Annons

En tekniker kontrollerar en detektor i Cerns stora partikelaccelerator.

Bild: 
Fons Rademakers / CERN / SPL

Hur får partiklarna massa – och laddning?

Higgsfältet sägs ge elementarpartiklar massa. Vilken egenskap hos partiklarna avgör vilken massa de får i Higgsfältet? Finns det ett fält som ger partiklarna dess laddning också?

/Sven Ahlinder

Publicerad:

2016-06-22

Vi vet att materiepartiklarna kvarkar (som bland annat bildar protoner och neutroner) och leptoner (bland annat elektroner) får sin massa av Higgsfältet, men vi kan inte förklara hur stor massa de får. Hur starkt partiklarna påverkas av Higgsfältet beror på deras så kallade Yukawakonstanter, vars värden tycks godtyckliga och uppvisar en enormt stor variation mellan exempelvis elektronen och den tyngsta kvarken. Att förstå mönstret hos dessa massor är fortfarande ett olöst problem i partikelfysiken.

När det gäller den andra delen av frågan, hur partiklarna får sin laddning, är vår okunskap ännu större. Vi tror dock att det inte rör sig om ett Higgsliknande fält i det fallet. Till skillnad från partiklarnas massor tycks deras laddningar inte kunna ha vilket värde som helst, utan vara kvantiserade. Det innebär att någon Yukawa-liknande förklaring knappast kan användas här, utan att lösningen bör ligga bortom fysikens standardmodell. En möjlighet att förstå dessa kvantiserade laddningar är som uttryck för extra dimensioner. Den svenske fysikern Oskar Klein föreslog en sådan lösning redan på 1920-talet, och idéerna om extra dimensioner lever kvar i moderna teorier om hur fysikens fundamentala krafter kan förenas. Dit hör bland annat strängteorierna, med sex extra dimensioner. Hittills har ingen övertygande ny modell hittats, men forskningen fortsätter i detta fundamentala och fascinerande område av den teoretiska fysiken.

/Lars Bergström, professor i teoretisk fysik, Stockholms universitet

Du har just läst en artikel från tidskriften Forskning & Framsteg. Prenumerera här.

Kommentera:

1

Dela artikeln:

TIDNINGEN FÖR DIG SOM ÄR NYFIKEN PÅ ALLVAR
10 nummer 779 kr
2 nummer 99 kr
Du vet väl att du kan läsa Forskning & Framsteg i din läsplatta? Ladda ned appen från App Store eller Google Play. (Läsplatteutgåvan ingår i alla prenumerationer.)

Kommentarer

Bra att vi får vi besked från en känd och betrodd fysiker. Egenskapen massa eller ”mönstret” hos dessa (kvarkarnas) massor ”är fortfarande ett olöst problem i partikelfysiken”. I klartext förstår man således inte alls vad egenskapen massa är; det är ju en rimlig tolkning av vad professor Bergström skriver.

Och ”hur partiklarna får sin laddning” ja, där, ”är vår okunskap ännu större”.
Tack för dessa klara besked!

I vilket fall borde en sentens om okunskapen om massa och elektrisk laddning sättas upp på väggen framför alla som intresserar sig för fysik och naturvetskap. På någon vägg på alla fysiklaboratorier. Särskilt på CERN borde det stå med eldskrift. Gärna med tillägg från Einstein som strax före sin död 1955 i ett brev till sin gamle vän Besso skrev och frågade:

"Alla dessa femtio år av ingående grubbel har inte fört mig närmare svaret på frågan, 'Vad är ljuskvanta?' Numera tror varje Tom, Dick och Harry att han vet det, men han har fel."

Andersson, Pettersson och Lundström tror att den moderna fysiken vet vad massa, elektrisk laddning och ljuskvanta är. Men det är alltså fel.

Annars, som gammal kemist känner jag väl till företeelsen. Det handlar om emergens och att fotonerna varken är vågor eller partiklar utan något helt annat. Och att ha en allsidig syn på naturvetenskapen och akta sig för snabba kvasifilosofiska slutledningar. Inget för inskränkta facktänkare. Inte vara som barnläkaren som inte visste hur barn kommer till. Det var ju inte hans bord!

”/…/forskningen fortsätter i detta fundamentala och fascinerande område av den teoretiska fysiken.”

Vad betyder det? Forskningen fortsätter? Einstein insåg redan på 1920-talet att fysiken hamnat fel. (Många fler med honom insåg detta). Forskningen borde tvärtom byta område och spår, inte fortsätta i de gamla kvasifilosofiska spekulationerna om fält och extra dimensioner…som man ju heller riktigt vet vad det är.

Håller däremot med Bergström då han något motsägelsefullt skriver ”att lösningen bör ligga bortom fysikens standardmodell”. Önskar verkligen att fysikerna kunde utgå ifrån det. Och återgå till grunderna. Något är ju uppenbarligen fel, mycket fel.

Mer om dessa problem och liknande finns att läsa i dessa skrifter: ”What are Light Quanta?”, ”Universums byggstenar” och ”Universum – utan Big Bang…”
Finns hos Internetbokhandlar. Också som E-böcker och att låna på svenska bibliotek.

Åke Hedberg
Kiruna

Lägg till kommentar