---

Jeg sidder lige og diskuterer med et par venner (kald os underlige, men vi
morer os :) ). Emnet er:
Er en elementarladning den mindste fysiske ladning der kan eksistere?

MVH Emil

---

Emil Vestergaard wrote:

> Er en elementarladning den mindste fysiske ladning der kan eksistere?

Det kommer lidt an på, hvordan man definerer "mindste fysiske ladning".

For elektronen (negativ ladning) er svaret "ja".

For protonen (positiv ladning) er det lidt mere usikkert: En proton
består af tre kvarker (quark), der bidrager med hhv. 2/3, 2/3 og -1/3
ladning. Usikkerheden ligger i, om det er muligt at måle en ladning
på en isoleret quark (jeg tror det ikke).

-Claus

---

"Claus Rasmussen" <clr@cc-consult.dk> skrev i en meddelelse
news:aa1lca$27o$1@sunsite.dk...
> For protonen (positiv ladning) er det lidt mere usikkert: En proton
> består af tre kvarker (quark), der bidrager med hhv. 2/3, 2/3 og -1/3
> ladning. Usikkerheden ligger i, om det er muligt at måle en ladning
> på en isoleret quark (jeg tror det ikke).

Men hvis det ikke kan lade sig gøre at måle, hvor har man så de tal fra? Og
er det overhovedet bevist at partiklerne består af quaker? Og hvor udbredt
er den teori, hvis det kun er en teori?

---

Emil Vestergaard wrote:

> Men hvis det ikke kan lade sig gøre at måle, hvor har man så de tal fra?
> Og er det overhovedet bevist at partiklerne består af quaker? Og hvor
> udbredt er den teori, hvis det kun er en teori?

Der er aldrig noget, der er _bevist_ i fysik - kun sandsynliggjort i
større eller mindre grad. Men teorien er så udbredt, at der ikke er
andre teorier. Dvs. at vi er /meget/ sikker på, at den er rigtig.

Mht. hvordan man kan måle det, så har man ikke målt det direkte. Man
har i stedet lavet en hel stribe forsøg, hvor man har klasket forskel-
lige typer partikler sammen og kigget på, hvad der kom ud af det. Så har
stillet det op i en slags N ligninger med N ubekendte og givet sig til
at regne ud - og er endt med at protoner og neutroner består af kvarker
mens elektronen er fundamental.

Der er sikkert andre i gruppen, der bedre kan fortælle om eksperimen-
terne.

-Claus

---

> Der er aldrig noget, der er _bevist_ i fysik - kun sandsynliggjort i
> større eller mindre grad. Men teorien er så udbredt, at der ikke er
> andre teorier. Dvs. at vi er /meget/ sikker på, at den er rigtig.
>
> Mht. hvordan man kan måle det, så har man ikke målt det direkte. Man
> har i stedet lavet en hel stribe forsøg, hvor man har klasket forskel-
> lige typer partikler sammen og kigget på, hvad der kom ud af det. Så har
> stillet det op i en slags N ligninger med N ubekendte og givet sig til
> at regne ud - og er endt med at protoner og neutroner består af kvarker
> mens elektronen er fundamental.

Det er svar nok for i aften! :). Tak for hjælpen!

---

Scripsit Claus Rasmussen <clr@cc-consult.dk>

> For protonen (positiv ladning) er det lidt mere usikkert: En proton
> består af tre kvarker (quark), der bidrager med hhv. 2/3, 2/3 og -1/3
> ladning. Usikkerheden ligger i, om det er muligt at måle en ladning
> på en isoleret quark (jeg tror det ikke).

Så vidt jeg har forstået kan isolerede kvarker slet ikke findes (i
længere tid ad gangen), for når man prøver at fjerne dem fra deres
naboer vil gluonfeltet før eller senere kollapse til et
kvark-antikvark par, hvor antikvarken danner par med den man prøvede
at fjerne, så der kommer en meson ud af det i steet for.

En kvarkkombination der er farvemæssigt neutral må nødvendigvis have
heltallig ladning, for farveneutralitet forudsætter at antallet af
kvarker er 0 modulo 3, og ladningen af enhver kvark er 2/3 modulo 1
(hvor antikvarker i begge tilfælde tæller negativt).

--
Henning Makholm "Khanivore is climbing out of its life-support pod."

---

Henning Makholm wrote:
>
> En kvarkkombination der er farvemæssigt neutral må nødvendigvis have
> heltallig ladning, for farveneutralitet forudsætter at antallet af
> kvarker er 0 modulo 3, og ladningen af enhver kvark er 2/3 modulo 1
> (hvor antikvarker i begge tilfælde tæller negativt).

Ja, det er en smart (og hightech) måde at forklare det på.

--
Jeppe Stig Nielsen <URL:http://jeppesn.dk/>. «

"Je n'ai pas eu besoin de cette hypothèse (I had no need of that
hypothesis)" --- Laplace (1749-1827)

---

Emil Vestergaard wrote:
>
> Jeg sidder lige og diskuterer med et par venner (kald os underlige, men vi
> morer os :) ). Emnet er:
> Er en elementarladning den mindste fysiske ladning der kan eksistere?

Det er helt rigtigt hvad Claus svarer.

Protonen er opbygget af to up-kvarker (kaldet u) og én down-kvark (d).
Ladningen af u er +2/3 , og ladningen af d er -1/3 .

Men kvarkerne kan ikke skilles ad sådan at én af dem er alene: Det er
der nogle særlige naturlove der forbyder.

Én måde som er lovlig at sætte kvarkerne sammen på, giver de såkaldte
baryoner. En baryon består af tre kvarker.

Hvis man tager protonen, består den af uud, og dens ladning er derfor
2/3 + 2/3 - 1/3 = +1. En neutron består af udd, og dens ladning er af
denne grund på 2/3 - 1/3 - 1/3 = 0.

Man kan også sætte de tre kvarker fra protonen (u+u+d) sammen på en
anden måde. Så får man en partikel der hedder »Delta plus«. Fordi
»Delta plus« indeholder de samme kvarker som protonen, har den også
samme ladning: +1. Der er også en »Delta nul« som har samme kvarker
som neutronen (u+d+d), bare sat sammen på en anden måde. Den har
selvfølgelig ladning 0.

Endelig kan man sætte tre d'er sammen (d+d+d) til en »Delta minus«.
Dens ladning er -1/3 - 1/3 - 1/3 = -1. Og hvis man sætter tre u'er
sammen kan man få en »Delta plus plus« med ladning (regn selv) +2.

Men i alle tilfældende bliver ladningen altså et helt tal for den
»færdige« partikel. Man kender ikke nogen tilladte måder at sætte
kvarkerne sammen på som giver partikler med en ladning der ikke er et
helt tal (målt i enheder af elementarladningen).

--
Jeppe Stig Nielsen <URL:http://jeppesn.dk/>. «

"Je n'ai pas eu besoin de cette hypothèse (I had no need of that
hypothesis)" --- Laplace (1749-1827)

---

Jeppe Stig Nielsen :
> Men kvarkerne kan ikke skilles ad sådan at én af dem er alene: Det er
> der nogle særlige naturlove der forbyder.

Dette er korrekt - dog mener man, at der fandtes frie quarks umiddelbart
efter Big Bang. På dette tidspunkt var tæthed og temperatur så høj, at
universet bestod at en suppe af quarks; dvs. de var ikke bundet sammen
parvis eller som tripler.

Claus Rasmussen :
> For elektronen (negativ ladning) er svaret "ja".

Mjah - jeg mener at kunne huske nogle forsøg, der antydede, at der også var
ladningscentre i elektroner. Måske nogen i gruppen kan huske disse ??
--
Hilsen
Regnar Simonsen

---

Regnar Simonsen wrote:
>
> > For elektronen (negativ ladning) er svaret "ja".
>
> Mjah - jeg mener at kunne huske nogle forsøg, der antydede, at der også var
> ladningscentre i elektroner. Måske nogen i gruppen kan huske disse ??

Ikke jeg. Jeg har ikke hørt at man skulle have opdaget nogen indre
struktur i elektronen eller andre leptoner.

Derimod synes jeg der var rygter om at kvarkerne (alligevel) ikke var
elementære, altså at kvarkerne enkeltvis udviste struktur således at
hver kvark var opbygget af endnu mindre bestanddele.

Jeg har ingen referencer.

--
Jeppe Stig Nielsen <URL:http://jeppesn.dk/>. «

"Je n'ai pas eu besoin de cette hypothèse (I had no need of that
hypothesis)" --- Laplace (1749-1827)