elektronen vervangen door andere elemantaire deelt

[jhullaert]

Is het niet mogelijk om de elektronen in een atoom te vervangen door een ander elemantair deeltje met dezelfde lading en dezelfde spin maar met een andere massa?

Zou dit dan effect hebben op de eigenschappen van deze stof?

Misschien een rare vraag want de kans dat dat praktisch ondoenbaar is heel groot maar zou het in theorie kunnen?

[Robin85]

ik weet allesins dat ze er onlangs in geslaagd zijn om "protonium" te make (dacht dat ze het zo noemden), waarbij een elektron zich in een stabiel orbitaal van een positron bevindt. Dus een monowaterstofatoom maar met positron als kern ipv een proton. Van elektronen vervangen heb ik nog niets gelezen maar niks lijkt me niet mogelijk in quantummechanica

[Ambidexter]

Dit is mogelijk. In de natuurkunde wordt dit soms ook gedaan. In het bijzonder zijn muonen erg geschikt om electronen te vervangen. Muonen hebben een tamelijk lange levensduur (voor een instabiel elementair deeltje), namelijk 2.2 microseconde en zijn 206.7 zo zwaar als electronen.

Zie verder de wiki voor muon en de (instabiele) atomen die muonen kunnen vormen.

Merk op dat een antimuon in de plaats kan komen van een proton en je daarmee een atoom krijgt dat alleen uit leptonen is opgebouwd.

[jhullaert]

Bedankt. is hier dan sprake van anti materie?

[woelen]

Nee, antimaterie is iets anders. Antimaterie is niet te onderscheiden van gewone materie, alleen de ladingen van de deeltjes zijn omgekeerd. Zo zou je een antimaterie waterstofatoom kunnen maken met een negatief geladen equivalent van een proton en een positron. Dit is een stabiel atoom en kan ook moleculen vormen als H₂. Een planetenstelsel, volledig opgebouwd uit antimaterie zou er van afstand net zo uitzien als een planetenstelsel, opgebouwd uit gewone materie. Pas als je er mee in aanraking zou komen zou je het verschil merken .

[phj]

Ik vraag me af of we over een paar honderd of duizend (?) jaar op dezelfde manier over muonica praten als we nu over elektronica praten.

[woelen]

Ik denk het niet, omdat electronica gebaseerd is op gewone (stabiele) materie en zo'n stof als muonium heeft slechts een halfwaardetijd van 2 microseconde.

[Ambidexter]

Klopt, maar je weet natuurlijk niet wat de schepping nog allemaal voor ons in petto heeft. Misschien zijn er ook wel deeltjes die we synthetisch kunnen maken en die wel stabiel zijn.

Neem bijvoorbeeld het gepostlueerde six quark-bag. Nog nooit gevonden (bij mijn weten), maar volgens onze huidige wetenschappelijke kennis zou het gedurende korte tijd moeten bestaan. Wie weet zijn dit soort hoog energetische dingen dan ook nog stabiliseerbaar door neutronen in de kern???

Maar toegegeven, groot acht ik de kans op stabiele andere materievormen (anders dan protonen, electronen en neutronen) niet. Op basis van heel andere overwegingen verwacht ik zelfs dat alleen het proton en het electron in zichzelf stabiel zijn (dus tot in eeuwigheid). Het neutron is alleen stabiel bij gratie van de aanwezigheid van één of meer protonen.

Wat verwachten jullie trouwens van de CERN experimenten voor het zoeken naar het Higgs-boson? Wordt het gevonden of niet?

[jhullaert]

Met heel weinig achtergrond kennis: Ik denk het wel.

[Fuzzwood]

Denk dat het wel bestaat, er moet toch IETS massa geven. Maar waar bestaat het Higgs boson weer uit? 8-[

( )

[Ambidexter]

Ach, dat is het probleem dat James Joyce al aankaartte: we zoeken steeds weer subdeeltjes van subdeeltjes.

Toch zijn er echt grenzen van wat we hier (op aarde) kunnen uitvoeren. Men heeft eens berekend dat als je fundamenteel onderzoek naar zwaartekracht zou willen doen (i.e. de gravitationele wisselwerking), dat je dan een deeltjesversneller ter lengte van het continent Afrika zou moeten bouwen.

[Fuzzwood]

Hebben ze daar tenmisnste eens schaduw

[jhullaert]

Handig waarom bouwen ze die dan niet? Dan maakt afrika zich veel nuttiger voor de westerse wereld dan nu. grapje voor de serieuze mensen hier.

[woelen]

Nee, niet een deeltjesversneller van het formaat Afrika, maar je zou een deeltjesversneller moeten bouwen die de omvang van de baan van Jupiter heeft o.i.d. Oftewel, een ring met een doorsnede van een paar miljard kilometer.

Het verschil tussen de sterkte van gravitatiekracht (=deeltjes en hun interacties) en de overige krachten is echt formidabel. Niet te vatten voor gewone mensen

Tegelijkertijd is gravitatie de enige kracht welke het heelal op grote schaal (planeten, sterrenstelsels e.d.) zijn vorm geeft. Dit komt, omdat voor gravitatie er alleen een positief werkende kracht is en niet zoals bij electromagnetisme een set van krachten die elkaar kunnen opheffen.

[rwwh]

Het verschil tussen de sterkte van gravitatiekracht (=deeltjes en hun interacties) en de overige krachten is echt formidabel. Niet te vatten voor gewone mensen

In "science talk" (de podcast van Scientific American) van de afgelopen week zat een mooi verhaal om dit te illustreren. De zwaartekracht lijkt vrij sterk als je pijnlijk valt. Maar als je een voorwerp optilt zijn een paar elektromagnetische krachten tussen hand en voorwerp blijkbaar voldoende om ALLE aantrekkende gravitatiekrachten tussen het voorwerp en de hele aarde te neutraliseren....