sciencetalk

ik las in een boek van gerard 't hooft dat de sterke kernkracht en de elektromagnetische kracht ook verval van deeltjes kan veroorzaken. maar ik vraag me dus of dat waar is en zo ja hoe het dan werkt?

Er zijn talrijke voorbeelden van deeltjes die onder invloed van de sterke kernkracht vervallen. Om maar een voorbeeld te noemen:

Een positief geladen ro-meson met een massa rond de 800(MeV/c²), bestaande uit een up-quark (lading 2/3) en een anti down-quark (lading -1/3 dus een totale lading +1) kan vervallen in een positief geladen pion (eveneens bestaande uit een up-quark en een anti down-quark) en een neutraal pion (behoud van lading). De sterke kernkracht doet de twee quarks in het ro-meson "nader tot elkaar komen", waarbij er energie vrijkomt in de vorm van gluonen (net zoals er energie in de vorm van fotonen vrijkomt als een aangeslagen elektron in een atoom terugvalt naar een minder energetische toestand), die op hun beurt een virtueel neutraal pion (een genormeerde lineaire combinatie van een up- en anti up-quark, en een down- en anti down-quark) reëel maken.

Verval van een deeltje (om te vervallen moet een deeltje uit meerdere deeltjes bestaan, daar een echt elementair deeltje niet van identiteit kan veranderen, hetgeen misschien in tegenspraak is met de verandering van een quark in een quark met een andere smaak, veroorzaakt door de zwakke kernkracht, maar ik ben van mening dat quarks en leptonen substructuur hebben, en de zwakke wisselwerking een residukracht is, dus...) onder invloed van de e.m. kracht is een ander verhaal. Je zou Natuurlijk een aangeslagen waterstofatoom als één deeltje kunnen zien dat o.i.v de e.m. kracht vervalt naar een deeltje met een lagere energie, maar we zullen dat nog steeds als een waterstofatoom zien, vanwege het kleine energieverschil tussen het aangeslagen en niet aangeslagen atoom. Voor zover aan mij bekend is er geen deeltje dat vervalt o.i.v. de e.m. kracht (een elektron en een positron die je samen als één deeltje zou kunnen zien (positronium) kan Natuurlijk wel "vervallen" in twee (of drie, naar gelang de spinrichtingen van beiden) fotonen, maar of dit nu echt een verval is betwijfel ik).

Groetjes descheleschilder

dank je wel ik denk dat ik nu weer even verder in kan

Volgens Wikipedia vervalt een neutraal pion o.i.v. de elektromagnetische wisselwerking.

Klopt, maar dat is, net als in het bovengenoemde geval van positronium (waarbij ik de kanttekening maakte of het werkelijk wel om een vervalreactie gaat), een annihilatie reactie waarbij een up- en anti up-quark, en een down- en anti down-quark elkaar annihileren, resulterend in twee vrije fotonen.

Er was een deeltje, dat deeltje is er na het proces niet meer. Er is dus verval

Het verval gaat gepaard met emissie van fotonen. Het betreft dus elektromagnetische wisselwerking.

Veel moeilijker hoef je het niet te maken.

Bovendien (ook weer volgens Wikipedia) kan het neutrale pion ook vervallen in een elektron-positronkoppel. Daar is dus geen sprake van annihilatie.

Als het neutrale pion "vervalt" in een positron-elektron paar dan zal dat het gevolg kunnen zijn van de twee fotonen die een grotere energie hebben dan de rustmassa van een elektron-positron paar, en zodoende een virtueel elektron-positron paar reëel maken.

descheleschilder schreef: ↑ma 23 dec 2013, 13:39
...een up-quark (lading 2/3) en een anti down-quark (lading -1/3 dus een totale lading +1) ...

een down-antiquark heeft een lading van +1/3, samen met een up-quark (+2/3) vormd dit een deeltje met lading +1.

Laten we hier dus geen verwarring scheppen.

HV

Mijn fout! Je hebt helemaal gelijk. Per ongeluk een minnetje ingedrukt. Verwarring ontward!

Maar 1 deeltje kan dus vervallen door sterke kracht. Sterke kracht is een aantrekkende kracht tussen deeltjes die op ongeveer 10^-13 cm afstand van elkaar staan. Daardoor houd hij quarks en neutronen en protonen bij elkaar. Ik kan me voorstellen dat door sterke kracht 2 deeltjes botsen en daardoor kapotgaan. Maar 1 deeltje kan niet op zichzelf botsen. Word hij dan een soort van in elkaar geperst of zo? Of is het heel ingewikkeld om je voor te stellen?