Hogyan alakulnak ki az elemi részecskék?

Egyfolytában jönnek létre, de párban - az energiájuk összege pedig nulla. Ezek a párok aztán ismét gyorsan egyesülnek és így eltűnnek.

Ezen kívül létrejöhetnek egy másik elemi részecskéből is, átalakulással.

Valójában a világunknak nem ezek az "elemi" részecskék az alapjai. Ennél jobb leírást ad a húrelmélet, amelyik a világunkat húrokból (membránokból) építi fel: a részecskéket, az energiatereket és a vákuumot is ezek alkotják. Ott létezik a világunk, ahol ezek a húrok vannak - azon kívül pedig nincs semmi. Másik világ is létezhet, de az nincs kapcsolatban a mi világunkkal.

Szükséges megfelelő energia, ami fedezi a részecske nyugalmi tömegét az E=mc2 képlet szerint, tehát az energiamegmaradásnak érvényesülnie kell. Ezt az energiát általában foton szolgáltatja. A részecskefizikában ezt úgy hívják, hogy a foton egy részecske-antirészecske párt "üt ki" a vákuumból. Ezt hívják párkeltésnek.

Az egy másik igen jó kérdés, hogy ha az Ősrobbanás során az energiából párkeltéssel jött létre az anyag, akkor ugyanannyi antianyagnak kellene lennie, amik összeütközve az anyaggal újból energiává kellene alakulnia, tehát nem lehetne anyag az Univerzumban. Ezt az ellentmondást manapság még nem tudtuk feloldani, ezt hívják kozmikus szimmetriasértésnek, azaz hogy az Ősrobbanásnál a párkeltések során több anyag jött létre, mint antianyag, ami jelen ismereteink szerint nem lehetséges, legalábbis előidézni még nem sikerült.

Off

Régebben néztem pár előadást, melyek érintették ezt a témát. Nem biztos hogy pontosan emlékszem, és az se tuti hogy azóta nem cáfolták meg, de gyors leírom mire emlékszem ebből.

1.Tudtommal elemi részecskét 2 féleképpen hozhatunk létre.

- Ha megvan a szükséges energia mennyiség, 2*m*c^2 amit pl. egy foton hordoz, akkor megvan rá az esélye, hogy egy részecske anti részecske párrá alakuljon.(Ennél persze sokkal több átalakulási lehetőség van, pl egyik típusu neutrínó mozgás közben átalakul egy másikká, vagy két proton ütközésekor keletkezik egy rakat pion .... )

- A másik lehetőség hogy a vákuumban szünet nélkül keletkeznek virtuális részecske párok. Ezek keletkezéséhez az energiát a semmiből veszi az univerzum, a szabály csak az, hogy szinte azonnal vissza is kell adni a kölcsönzött energiát, ami a részecskék ütközésekor felszabaduló energiaként vissza is adódik. Ha jól emlékszem ezen alapul a Hawking sugárzás is, amikor a feketelyuk esemény horizontjához közel keletkezik egy részecske pár,és míg az egyik bezuhan a feketelyukba, a másik elhagyja annak graitációs terét, és tényleges részecskeként létezik tovább. (Azt ne kérdezd ebben az esetben hol marad az energia egyensúly, nem emlékszem XD )

2."Ősrobbanás során az energiából párkeltéssel jött létre az anyag, akkor ugyanannyi antianyagnak kellene lennie, amik összeütközve az anyaggal újból energiává kellene alakulnia, tehát nem lehetne anyag az Univerzumban."

Annak az oka, hogy mégis vagyunk a CPT szimmetriában rejlik( Ha egy részecskefizikai folyamat esetén felcseréljük a részecskét antirészecskére C, tükrözzük térben P, és időben T akkor a folyamat ugyanúgy megy végbe). Viszont, az időtükrözés az ősrobbanás alatt nem valósult meg!

Lényeg annyi, hogy bizonyos tipusu részecskék (kaonok; B-mezonok) átalakulásai sértik a CP-t, ezáltal az ősrobbanás után, mikor minden létező részecske minden másba átalakulhatott, végeredményként több részecske mint antirészecske keletkezett. (Ez valójában nagyon kicsi eltérés, AZT HISZEM! minden 10^9 részecske pár megsemmisülésre jutott 1 db megmaradt részecske.)

ON

Akit érdekel a téma javaslom megtekintésre Dávid Gyula előadás sorozatát. Letölthető:

[link]

Rengeteg, az univerzum keletkezésével, és a részecske fizikával kapcsolatos információ teória, és elmélet szerepel az előadássorozatban.