Mikä pitää aineen kasassa?
Tehdä ja huomata
kuva: CERN
Elektromagneettinen voima on vastuussa näiden hiukkasten spiraalimaisesta liikkeestä. Klikkaa yllä olevaa kuvaa, niin pääset tutustumaan sähkömagneettiseen voimaan liittyvään tehtävään.
Jos kaikki ihmisistä planeettoihin on tehty pienistä subatomisista hiukkasista, miksi ne eivät hajoa ja murene hiukkaskasoiksi? Mikä pitää kaiken tämän kasassa?
Hiukkaset ”tarttuvat” yhteen vuorovaikuttamalla toistensa kanssa monimutkaisilla tavoilla. Tarkemmin sanottuna ne kohdistavat toisiinsa niin sanottuja voimia.
Mikä on voima? Otetaanpa tämä esimerkki. Olet ehkä kuullut painovoimasta. Painovoima on voima, jota kaikki esineet, joilla on massa, kohdistavat toisiinsa ja joka vetää esineet lähemmäs toisiaan. Se saa ilmaan heitetyn pallon putoamaan maahan ja planeetat kiertämään aurinkoa.
Aineen muodostavat pienet hiukkaset, kuten atomit ja subatomiset hiukkaset, kohdistavat myös voimia toisiinsa. Nämä voimat eivät ole painovoimaa, vaan erityisiä voimia, joita vain nämä hiukkaset käyttävät.
On olemassa monenlaisia voimia, joita hiukkaset voivat käyttää toisiinsa. Nämä voimat voivat saada yhden hiukkasen vetämään puoleensa, hylkimään tai jopa tuhoamaan toisen hiukkasen. Esimerkiksi eräänlainen subatominen voima, jota kutsutaan vahvaksi voimaksi, sitoo kvarkit yhteen muodostaen protoneja, neutroneita ja muita hiukkasia.
Kamppailulaivat
Nämä kamppailulaivat havainnollistavat, miten voimankantajahiukkaset toimivat. Kaksi alusta vaihtaa tykkitulta, ja ne rekyylivät toisistaan, kun niihin osuu. Tässä alukset ”syöttävät” tykinkuuloja, jotka välittävät hylkivää voimaa. Vastaavasti subatomiset hiukkaset voivat ohittaa voimankantajahiukkasia ja hylkiä toisiaan .
Miten hiukkanen siis tarkalleen ottaen harjoittaa voimaa toiseen hiukkaseen? Se ei ole mikään maaginen asia. Pikemminkin voima tarkoittaa sitä, että yksi hiukkanen välittää jotain toiselle hiukkaselle. Tämä ”jokin” on itse asiassa toisenlainen hiukkanen, jota kutsutaan voimankantajahiukkaseksi. Vahvan voiman esimerkissä kvarkit välittävät gluoniksi kutsuttuja hiukkasia, jotka saavat ne tarttumaan toisiinsa.
previous