proton
Chris stelde deze vraag op 12 december 2022 om 09:20. In de Volkskrant van 22 oktober stond een boeiend artikel over het proton. Citaten: ''protonen ... zijn een chaotische deeltjeszee van quarks en andere elementaire deeltjes' en 'stel je een proton bloot aan een elektrisch veld dan verdeelt de elektrische lading zich op een andere manier over het deeltje dan je zou verwachten'.
Ik vroeg de journalist (via mail) wat ik me precies bij lading moet voorstellen bij zo'n deeltjeszee en wat ladingsverdeling over een deeltje dan eigenlijk betekent. Ik kreeg geen reactie, maar misschien kunnen jullie er iets over zeggen??
Dank en groeten,
Chris Peeters
Reacties
Theo de Klerk
op
12 december 2022 om 10:05
De Volkskrant kwaakt wel eens meer anderen na of schrijft iets op wat nergens op slaat. De goede journalisten daar niet te na gesproken.
Maar je raakt hier een gebied aan waar natuurkundigen het simpelweg niet weten.
Geen mens kan je vertellen wat "lading" is. Het is een eigenschap die ontdekt is en die eigenschap lijkt in twee vormen te komen (plus en min) en als twee voorwerpen die eigenschap hebben dan trekken ze elkaar aan of stoten ze elkaar af. Die eigenschap hebben we lading genoemd. Maar had ook "pimpelpaars" kunnen heten. Maar die voorwerpen hebben iets aparts, ze zijn (net als een trekkar) geladen met iets. Maar wat dat iets is... geen idee.
Dat weerhoudt natuurkundigen er niet van ermee te rekenen: veldsterkten, krachten e.d. En een voorwerp heeft een hoeveelheid van dat "iets", van "lading". En blijkbaar is niet elke hoeveelheid "iets" mogelijk, maar komt het in discrete hoeveelheden van wat we een "elementaire lading" noemen (1,6 x 10-19 C, als we coulomb als "eenheid" van dat "iets" nemen).
Als je in de theorieen van opbouw van een proton duikt, dan ontdek je dat een theorie is dat een proton niet een kleinste deeltje is met als eigenschap 1 positieve elementaire lading te hebben, maar uit tenminste 3 kleinere deeltjes bestaat (quarks) die elk een deel van die lading geven. De quarks worden "u" (up) en "d" (down) genoemd Omdat een u-deeltje +2/3e lading heeft en een d-deeltje - 1/3e lading is de som van 2u+1d deeltje precies +1e : de bekende lading van een proton.
Die quark deeltjes zijn continu in beweging dus hoewel het proton vanaf een afstandje lading +1e heeft is niet duidelijk waar die twee quarks met +2/3e zich bevinden tov de quark met lading -1/3e. De deeltjes en dus hun lading beweegt door het proton heen. De ladingsverdeling wisselt dus voortdurend.
De quarks houden ook steeds "verkleedpartijen". Een u-quark en d-quark hebben een van drie "kleuren" (ook weer zo'n eigenschap waarin ze van elkaar verschillen, maar geen idee wat het is. Men heeft dat toen maar "kleur" genoemd en de eigenschappen zijn dan waarde "rood", "groen" en "blauw" (maar die hebben niks met je verfkleuren te maken - het had ook X, Y en Z kunnen heten)).
Zo'n proton heeft 3 quarks en ze hebben elk een andere kleur (eentje "rood", eentje "groen" en eentje "blauw" - maar denk hier geen rood balletje bij!). Maar je weet nooit welk quark nu welke kleur heeft want dat wisselt vele malen per seconde. Die wisseling gebeurt door een gluon-veld (zoals een elektrisch veld geladen deeltjes beinvloedt, zo doet een gluon veld dat tussen quarks en in plaats van aantrekken of afstoten laat het een quark van kleur veranderen). Dat veld kan door gluon-deeltjes worden voorgesteld in de quantum mechanica. Er zijn dus heel veel gluon-deeltjes tussen de drie quarks. Die "zwemmen" in een zee van gluonen.
Maar je raakt hier een gebied aan waar natuurkundigen het simpelweg niet weten.
Geen mens kan je vertellen wat "lading" is. Het is een eigenschap die ontdekt is en die eigenschap lijkt in twee vormen te komen (plus en min) en als twee voorwerpen die eigenschap hebben dan trekken ze elkaar aan of stoten ze elkaar af. Die eigenschap hebben we lading genoemd. Maar had ook "pimpelpaars" kunnen heten. Maar die voorwerpen hebben iets aparts, ze zijn (net als een trekkar) geladen met iets. Maar wat dat iets is... geen idee.
Dat weerhoudt natuurkundigen er niet van ermee te rekenen: veldsterkten, krachten e.d. En een voorwerp heeft een hoeveelheid van dat "iets", van "lading". En blijkbaar is niet elke hoeveelheid "iets" mogelijk, maar komt het in discrete hoeveelheden van wat we een "elementaire lading" noemen (1,6 x 10-19 C, als we coulomb als "eenheid" van dat "iets" nemen).
Als je in de theorieen van opbouw van een proton duikt, dan ontdek je dat een theorie is dat een proton niet een kleinste deeltje is met als eigenschap 1 positieve elementaire lading te hebben, maar uit tenminste 3 kleinere deeltjes bestaat (quarks) die elk een deel van die lading geven. De quarks worden "u" (up) en "d" (down) genoemd Omdat een u-deeltje +2/3e lading heeft en een d-deeltje - 1/3e lading is de som van 2u+1d deeltje precies +1e : de bekende lading van een proton.
Die quark deeltjes zijn continu in beweging dus hoewel het proton vanaf een afstandje lading +1e heeft is niet duidelijk waar die twee quarks met +2/3e zich bevinden tov de quark met lading -1/3e. De deeltjes en dus hun lading beweegt door het proton heen. De ladingsverdeling wisselt dus voortdurend.
De quarks houden ook steeds "verkleedpartijen". Een u-quark en d-quark hebben een van drie "kleuren" (ook weer zo'n eigenschap waarin ze van elkaar verschillen, maar geen idee wat het is. Men heeft dat toen maar "kleur" genoemd en de eigenschappen zijn dan waarde "rood", "groen" en "blauw" (maar die hebben niks met je verfkleuren te maken - het had ook X, Y en Z kunnen heten)).
Zo'n proton heeft 3 quarks en ze hebben elk een andere kleur (eentje "rood", eentje "groen" en eentje "blauw" - maar denk hier geen rood balletje bij!). Maar je weet nooit welk quark nu welke kleur heeft want dat wisselt vele malen per seconde. Die wisseling gebeurt door een gluon-veld (zoals een elektrisch veld geladen deeltjes beinvloedt, zo doet een gluon veld dat tussen quarks en in plaats van aantrekken of afstoten laat het een quark van kleur veranderen). Dat veld kan door gluon-deeltjes worden voorgesteld in de quantum mechanica. Er zijn dus heel veel gluon-deeltjes tussen de drie quarks. Die "zwemmen" in een zee van gluonen.
