Kjenn dine kvarker!

Ja, ærlig talt, nå er det på tide å oppdatere seg sjøl litt. At vi består av atomer er jo gammel kunnskap. For det er over 70 år siden vi oppdaget at atomer også var satt sammen av noe mindre noe. Alle målinger, eksperimenter, beregninger og observasjoner som er foretatt i årene etter har avslørt et hundretalls partikler som er mindre enn atomet. Men bare noen få er fundamentale, det vil si «uknuselige».

Hvor stort er et atom forresten? Tja, la oss forstørre nøytronene og protonene i kjernen til karbonatomet, slik at de får en diameter på en centimeter. Da vil hele atomets størrelse kreve en plass som tilsvarer over tretti fotballbaner! 99,999999% av atomets volum er bare tomt rom, tomrom!

Nøytroner og protoner kan vi kalle partikler, med rette. De har nemlig masse og kan måles og veies... Men hva med de mikromikro elektronene, de som kretser rundt atomkjernen? Er de laget av masse, av stoff, eller er de bare bølger? Svaret er greit: begge deler!

Det samme fenomenet finner vi hos kvarkene våre, byggesteinene til atomets protoner og nøytroner. Kvarkene regnes i dag som fundamentale og «uknuselige». Vi har tre par kvarker med navn som avslører at fysikere også har fantasi...: Opp-Ned, Sjarm-Sær og Topp-Bunn. 

Kvarkene har elektriske ladninger: Opp, Sjarm og Topp har hver sin ladning på +2/3. Ned, Sær og Bunn har hver sin – 1/3 ladning.

Da er det bare å bygge atomkjerner:

To Opp kvarker og en Ned kvark gir:

2/3 + 2/3 – 1/3 = 4/3 – 1/3 = 3/3 = 1. Bang, der kom protonet med en hel positiv ladning!

Så kan vi ta to ned og en opp: To Ned kvarker og en Opp kvark gir:

- 1/3 - 1/3 + 2/3 = - 2/3 + 2/3 = 0. Vi får ingen ladning, partikkelen er nøytral, og vi kaller den for et nøytron!

Elektronet tilhører også en gruppe på seks fundamentale elementærpartikler som vi kaller Leptoner. Der finner vi tre forskjellige nøytrinoer, et myon, et tau og elektronet med sin negative ladning.

Da er det bare å plassere noen elektroner i bane rundt en kjerne med nøytroner og protoner og vi har dannet de atomer som trengs for å bygge stjerner og galakser, planeter og måner, dyr og blomster og deg og meg...

Det er altså bare to kvarker i grupper på tre, sammen med elektronet, som alt vanlig stoff er bygget opp av. Oppkvarker, nedkvarker og elektroner er alt vi trenger for å bygge hele vårt synlige univers.

Hva bygger de andre mon tro? De andre kvarkene og leptonene?