Woordenlijst

Begrippen uit de deeltjesfysica

Zie ook: Deeltjesnamen , Samenvatting , Geschiedenis

A-B , C-D , E-F , G-M , N-Q , R-T , U-Z

annihilatie: Proces waarbij een deeltje zijn antideeltje ontmoet en beide verdwijnen. De energie verschijnt in een andere vorm: een ander deeltje/antideeltje-paar (en hun energie), of vele mesonen, of een enkel neutraal boson. Altijd is er behoud van energie, impuls, en alle ladingstypen.
antideeltje: Bij elk fermion is er een antifermion, met gelijke massa, maar tegengestelde waarde van lading (en alle andere quantumgetallen). Het antideeltje van het elektron heet positron, het is positief geladen. Bosonen hebben ook antideeltjes, behalve die met waarde nul voor alle quantumgetallen (foton, en mesonen die bestaan uit een quark en zijn antiquark).
antimaterie: Materie gemaakt van antifermionen. We noemen de fermionen die algemeen voorkomen in ons heelal de materie, en hun antideeltjes de antimaterie. In de deeltjestheorie is er a priori geen onderscheid tussen materie en antimaterie, en de asymmetrie tussen deze twee soorten deeltjes in het heelal is nog een groot raadsel.
astrofysica: Fysica van astronomische objecten zoals sterren en sterrenstelsels.
baryon: Hadron opgebouwd uit drie quarks. Het proton (uud) en het neutron (udd) zijn beide baryonen. Ze kunnen ook extra quark-antiquarkparen bevatten.
behoud (E: conservation): Het gelijkblijven van een grootheid (zoals elektrische lading, energie, of impuls) bij een reactie tussen deeltjes.
boson: Deeltje met heeltallige spin ( 0, 1, 2, ..). Andere deeltjes heten fermionen. Wisselwerkingsdeeltjes ('krachtvoerend') zijn bosonen. Samengestelde deeltjes met een even aantal fermionen zijn ook bosonen.
bottom-quark (b): Vijfde quark-smaak (in volgorde van toenemende massa). De elektrische lading is –1/3.
charm-quark (c): Vierde quark-smaak (in volgorde van toenemende massa). De elektrische lading is +2/3.
deeltje (E: particle): Een sub-atomair object met bepaalde massa en lading.
detector: Waarnemingsinstrument, bijvoorbeeld om deeltjessporen na een botsing te reconstrueren.
donkere materie: Materie in de ruimte die voor ons niet zichtbaar is, omdat ze geen waarneembare straling uitzendt. De beweging van de sterren om het centrum van hun stelsel geeft aan dat zo'n 90% van de materie in een normaal sterrenstelsel donker is. Fysici denken dat er ook tussen de sterrenstelsels donkere materie is, maar dit is moeilijker te verifiëren.
down-quark (d): Tweede quark-smaak (in volgorde van toenemende massa). De elektrische lading is –1/3.
elektrische lading: Quantumgetal dat de gevoeligheid van een deeltje voor de elektromagnetische wisselwerking bepaalt.
elektromagnetische wisselwerking: Wisselwerking, dankzij elektrische lading, waarbij fotonen worden uitgewisseld. Deze omvat magnetische wisselwerkingen.
elektron (e): Elektrisch geladen deeltje met de kleinste massa, daarom absoluut stabiel. Het is het meest gewone lepton, met elektrische lading –1.
elektrozwakke wisselwerking: In het Standaardmodel zijn de elektromagnetische en de zwakke wisselwerking verenigd. Fysici gebruiken de omvattende term elektrozwak.
fermion: Deeltje met halftallige spin (1/2, 3/2, ..); voldoet aan het uitsluitingsprincipe van Pauli. Quarks en leptonen zijn fermionen, en daarom ook: protonen en neutronen (oneven aantal quarks), elektronen, alle deeltjes met een oneven aantal fermionen. Andere deeltjes heten bosonen.
flavour: Smaak.
foton: Krachtvoerend deeltje van de elektromagnetische wisselwerking.
fundamenteel deeltje: Deeltje zonder inwendige structuur. In het Standaardmodel: quarks, leptonen, fotonen, gluonen, W⁺, W^–, Z. Alle andere objecten zijn ervan gemaakt.
fundamentele wisselwerking: Volgens het Standaardmodel zijn er vier: de sterke, de elektromagnetische, de zwakke en de gravitationele wisselwerking. Er is minstens een vijfde nodig om de massa's van de fundamentele deeltjes te verklaren; misschien is vijf voldoende voor alle fysische verschijnselen.
fysica (E: physics): Natuurkunde. Een natuurkundige is een fysicus (E: physicist), meervoud: fysici.
generatie: Viertal fundamentele deeltjes met verschillende lading. In de eerste generatie zitten de lichtste: up-quark, down-quark, elektron, en elektron-neutrino. De drie viertallen zijn geordend naar massa.
gluon (g): Krachtvoerend deeltje van de sterke wisselwerking.
gravitatie-wisselwerking: Wisselwerking van deeltjes ten gevolge van hun massa/energie.
graviton: Krachtvoerend deeltje van de gravitatie-wisselwerking. Nog niet direct waargenomen.
hadron: Deeltje met bestanddelen die een sterke wisselwerking hebben (quarks en/of gluonen). Mesonen en baryonen zijn hadronen. Zulke deeltjes zijn kleur-neutraal, maar kunnen een sterke rest-wisselwerking hebben (zoals in de atoomkern).
impuls (E: momentum): Hoeveelheid beweging van een deeltje, te berekenen met: massa maal snelheid. Impulsverandering is gelijk aan kracht maal tijdsduur.
interactie: Wisselwerking.
kaon (K): Meson met de twee quarks: strange en anti-up (of antidown), of: anti-strange en up (of down). Lichtste "vreemde" deeltje.
kleur-lading: Quantumgetal dat bepaalt of een deeltje meedoet aan de sterke wisselwerking. Leptonen hebben geen kleurlading, quarks en gluonen wel. Hadronen zijn "kleurloos".
kosmologie: Wetenschap van het heelal als geordend geheel (G: kosmos - ordening).
lading (E: charge): Algemeen: een quantumgetal voor een deeltje. Bepaalt of het deeltje meedoet aan een soort wisselwerking. Een deeltje met elektrische lading heeft elektromagnetische wisselwerkingen, een deeltje met kleurlading heeft sterke wisselwerkingen, enz.
ladingbehoud: Regel: de totale elektrische lading blijft gelijk bij elke omzetting van een groep deeltjes in een andere.
lepton: Fundamenteel deeltje, fermion, doet niet mee met de sterke wisselwerking. De elektrisch geladen leptonen zijn: elektron (e), muon (ľ), tauon (), en hun antideeltjes. Elektrisch neutrale leptonen heten neutrino's ().
massa: Aantal kilogram. Deeltjesfysici bedoelen met de "massa" van een object altijd de 'rustmassa', te berekenen met E = m c²: de rustmassa (m) is de energie van het geïsoleerde (vrije) deeltje in rust, gedeeld door het kwadraat van de lichtsnelheid.
meson: Hadron met een even aantal quark-bestanddelen. De basisstructuur van de meeste mesonen is: een quark en een antiquark.
muon (ľ): Tweede lepton-smaak (in volgorde van toenemende massa). Het muon heeft elektrische lading –1.
neutraal: Met lading nul. Tenzij anders aangegeven gaat het over elektrische lading.
neutrino (): Lepton met elektrische lading nul. Neutrino's doen alleen mee aan de zwakke en de gravitationele (?) wisselwerking, en zijn daardoor heel moeilijk te detecteren. Er zijn drie typen, alledrie met heel weinig of geen massa.
neutron (n): Baryon met elektrische lading nul; fermion met een basisstructuur van twee down-quarks en een up-quark (bijeengehouden door gluonen). Neutronen vormen het neutrale gedeelte van een atoomkern. Isotopen van eenzelfde element hebben een verschillend aantal neutronen in de kern.
nucleus: Kern van een atoom. Meervoud: nuclei. Nucleonen zijn kerndeeltjes (neutronen en protonen). Nucleair betekent: van kernen.
Oerknal (E: Big Bang): Begintijdstip van het heelal, bij oneindige dichtheid en temperatuur, volgens de theorie van het uitdijend heelal.
onzekerheidsprincipe: Quantumprincipe van Heisenberg: het is onmogelijk van een object tegelijk de plaats en de impuls precies te kennen (vandaar bv: tunnel-effect). Hetzelfde geldt voor energie en tijd (vandaar bv: virtuele deeltjes).
opsluiting (E: confinement): Eigenschap van de sterke wisselwerking: quarks en gluonen worden nooit afzonderlijk aangetroffen, maar alleen binnen kleur-neutrale samengestelde objecten.
pion (): Meson met de kleinste massa. De elektrische lading is +1, –1, of 0.
positron (e⁺): Antideeltje van het elektron.
proton (p): Meest voorkomende hadron; baryon met elektrische lading +1 (even groot als, en tegengesteld aan die van het elektron); met een basisstructuur van twee up-quarks en een down-quark (bijeengehouden door gluonen). De kern van een waterstofatoom is een proton. Een kern met elektrische lading Z bevat Z protonen. Het aantal protonen in de kern onderscheidt de chemische elementen van elkaar.
quantumgetal: Getal voor een grootheid die alleen bepaalde waarden kan hebben (discreet, niet-continu), zoals voor: elektrische lading en kleurlading, smaak, spin van een deeltje, energie in een atoom.
quantummechanica: Natuurkundewetten die van toepassing zijn op heel kleine schaal. Grootheden als elektrische lading, impuls, impulsmoment (zoals spin) e.a. kunnen niet continu variëren, maar alleen stapsgewijs, met discrete hoeveelheden (quanta).
quark (q): Fundamenteel deeltje, fermion, met sterke wisselwerkingen, altijd opgesloten in een kleur-neutraal deeltje. De elektrische lading kan zijn +2/3 (up, charm, top) of –1/3 (down, strange, bottom) maal de protonlading.
rest-wisselwerking: Wisselwerking tussen objecten die zelf neutraal zijn maar die bestaan uit deeltjes met lading. Bijvoorbeeld: chemische binding tussen elektrisch neutrale atomen, kernkracht tussen kleur-neutrale protonen en neutronen.
smaak (E: flavour): Quantumgetal ter onderscheiding van de verschillende quarks (up, down, strange, charm, bottom, top) en leptonen (elektron, muon, tauon, e-neutrino, ľ-neutrino, -neutrino).
spin: Quantumgetal voor een eigenschap van deeltjes die lijkt op hoeveelheid draaiing om de eigen as (inwendig impulsmoment, draai-impuls), in de eenheid h-streep: = h/2 = 6,58x10^–34 Js.
[ Voor 'spin up' en 'spin down' zie: Classificatie van deeltjes.]
spoor (E: track): De in een detector geregistreerde baan van een deeltje.
stabiel: Zonder verval. Een deeltje is stabiel als er geen proces is waarbij het verdwijnt en in de plaats ervan andere deeltje verschijnen.
Standaardmodel: Naam die natuurkundigen geven aan de theorie van fundamentele deeltjes en hun wisselwerkingen. Is uitvoerig getest en door deeltjesfysici juist bevonden (maar is niet compleet).
strange-quark (s): De derde quark-smaak (in volgorde van toenemende massa). De elektrische lading is –1/3.
sterke wisselwerking: De wisselwerking die quarks, antiquarks en gluonen samenbindt tot hadronen. De sterke rest-wisselwerking levert de krachten die een atoomkern bijeen houden.
sub-atomair deeltje: Elk deeltje dat klein is vergeleken met een atoom.
synchrotron: Cirkelvormige versneller waarin de deeltjes rondgaan in gesynchroniseerde "trosjes" bij een vaste straal.
tauon (): Derde lepton-smaak (in volgorde van toenemende massa). Het tauon heeft elektrische lading –1.
top-quark (t): Zesde quark-smaak (in volgorde van toenemende massa). De elektrische lading is +2/3. De massa is groter dan die van alle andere quarks en leptonen.
tunnel-effect: Zoals lava wel eens uit een vulkaankrater onstnapt door een tunnel in de wand, zo kan volgens het onzekerheidsprincipe een subatomair deeltje wel eens ontsnappen uit een 'potentiaalput', waarin het opgesloten zit bij gebrek aan energie.
uitsluitingsprincipe (E: exclusion principle): Regel van Pauli: geen twee fermionen zijn op dezelfde tijd in dezelfde toestand. Uit deze regel komen veel eigenschappen voort van de gewone materie.
up-quark (u): Quark-smaak met de kleinste massa, en elektrische lading +2/3.
versneller (E: accelerator): Een apparaat dat gebruikt wordt om deeltjes te versnellen tot hoge energie (ten opzichte van hun rustmassa-energie).
verval (E: decay): Een proces waarbij een deeltje verdwijnt en in de plaats ervan andere deeltjes verschijnen. De som van de massa's van de geproduceerde deeltjes is altijd kleiner dan de massa van het oorspronkelijke deeltje.
virtueel deeltje: Een deeltje dat alleen een uiterst kort ogenblik bestaat bij een "bemiddelend" proces. Het onzekerheidsprincipe van Heisenberg staat een schijnbare schending van energiebehoud toe. Waarneembaar zijn alleen het oorspronkelijke deeltje en de vervalproducten, en dan blijkt de energie behouden te zijn.
W⁺, W^–: Krachtvoerend deeltje, boson, van de zwakke wisselwerking. De elektrische lading is resp. +1 en –1. Is betrokken bij alle zwakke processen waarbij de elektrische lading verandert.
wisselwerking: Proces waarbij een deeltje vervalt of reageert op een kracht door de aanwezigheid van een ander deeltje (zoals bij een botsing). Ook gebruikt voor de onderliggende theoretische eigenschap die zulke effecten veroorzaakt.
Z-boson: Krachtvoerend deeltje van de zwakke wisselwerking. Heeft geen elektrische lading. Is betrokken bij alle zwakke processen waarbij de smaak niet verandert.
zwakke wisselwerking: Wisselwerking die alle processen veroorzaakt waarbij de smaak verandert, en daarom ook de instabiliteit van de zware quarks en leptonen, en van deeltjes die ze bevatten. Zwakke wisselwerkingen die de smaak (of lading) niet veranderen zijn ook waargenomen.

Deeltjesnamen
Samenvatting
Geschiedenis