For 200 år siden ble atomet sett på som den grunnleggende byggeklossen i universet. For rundt 100 år siden ble atomet splittet i elektroner, protoner og nøytroner.
Etter at higgsbosonet ble påvist i 2012, har vi nå 17 elementærpartikler. Elektronet er fortsatt med, men protonet og nøytronet er splintret i mindre partikler.
I tillegg har nesten alle de 17 hver sin antipartikkel, med helt omvendte egenskaper. Alle har ulike særheter og sine egne kjennetegn. Akkurat som deg og meg. Hvilken elementærpartikkel ligner du mest på?
Sjarmkvark er favoritten
Utenfor den sveitsiske byen Genève, akkurat på grensen mellom Sveits og Frankrike, ligger Cern, Den europeiske organisasjon for kjernefysisk forskning. Det var her den postulerte higgspartikkelen endelig viste seg gjennom eksperimenter i den 27 kilometer lange partikkelakseleratoren LHC (the Large Hadron Collider).
Cern har et egen skolelaboratorium der de tar imot skoleelever og studenter, og her jobber norske Ingvild Garmo Nilsson. Hun har en liten «pause» fra fysikklektorstudiene ved Universitetet i Oslo.
– Favorittpartikkelen min er sjarmkvarken. Den høres så søt ut, sier Nilsson.
Da hun selv tok testen, fikk hun beskjed om at hun er et anti-myon. Myonet minner om elektronet fordi det har negativ ladning, men myonet har mye høyere masse. Antimyonet har samme masse som myonet, men motsatt ladning, altså positiv.
– Det å bli «stemplet» som antimyon føles litt spennende siden det er en antipartikkel. Antipartikler høres jo litt negativt ut, men siden myonet i utgangspunktet er negativt ladd, så vil antimyonet være positivt, sier Nilsson.
Her kan du selv ta partikkelquizen og finne ut hvilken elementærpartikkel du har flest fellestrekk med ved å svare på spørsmål som «Hvor sosial er du?» og «Liker du farger?».
– Spørsmålet om man er sosial eller ikke, skiller mellom fermioner og bosoner. Fermioner kan ikke eksistere i lignende energitilstander samtidig, men det kan bosoner, sier Nilsson til Titan.uio.no.
17 elementærpartikler pluss antipartikler
Fermioner og bosoner er samlebetegnelser på de to hovedgruppene av elementærpartikler.
Fermionene er de seks ulike kvarkene (opp-, ned-, sjarm-, sær-, topp- og bunnkvark) og de seks leptonene (elektron, myon, tau og deres tre tilhørende nøytrinoer). Bosoner er de energibærende partiklene foton, gluon, W-boson, Z-boson og higgsboson.
I tillegg til at nesten alle disse 17 altså har en antipartikkel.
Ikke alle er like begeistret for slike tester. Det krever jo ganske mange forenklinger og en menneskeliggjøring av partiklene som noen fagfolk sliter litt med.
– Vi ønsker å ufarliggjøre den kompliserte partikkelfysikken og gjøre det litt lettere for publikum å forstå noe av det som skjer på dette feltet, sier Nilsson.
Bitt av partikkelbasillen
Nilsson er student på Lektorprogrammet i fysikk ved Universitetet i Oslo. Der utdanner hun seg til lærer i videregående skole, men underveis er hun bitt av partikkelbasillen.
– Før jeg begynner på mastergraden min, har jeg en praktikantstilling her på Cern i seks måneder, sier Nilsson.
Der jobber hun som lærer på Skolelaben, der de tar imot skoleelever og prøver å lære dem partikkelfysikk og forklare dem hva som skjer i noen av eksperimentene ved det enorme forskningsanlegget.
– Vi som jobber på Skolelaboratoriet, prøver å gjøre partikkelfysikken forståelig for videregåendeelever som kommer på besøk.
Elevene kommer fra de mer enn 20 medlemslandene. Innimellom også fra Norge.
Partikler i tåkekammer
For å prøve å gjøre partiklene mer håndfaste for elevene, gjennomfører Nilsson og kollegaene hennes det hun kaller et tåkekammereksperiment.
– Elevene er med på å bygge kammeret selv, og etter hvert kan de se stråling som går gjennom dette kammeret. Strålene er spor etter elementærpartikler, sier Nilsson.
De er heldige på Cern, innrømmer hun, for elevene som kommer på besøk er både engasjerte og motiverte.
– Det virker som de synes det er veldig gøy. Først er de stille, men når strålene viser seg i tåkekammeret, får jeg høre «wow», «wow». Det er veldig stilig, sier Nilsson.
Denne artikkelen ble først publisert på titan.uio.no.
