Partikelfysik og kosmologi. Naturens mindste byggesten og ...

Moderne Fysik – 8 Side 6 af 9
Partikelfysik og kosmologi
• Er alle fire naturkræfter i virkeligheden blot forskellige manifestationer ved
lav energi af én grundlæggende naturkraft?:
Den Store Forenende Teori (Grand Unification Theory), som var bl.a.
Albert Einsteins store, uopfyldte mål.
Superstrengsteorien
Superstrengsteorien er et alternativ til Standardmodellen, og beskriver partikler som
forskellige svingningstilstande for ”supersymmetriske strenge”.
Endvidere opereres med 9 rumlige dimensioner, hvoraf de 6 er oprullet/skjulte, samt
en tidslig dimension. Vi mennesker oplever kun tre af de ni rumlige dimensioner, på
samme måde som en myre kun oplever verden som værende todimensional…
Big Bang-teorien
Denne teori fra 1946 beskriver universets skabelse og efterfølgende udvikling og er
tæt knyttet til teorien om elementarpartikler og naturkræfter:
• Universet blev skabt for 13,7 milliarder år siden ved en pludselig (og
umotiveret…?) eksplosiv udvidelse af et punkt (en ”singularitet”).
Før dette var der intet, hverken rum eller tid…!
Big Bang fandt således sted i hele universet og dermed også her, hvor vi
befinder os!
−43 32
• I de første 10 s var energitætheden så stor ( T ≈ 10 K ), at stof endnu ikke
kunne dannes. Al universets energi var således i form af stråling.
Pga. den høje energitæthed var de 4 naturkræfter endvidere forenet som én
naturkraft [F1].
−35
• Efter 10 s var energitætheden og temperaturen aftaget så meget pga.
udvidelsen (ikke ved varmeafgivelse, idet der ikke findes noget udover
universet…), at først tyngdekraften og herefter den stærke kraft skilte sig
ud.
Endvidere begyndte strålingsenergien at manifestere sig som stof i form af
leptoner og kvarker.
−10
• Efter 10 s splittede den elektrosvage kraft op i den svage og den
elektromagnetiske kraft.
• Senere blev temperaturen så lav, at kvarker kunne binde sig til hinanden og
danne protoner og neutroner.
• Efter et par minutter kunne protoner og neutroner danne atomkerner.