Αρχική Σελίδα > Οι Φυσικές Επιστήμες στις αρχές του 21ου αιώνα. Μέρος Ένατο. Σωματίδια που θεωρήθηκαν σαν στοιχειώδη σωματίδια της ύλης στην εξέλιξη των Φυσικών Επιστημών και ποια θεωρούνται σήμερα. Υποατομικά και υποπυρηνικά σωματίδια. Υλη και Αντιύλη

Οι Φυσικές Επιστήμες στις αρχές του 21ου αιώνα. Μέρος Ένατο. Σωματίδια που θεωρήθηκαν σαν στοιχειώδη σωματίδια της ύλης στην εξέλιξη των Φυσικών Επιστημών και ποια θεωρούνται σήμερα. Υποατομικά και υποπυρηνικά σωματίδια. Υλη και Αντιύλη

της Δήμητρας Σπανού συνέχεια...

Τα στοιχειώδη σωματίδια της ύλης

Παλιότερα σαν στοιχειώδη σωματίδια ανακαλύφθηκαν τα μόρια και στην συνέχεια κάποια που ήταν ακόμη πιο στοιχειώδη , τα άτομα. Η δομή του ατόμου αποσαφηνίστηκε όταν , πριν έναν περίπου αιώνα όταν ο Thomson (James John Thomson, 1856-1940) ανακάλυψε και απέδειξε την ύπαρξη των ηλεκτρονίων

Στην συνέχεια μεγάλες προόδοι για την διερεύνηση του πυρήνα και την ανακάλυψη των νουκλεονίων ήρθε με την μελέτη της ραδιενέργιας, από τον Antoine Henri Becquerel (1852-1908) ,την Maria Sklodovska-Curie (1867-1934) και τον Ernest Rutherford (1871-1937) ,που διαπίστωσε την ύπαρξη ακτινοβολίας α

Έτσι στις πρώτες δεκαετίες του 20ου αιώνα, ανακαλύπτωνται τα πρωτόνια και τα νετρόνια του πυρήνα.

Σήμερα οι επιστήμονες γνωρίζουν πια ότι υπάρχουν ακόμα μικρότερα σωματίδια από τα πρωτόνια και και τα νετρόνια και τα ηλεκτρόνια.

Από αυτά αποτελούνταιαποτελούνται τα πρωτόνια τα νετρόνια και τα ηλεκτρόνια

Λέγονται φερμιόνια

Διακρίνονται σε κουάρκς ,που είναι μεγαλύτερης μάζας και από τα οποία κατασκευάζονται τα αδρόνια ( πρωτόνια και νετρόνια) και το λεπτόνια που είναι πολύ μικρότερα και τα οποία αποτελούν τα συστατικά των ηλεκτρονίων

Παρ ότι οι εντατικές έρευνες, αποκαλύπτουν διαρκώς νέες πτυχές της επιστήμης των υποατομικών σωματιδίων, υπάρχει η άποψη ότι τα τελευταία, κουάρκς και λεπτόνια μπορούν να θεωρηθούν τα στοιχειώδη σωματίδια της ύλης

Τα σωματίδια αυτά υπακούουν στην απαγορευτική αρχή του Πάολι. (1925) μια από τις σημαντικότερες αρχές της κβαντικής μηχανικής

Σύμφωνα με αυτή, είναι αδύνατο να υπάρξουν στο ίδιο άτομο ή σύμπλεγμα ατόμων πάνω από δύο ηλεκτρόνια στην ίδια ενεργιακή στάθμη και αν βρεθούν πρέπει υποχρεωτικά να έχουν αντίθετο σπιν. Από αυτήν την αρχή προκύπτουν κατά την επίλυση των εξισώσεων του Στόντιγκερ για την εύρεση των ατομικών τροχιακών των ηλεκτρονίων για κάθε ένα ηλεκτρόνιο αντιστοιχών τέσσερες διαφορετικοί κβαντικοί αριθμοί n, l, m_l , m_s. (4 διαφορετικούς αριθμούς του Πάολι ),

Αυτοί οι αριθμοί δηλώνουν τις ιδιότητές τους (την κβάντωση ως προς την ενέργειά τους, την στροφορμή τους και το σπιν τους)

Η απαγορευτική αρχή του Πάολι για υποπυρηνικά σωματίδια

Αυτή η αρχή ισχύει ίδια σε όλα τα φερμιόνια, συμπεριλαμβανομένων και των φερμιονίων του πυρήνα (πρωτόνια και νετρόνια του πυρήνα)

Η μελέτη των υποπυρηνικών σωματιδίων είναι πολύ πρόσφατη και στις ιδιότητές τους που οι επιστήμονες εντόπισαν , έδωσαν τα ονόματα , λίγο παίζοντας , λίγο από αμηχανία, όπως γεύση ή γοητεία , χρώμα, πυθμένας κ.λ.π. Ας ελπίσουμε ότι στην πορεία η εικόνα για τις νέες αυτές ιδιότητες θα γίνει πιο ξεκάθαρη.

Γενιά	Ασθενές ισοτοπικό σπιν	Γεύση (άρωμα)	Ονομασία	Σύμβολο	Φορτίο
1	+½	I_z=+½	Up (πάνω)	u	+⅔
1	-½	I_z=-½	Down (κάτω)	d	-⅓
2	-½	S=-1	Strange (παράδοξο)	s	-⅓
2	+½	C=1	Charm (γοητευτικό)	c	+⅔
3	-½	B'=-1	Bottom (Beauty) (πυθμένας)	b	-⅓
3	+½	T=1	Top (Truth) (κορυφή)	t	+⅔

Τι είναι και πως προκύπτουν τα ατομικά τροχιακά.

Υπάρχουν αντίστοιχα τροχιακά για τα υποπυρηνικά σωματίδια εφ όσον υπόκεινται στις ίδιες αρχές

Τα τροχιακά εισήγαγε ο Αμερικανός φυσικός και χημικός Robert Sanderson Mulliken, (1896 – 1986)

Πρόκειται για κυματοσυναρτήσεις που προέρχονται από την επίλυση της εξίσωσης του Στρέντιγκερ.

Ειδικότερα για τα ατομικά τροχιακά , η επίλυση της εξίσωσης Στρόντιγκερ, για ηλεκτρόνια των ατόμων με συγκεκριμένη ενέργεια, δίνουν επίσης, την εικόνα του χώρου εύρεσης. Βλέπε

Η Ιστορία των Φυσικών Επιστημών. Μέρος Έβδομο: Πέρα από την Κλασσική Φυσική ΙΙ. Η Κβάντωση των Φυσικών μεγεθών: Η Ερμηνεία των κβαντικών φαινομένων από "σκληρά" Μαθηματικά

Με τον τρόπο αυτό έχουμε την εικόνα της κίνησης του ηλεκτρονίου και της κατανομής του ηλεκτρικού του φορτίου γύρω από τον πυρήνα

Τι συμβαίνει όμως με τα φερμιόνια του πυρήνα (πρωτόνια και νετρόνια). Υπάρχει εδώ αντίστοιχη μελέτηση και θεωρία, έχουν αποσαφηνιστεί οι κβαντικοί τους αριθμοί και έχει επιλυθεί η εξίσωσης Στρόντιγκερ για τα σωματίδια αυτά.

Όχι από όσο μπόρεσα να βρω.

Όταν ερχόμαστε στον υποπυρηνικό χώρο όπου οι διαστάσεις του ξεφεύγουν της πρακτικής και θεωρητικής προόδου των Φυσικών επιστημών δεν είναι δυνατό να διακρίνουμε εκεί κάποια τροχιακά και γενικά τα πρωτόνια και τα νετρόνια μοιάζουν σαν πακεταρισμάνα.

Όμως αντίστοιχα συμπαγής δεν έμοιαζε η ύλη, πριν θεωρητικά και τεχνολογικά μπορέσει η επιστήμη να αποδείξει την ύπαρξη των ηλεκτρονιακών τροχιακών του ατόμου;

Στην εξίσωση του Στρέντιγκερ που γνωρίζουμε εισάγονται τα φυσικά μεγέθη της ορμής (δηλαδή μάζας και ταχύτητας) και του ηλεκτρικού φορτίου. Ποσότητες που αντιστοιχούν στην βαρυτική και ηλεκτρομαγνητική δύναμη)

Εδώ υπάρχει μια άλλη ενέργεια τόσο μεγάλη και τόσο μικρής εμβέλειας ταυτόχρονα, που "κλείνουμε τα μάτια μας" για να την δούμε. Η ισχυρή πυρηνική δύναμη, που συνδέει τα νουκλεόνια του πυρήνα. Εάν κάπου, κάποτε, αυτά διασαφηνιστούν και συνειδητοποιήσουμε ,πως σε αυτό το "πακετάρισμα" των νουκλεοτίδιων του πυρήνα που "βλέπουμε", σε κάποιες άλλες μικροδιαστάσεις, μόνο πακετάρισμα δεν είναι, ίσως η ανακάλυψη των νουκλεονιακών τροχιακών να γίνει πραγματικότητα.

Η εξίσωση του Paul Dirac και η πρόβλεψη των αντισωματιδίων σαν συνέπεια αυτής

Η εξίσωση του Dirac είναι μια κυματοσυνάρτηση ανάλογη με αυτήν του Shrondinger, στην οποία όμως εκτός από την Κβαντομηχανική, λαμβάνει υπ όψην και την σχετικότητα.

Η εξίσωση περιγράφει την ελεύθερη μορφή, τις ηλεκτρομαγνητικές επιδράσεις και τα σπιν σωματιδίων όπως τα κουάρκς και τα ηλεκτρόνια. Η θεωρία της σχετικότητας μπόρεσε να προχωρήσει την εξίσωση των σωματιδίων και έτσι να προβλέψει την ύπαρξη μιας νέας μορφής ύλης , την αντιύλη που επιβεβαιώθηκε χρόνια αργότερα πειραματικά. Η εξίσωση δόθηκε με την γενική της μορφή

$i\frac{\partial\psi}{\partial t}=\left(-i\boldsymbol{\alpha}\cdot\boldsymbol{\nabla}+\beta m\right)\psi$

Για κάθε λύση της εξίσωσης για ηλεκτρόνιο με Ε > 0 υπάρχει μια ακόμη λύση με Ε < 0.

Για κάθε λύση “αρνητικής ενέργειας” η συζυγής μιγαδική κυματοσυνάρτηση Ψ* είναι η λύση “θετικής ενέργειας” στην εξίσωση Dirac, για ένα ‘ηλεκτρόνιο’ με θετικό φορτίο. Το ποζιτρόνιο παρατηρήθηκε το 1932.

Τα Αντισωματίδια

Στον κόσμο της κβαντικής φυσικής, όταν ανιχνευτεί ταλάντωση σε ένα σωματίδιο αυτό σημαίνει και ανίνευση μάζας του σωματίδιου αυτού, αφού η μάζα και η ενέργεια είναι ταυτόσημες έννοιες στην κβαντική φυσική. Κατά τον αρχικό ορισμό που χρησιμοποιήθηκε όπαν εντοπίστηκε το ποζιτρόνιο,

Αντισωματίδια θεωρούνται αυτά που έχουν την ίδια μάζα αλλά αντίθετο φορτίο

Για το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο τότε αντισωμάτια του ηλεκτρονίου θεωρήθηκε αυτό που έχει την ίδια μάζα και το ίδιο σπιν, αλλά αντίθετο φορτίο και αντίθετη μαγνητική ροπή και αυτό είναι το αντιηλεκτρόνιο ή ποζιτρόνιο.

Αλλά όταν πρόκειται για υποπυρηνικά σωματίδια ο ορισμός αυτός δεν είναι ακριβής

Γιατι πρέπει να αναφερθούν ο Βαρυονικός και ο Λεπτονικός αριθμός

Στην πραγματικότητα όμως ο τρόπος να οριστούν τα αντισωμάτια του πυρήνα περιλαμβάνεται και κάτι ακόμα. Δυο ακόμη κβαντικοούς αριθμοίύς. Τον Βαρυονικός και τον Λεπτονικό αριθμό.

Ο Βαρυονικός αριθμός, είναι ένας περίπου διατηρούμενος κβαντικός αριθμός

(και μεταβάλεται μόνο στις προσπάθειες της ενοποίησης των πεδίων το οποίο μάλλον σημαίνει ότι μεταβάλεται στα όρια τους)

Δίνεται από την σχέση $B = \frac{N_q - N_{\overline{q}}}{3}$ ενώ Το Νq και $N_{\overline{q}}$ είναι ο αριθμός των κουάρκς και αντικουάρκς. Ο παρονομαστής 3 έχει μπει λόγω της τριάδας των κουάρκς σε κάθε νουκλεόνιο.

Ο λεπτονικός αριθμός είναι ο αριθμός των λεπτονίων μείον τον αριθμό των αντιλεπτονίων $L = n_{\ell} - n_{\overline{\ell}}$

Δηλαδή για τον καθορισμό των αντισωματιδίων οφείλουμε να εξετάσουμε και το χρώμα, την ιδιότητα του χρωμοδυναμικού πεδίου λόγω της οποίας δεσμεύονται τα κουάρκς και δημιουργούν τα πρωτόνια και νετρόνια. Εδώ έχουμε επίσης το χρώμα και το αντιχρώμα. Από αυτά καθορίζεται ο βαρυονικός αριθμός

Η θεώρηση των αντισωματιδίων σαν κύματα καθώς και η εξίσωση Dirac που περιλαμβάνει την έννοια της αρνητικής ενέργειας βοηθά να συλλάβουμε κάπως την έννοια του αντί-

Το πρωτόνιο στην περίπτωσή μας έχει ηλεκτρικό φορτίο 1 και βαρυονικό αριθμό 1 ( ₁p^1 ₎,

ενώ το αντιπρωτόνιο έχει αντίστοιχα ηλεκτρικό φορτίο -1 και βαρυονικό αριθμό επίσης -1 (_-1p-¹_^).

το ηλεκτρόνιο έχει βαρυονικό αριθμό μηδέν (_-1e⁰) όπως και το αντιηλεκτρόνιο ή ποζιτρόνιο (₁e⁰) και γι αυτό δεν αναφέρεται παρά μόνο το φορτίο.

Σωματίδια που δεν περιέχουν κουάρκς και αντικουάρκς έχουν βαρυονικό αριθμό 0 (όπως το ηλεκτρόνιο)

Η αντιύλη είναι ένα θέμα που λόγω της φύσης του δεν έχει μελετηθεί επαρκώς και δεν έχουν διατυπωθεί με σαφήνεια τα χαρακτηριστικάτης. Σε ξένη διαδικτυακή βιβλιογραφία μεταφέρω το διάγραμμα που είναι σχετικά διαφωτιστικό για την σχέση των φορτίων και την αλληλοεξουδετέροσή τους. Θα ήταν ακόμα πιο καθαρά εάν υπήρχαν αναφορές για όλους τους κβαντικούς αριθμούς για κάθε ένα αντισωμάτιο και ιδιαίτερα για τους κβαντικούς αριθμούς του ασθενούς ισοτοπικού spin, (που από ότι φαίνεται συνδέεται με το φορτίο, και το άρωμα (που θα προσπαθήσω να βρω, εάν συνδέεται με τον χρώμα) οπότε όλα γίνονται πιο απλά

Εδώ θα πρέπει να αναφέρουμε για τα αντικουάρκς.

Τo αντικουάρκ είναι στοιχειώδες σωμάτιο της αντιύλης. Είναι το αντισωμάτιο του κουαρκ. Κουάρκ και αντικουάρκ έχουν ίδια μάζα και χρόνο ζωής αλλά αντίθετο φορτίο, χρώμα και βαρυονικό αριθμό στον παρακάτω πίνακα μπορούμε να δούμε τα κουαρκς με τα αντίστοιχα αντικουάρκς και τους χαρακτηριστικούς αριθμούς τους

Για την κατασκευή του γνωστού μας πρωτόνιου από δυο u και ένα d κουαρκ το συνολικό ηλεκτρικό φορτίο είναι 2/3=2/3-1/3 =1 και ο βαρυονικός αριθμός 1/3+1/3+1/3=1 (αναφέρεται πιο κάτω)

Για την κατασκευή ενός αντιπρωτόνιου από δυο αντικουάρκς u (παύλα) και ένα αντικουαρκ d(παύλα) το συνολικό ηλεκτρικό φορτίο γίνεται -1 και ο βαρυονικός αριθμός -1

Ενώ για το φορτίο στο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο είχαμε δύο επιλογές το θετικό και το αρνητικό (που εξαρτώνται από ιδιότητες ), στο χρωμοδυναμικό πεδίο, χρώμα έχει τρεις επιλογές το κόκκινο, το πράσινο και το μπλέ ενώ τα αντίστοιχα αντιχρώματα είναι το αντικόκκινο, το αντιπράσινο και το αντιμπλέ.

Δεν πρόκειται βέβαια για χρωματικές αποχρώσεις ,αλλά για ιδιότητες των κουάρκς, αρκετά ασαφείς, που τους δόθηκαν επίσης αυτά τα ονόματα γιατί δεν βρέθηκε κάτι άλλο.

Όμως, πρέπει να αναφέρουμε κάτι ακόμα

1. Ενώ στα αδρόνια (πρωτόνια, νετρόνια αλλά και κάποια άλλα), ο συνήθης αριθμός κουαρκς είναι 3, μπορεί να συναντήσουμε καί αδρόνια με περισσότερα κουάρκς μαζύ με τα αντικουαρκς, αρκεί να δίνουν το σωστό αλγεβρικό αποτέλεσμα.- δηλαδή, βαρυονικό αριθμό (παρακάτω)

Παράδειγμα 5 σωματίδια εκ των οποίων το ένα είναι αντικουάρκ και τα τέσσερα κουαρκς κ.ο.κ. μπορούν να δώσουν ένα πεντακουάρκ -πρωτόνιο ή νετρόνιο. Οι τελικοί αριθμοί είναι οι σωστοί (βαρυονικός αριθμός , φορτίου)

2. Ακόμα μπορεί να συνδυαστεί ένα κουαρκ με ένα αντικουάρκ και τότε έχουμε τα μεσόνια , που είχαν προβλεφθεί σαν σωματίδια αλληλεπίδασης σε ένα άλλο πεδίου το καθαυτό πεδίο του πυρήνα των πρωτονίων και νετρονίων ώστε να συγκρατώνται αυτά μέσα στον πυρήνα

Πότε τα σωματίδια ή αντισωματίδια

μπορούν να εκπέμπουν ή να απορροφούν σωματίδια αλληλεπίδρασης (μποζόνια)

Κάθε σωματίδιο μπορεί να ανταλλάξει ενέργεια με ένα αντιστοιχο αντισωματίδιο. Η ενέργεια αυτή μεταφέρεται από σωματίδια-φορείς κι αυτό ισχύει για κάθε θεμελιώδη αλληλεπίδραση. Τα σωματίδια αυτά λέγονται μποζόνια και είναι φορείς της αλληλεπίδρασης που ένα σωματίδιο ασκεί σε κάποιο άλλο (αντί).

Ποια είναι η αιτία που αυτά τα μποζόνια εκπέμπονται ή απορροφώνται;

Το ηλεκτρικό φορτίο στο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο είναι ο λόγος για τον οποίο τα σωματίδια είναι ικανά να εκπέμπουν ή να απορροφούν φωτόνια
Στο χρωμοδυναμικό πεδίο της υποπυρηνικής φυσικής ο αντίστοιχος λόγος είναι το χρώμα

Μπορούν όμως τα μποζόνια να εκπέμψουν άλλα σωματίδια ;

Ορισμένα μποζόνια μπορούν να δημιουργήσουν σωματίδια και αντισωματίδια . Άλλα όμως όχι.

Για παράδειγμα το φωτόνιο που είναι το μποζόνιο στο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, είναι παθητικό και το μόνο που συμβαίνει είναι να εκπέμπεται ή να απορροφάται από σωματίδια που φέρουν φορτίο (η ιδιότητα του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου).

Σε αντίθεση στο χρωμοδυναμικό πεδίο, το μποζόνιο γλοιόνιο, είναι ικανό να δημιουργεί ζεύγος σωματιδίων ( κουάρκ και αντικουάρκ) γιατί έχει μέσα την ιδιότητα του πεδίου αυτού (το χρώμα)

Για τον ίδιο λόγο, τα γλοιόνια και πολλαπλασιάζονται στην πορεία τους δημιουργώντας άλλα γλοιόνια

Τα φωτόνια, είναι δυνητικά σωματίδια ,που είναι δυνατόν να μετατραπούν σε σωματίδια ,μόνο εάν πάρουν ενέργεια από ένα πεδίο.

Για παράδειγμα στην δίδυμη γένεση

Τι έχουμε συναντήσει στον πολύ νέο (για μας) κόσμο της σωματιδιακής φυσικής που θα θέλαμε να καταλάβουμε.

Τι θα μπορούσαμε να βρούμε σαν απαντήσεις σε ανάλογες ερωτήσεις

α. Σε ποιες περιπτώσεις φωτονίων και γενικά ουδέτερων μποζόνιων, έχουμε παραγωγή σωματιδίων

-Κατά το φαινόμενο της της δίδυμου γένεσης

Για να γίνει η παραγωγή του ζεύγους (πχ ηλεκτρόνιο και ποζιτρόνιο) πρέπει η ενέργεια του φωτονίου να είναι τουλάχιστον ίση με την ολική μάζα ηρεμίας των δύο σωματιδίων (2x1.022 KeV στην περίπτωση του ηλεκτρονίου-ποζιτρονίου), και η κατάσταση επιτρέπει και στην ενέργεια και στην ορμή να διατηρηθεί. Όλοι οι άλλοι κβαντικοί αριθμοί των δύο σωματιδίων που παράγονται και διατηρούνται (στροφορμή και ηλεκτρικό φορτίο), πρέπει να έχουν άθροισμα μηδέν - έτσι τα δύο σωματίδια θα έχουν αντίθετες τιμές αυτών των κβαντικών αριθμών.

Ανάλογα μπορεί να συμβεί και με την δημιουργία άλλων λεπτονίων όπως ενός μιονίου και ενός ταυ σωματιδίου , μόνο που η ενέργεια του φωτονίου πρέπει να είναι πολύ μεγαλύτερη . Και βέβαια ισχύουν όλοι οι παραπάνω περιορισμοί.

https://www.physics4u.gr/faq/pair_production.html

β. Σε ποιες περιπτώσεις έχουμε συναντήσει ζεύγη σωματιδίων και αντισωματιδίων να εξαυλώνονται

Η εξαΰλωση είναι το αντίθετο φαινόμενο της δίδυμου γένεσης. Όταν για παράδειγμα ένα ηλεκτρόνιο και ένα ποζιτρόνιο αντιδρούν μεταξύ τους λόγω του αντίθετου φορτίου τους δημιουργούνται δύο ακτίνες γάμμα. Σε αυτό το φαινόμενο οφείλεται και η εξαφάνιση της αντιύλης στο πρώιμο σύμπαν.

γ. Πότε υλοποιούνται τα δυνητικά σωματίδια

Σε άρθρο του PHYSICS4U;S WEBLOG πληροφορούμαστε ότι, ο κενός χώρος παράγει διαρκώς ζεύγη αντισωματιδίων και δυνητικών σωματιδίων. Τα δυνητικά σωματίδια δεν μπορούν όμως να μετασχηματιστούν σε πραγματικά σωματίδια, γιατί τότε θα είχαμε ενέργεια από το τίποτα. Εάν όμως βρεθούν σε ισχυρά ενεργειακά πεδία αυτό μπορεί να συμβεί εξασφαλίζοντας ενέργεια από το πεδίο, η οποία μεταφέρεται στα σωματίδια αυτά.

δ. Που είναι και γιατί δεν ανιχνεύονται τα αντισωματίδια

Paul Dirac συνέχεια...

Προσπαθώντας να ερμηνεύσουν την παραδοξότητα της εμφάνισης αρνητικής ενέργειας από τους μαθηματικούς υπολογισμούς ο Dirac έκανε την υπόθεση ότι το σύμπαν είναι γεμάτο από ηλεκτρόνια αρνητικής ενέργειας που πληρούν τον κενό χώρο. Είναι αόρατα για αυτόν ακριβώς τον λόγο. Την αρνητική τους ενέργεια. Ο Dirac επέμεινε ότι τέτοιες καταστάσεις είναι απαραίτητες και πως τα ηλεκτρόνια δεν συμβαίνει να μειώσουν την ενέργειά τους σε αρνητική τιμή εκπέμποντας διαρκώς φωτόνια, για τον απλό λόγο ότι οι κβαντικές καταστάσεις αρνητικής ενέργειας είναι ήδη κατειλημένες από τα αντιηλεκτρόνια.

Βοηθούν δηλαδή τα αντιηλεκτρόνια στην σταθερότητα του σύμπαντος

ε. Τι γίνεται όταν συγκρούονται ταχέως κινούμενα σωματίδια

στ. Πως συνδέονται τα μποζόνια με τα αντίστοιχα φερμιόνια.

Όταν ένα φερμιόνιο εκπέμψει ή απορροφήσει ένα μποζόνιο τα σωματίδια ονομάζονται συζευγμένα

Στο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο η ένταση αυτής της σύζευξης είναι περίπου το 1/100 της δύναμης που προκαλεί, ενώ στο χρωμοδυναμικό πεδίο η ένταση της σύζευξης του γλοιονίου με το κουάρκς είναι πολύ μεγαλύτερη περίπου το 1/10 της δύναμης που μεταφέρει.

ζ. Τι συμβαίνει όταν ένα σωμάτιο συναντά το αντίσωματίδιό του

Μπορεί να συμβούν δύο πράγματα 1. Μπορεί να καταστραφεί 2. Μπορεί να μετασχηματιστεί σε ένα άλλο είδος φερμιονίου