Ordlista

Kvantgravitation

• Strängteorins korta historia
• Planck-Wheeler-enheterna
• Vibrationer, energi och partiklar
• Gravitationen och strängteori
• Den minsta längdskalan
• Ihoprullade dimensioner
• Supersymmetri
• Egenskaper hos de fem strängteorierna
• M-teori
• Twistorer
• Förkunskaper som krävs
• Ordlista
• Referenser

Följande lista kan hjälpa till att öka förståelsen för ord relaterat till kvantgravitation:
• Boson: Är ett samlingsnamn för de partiklar som förmedlar massa. Namnet är uppkallat efter den indiska fysikern Satyendranath Bose (1894-1974). Bosoner har samtliga ett spinn som är heltal, d v s 0, 1 eller 2 (o s v). Även sammansatta partiklar med ett jämnt antal fermioner i är bosoner och kallas för mesoner. De ha en laddning som är 0, -1 eller +1. Higgspartiklarna har spinn 0 och laddningarna +1 (H⁺), 0 (H⁰) och -1 (H^-). Spinn 1 och ingen laddning har gluonen, fotonen och Z0-partikeln. W⁺ och W^- har spinn 1 och +1 respektive -1 i laddning. Slutligen har gravitonen spinn 2 och ingen laddning. Bosonerna tenderar att anta samma energitillstånd i flertal.
• Baryon: är hadroner som består av tre kvarkar. Protoner och neutroner är de vanligaste exemplen.
• Chiral: Betyder hand på grekiska och innebär att spegelsymmetri inte råder. Ett objekt kan inte speglas genom ett antal rotationer och translationer.
• Dual: En teori som är svår men åtråvärd kan vara dual med en teori som är enklare. Insikt i den svårare teorin kan då fås genom den enklare duala teorin.
• Dualresonansmodellen: Studerar hadroners verkan och samverkan under den starka kärnkraften. Ger upphov till hagedornfördelade partiklar, till skillnad från konventionell kvantfältteori. Enligt Reggehypotesen kan hadronerna grupperas i familjer med vissa värden på vinkelmoment och massa som bildar linjära och parallella Reggebanor. Ordet resonans kommer från att spridningsarean, som ökar med ökad energi, och bildar en asymptot leder till pucklar när den extrapoleras tillbaka till låg energi. Dessa pucklar skapas av resonanser som kommer av endimentionella strängar. Ordet dual kommer av den teoretiska dualitet som finns formulerad matematiskt och leder till en relativt enkel approximation av första ordningen för spridningsarean just p g a att strängarna är endimensionella.
• Elektron: är den vanligaste leptonen, lättaste elektriskt laddade partikeln och är därmed också stabil.
• Elektrosvag bosoner: är W⁺-, W^-- och Z⁰-bosonerna som förmedlar den elektrosvaga kraften som styr radioaktiva sönderfall. W⁺- och W^--bosonerna är inblandade i alla elektrosvaga processer där den elektriska laddningen ändras. Z⁰-bosonen är inblandade i alla elektrosvaga processer där smaken inte ändras.
• Fermion: Är ett samlingsnamn för de partiklar som utgör massa. Är uppkallade efter italienaren Enrico Fermi (1901-1954). Dessa har samtliga ett halvtaligt spinn, d v s ½ + n, när n är ett heltal. Har en laddning som är en halvtalsmultipel, d v s ½*n. Fermionerna kan delas in i undergrupperna kvarkar och leptoner. Kvarkar har antingen +2/3 (upp-, charm- och toppkvarken) eller -1/3 laddning (ner-, konstig- och bottenkvarken). Leptonerna har ingen laddning (elektron-, myon- och tauneutrinon) eller -1 i laddning (elektronen, muonen och taupartikeln). Fermionerna vill inte anta samma tillstånd i grupp utan tenderar att anta olika energitillstånd. Denna egenskap gör att vita dvärgar och neutronstjärnor finns.
• Foton: Förmedlar den elektromagnetiska kraften mellan elektronerna. Är alltså en boson.
• Fundamentalpartikel: Är inte uppbyggda av mer grundläggande partiklar. Kvarkarna, leptonerna, gluonerna, W⁺-, W^-- och Z⁰-bosonen är naturens kända fundamentalpartiklar. Alla övriga är uppbyggda av en kombination av dessa.
• Färgladdning: Egenskap vid samverkan mellan kvarkar och gluoner vid den starka kärnkraften.
• Färgneutral: Kvarkar, som påverkas av den starka kärnkraften, kan endast ingå i konstellationer som är färgneutrala. Detta sker t ex i protonen, som består av två uppkvarkar och en nedkvark, samt mesoner som består av en kvark och en antikvark. I kvark-gluon-plasma är färgneutraliteten satt ur spel, liksom i Universums tidiga barndom, och kvarkar samt gluoner kan existera mer självständigt.
• Gluon: Förmedlar den starka kärnkraften mellan kvarkarna. Är alltså en boson.
• Graviton: Förmedlar gravitationen mellan massa. Är alltså en boson.
• Hadron: Hadroner är ett samlingsnamn för den grupp av partiklar som utgör samt påverkas av den starka kärnkraften. Består alltså av både bosoner och fermioner. Mesoner och baryoner är exempel på hadroner. Det bästa exemplet är kvarkarna och gluonerna som håller ihop kvarkarna genom att förmedla den starka kärnkraften mellan dem. Till hadronerna räknas bl a mesonerna (t ex pioner och kaoner) och baryonerna (t ex protoner och neutroner). Det största projektet inom partikelfysiken just nu, Large Hadron Collider, är ute efter att utforska elektrosvaga symmetribrott, hitta Higgsbosonerna som troligtvis utgör massa samt utforska supersymmetrier genom att använda protoner, som är en hadron, istället för elektroner och positroner som har använts i LEP.
• Hagedornfördelning: Massan hos hadroner är fördelad exponentiellt som funktionen av massan. Det finns experimentiellt stöd för att så är fallet. Leder till att det finns en maximal temperatur i Universum. Är uppkallad efter Rolf Hagedorn vid CERN.
• Heterotisk: Är en hybrid av en supersträng och en bosonisk sträng.
• Higgsmekanismen: Massa skapas troligtvis via denna mekanism.
• Higgspartikeln: Utgör troligtvis massan i materia. Kvarkar, leptoner och elektrosvaga bosoner får alltså sin massa genom växelverkan med Higgspartiklarna. Är alltså en boson.
• Jet: Uppstår vid kärnkollisioner då en av kollisionspartiklarna delas i flera andra med en rörelsemängdsvektor som är ungefär den som den ursprungliga partikeln skulle få vid kollisionen.
• Kaon: är en meson som består av en konstigkvark (strange) samt en antiupp- eller antinerkvark; eller antimotsvarigheten till detta.
• Kvark: är en fermion som bygger upp kärnpartiklarna som styrs av den starka kärnkraften. Det finns sex stycken kvarksmaker, nämligen upp, ner, charm, konstig, topp och botten. Endast upp- och nerkvarken är stabil och bygger upp protonen samt neutronen.
• Lepton: Kallas de fermioner för som har ingen eller heltalsladdning, nämligen smakerna elektronen, myonen, taupartikeln (-1 i laddning) och deras laddningslösa neutriner som heter elektron-, myon- och tauneutrinen. Leptoner är fermioner som inte påverkas av den starka kärnkraften.
• Meson: är hadroner som utgörs av ett jämnt antal kvarkpartiklar. Är oftast en kvark och en antikvark.
• Myon: är andra smaken av laddade leptoner. Har en elektrisk laddning som är -1.
• Neutrino: Icke elektriskt laddad lepton. Deltager endast vid svag och gravitationell samverkan och samverkar alltså extremt lite med massa.
• Pion: Undergrupp till mesonerna.
• Smak: Fermionerna, som består av kvarkar och leptoner, finns i sin tur i en rad olika typer, s k smaker.
• T-dualitet: Innebär att strängar med radien R har samma egenskaper som en sträng med radien 1/R. Innebär att det finns en minsta dimension, som är aningen större än Planck-Wheeler-längden.
• Tachyon: är en (hypotetisk) partikel som alltid färdas i överljushastighet och (självklart) inte kan gå igenom ljushastigheten nedåt.
• Taupartikel: Den tredje smaken av laddade leptoner. Har en elektrisk laddning som är -1. Är tyngre än myonen och mycket tyngre än elektronen.
• Yang-Mills-algebra: Chen-Ning Yang och Robert Mills utveckade år 1954 en ickeabelsk måttinvarians baserad på arbeten gjorda av Hermann Weyl på 1920-talet. Den skulle komma att revolutionera partikelfysiken.
• Yang-Mills-krafterna: Fanns i Universums barndom när den elektromagnetiska teorin och den svaga kraften var ihopslagna p g a hög energi i Universum.