Partikkelkollisjoner og Parikler

Utdrag
Leptoner
Thomsons oppdagelse: elektronet
Hvis ikke Thomsons mor hadde hatt økonomiske midler til å finansiere hans ingeniørutdannelse som lærling, ville han aldri oppdaget elektronet eller blitt en fysiker. Derfor bestemte han seg for å studere matematikk ved Cambridge University.

Fra 1880 jobbet han på Cavendish Laboratory, hvor han startet sin livslange studie av katodestråler. Selv om katodestråler var kjent siden 1858, var fysikere fortsatt uenige om det var en form for stråling eller en strøm av negativt ladede partikler.

For å bevise det siste, viste Thomson at katodestrålene ble avbøyd av elektriske og magnetiske felt. Han justerte de to feltene for å oppheve avbøyingen og deretter bestemte hastigheten.

Ved å kombinere denne informasjonen med målt avbøying på grunn av det elektriske feltet, kunne han bestemme forholdet mellom ladning e og masse m for denne partikkelen.

Thomsons verdi for e/m var mye større enn for noen annen partikkel kjent på den tiden, spesielt hydrogenionet. Moderne eksperimenter viser at dette forholdet er 1837 ganger større enn for protonet.

Thomson antok at e var den samme, så massen til denne partikkelen måtte være ekstremt liten. Ordet "elektron" ble tidligere brukt av G. J. Stoney i 1874 i en annen sammenheng, men ble senere forbundet med Thomsons partikkel.

De fleste partikler som har blitt funnet etter elektronet, har vist seg å være sammensatte partikler bestående av mindre deler, men man tror fortsatt at elektronet er en fundamentalt partikkel. Thomson ble tildelt Nobelprisen i fysikk i 1906.

Elektron nummer to?
I 1937 ble det plutselig oppdaget en ny elementærpartikkel av fysikerne, uten noen forvarsel. Denne nye partikkelen, kalt muonet (μ), var bemerkelsesverdig lik elektronet, men med en betydelig større masse, selv om størrelsen var ganske lik.

Etter denne oppdagelsen stilte folk seg spørsmålet om hvorfor det var en slags "kopiparti" av elektronet, som var 200 ganger tyngre. Fysikeren I.I. Rabi reagerte på dette og spurte humoristisk: "Hvem har bestilt dette?"