Steffen Grøndahl

Hadronkort

 

Hjælp og detaljer

Hadroner er subatomare partikler, der består af kvarker og antikvarker. De findes i to varianter, mesoner og baryoner. Mesonerne består af en kvark og en antikvark, men baryonerne består af 3 kvarker.

I dette spil benytter man kort med hadroner. Hvert kort viser navn og opbyning af hadronen, altså hvilke kvarker der indgår i hadronen. Desuden vises 5 valgbare egenskaber for hadronen:

• Opdaget, der er årstallet for opdagelsen af hadronen.
• Ladning, der er hadronens elektriske ladning i enheder af elementarladningen.
• Spin, der er hadronens spin i enheder af ħ, der er lig med Plancks konstant divideret med 2 gange π.
• Masse, der er hadronens masse i enheder af MeV/c2.
• Levetid, der er hadronens gennemsnitlige levetid i sekunder, inden den henfalder.

Spillet går ud på, at man deler 32 lige kort med hadroner mellem sig og modstanderen (computeren). Den spiller, der har forhånd, vælger en af de 5 valgbare egenskaber for det øverste kort i sin bunke, for eksempel masse. Hvis værdien er større end værdien på modstanderens kort, vinder man både sit eget og modstanderens kort og de to kort lægges bag i vinderens bunke af kort. Vinderen har fortsat forhånd og vælger derfor igen egenskab, nu for det næste kort i sin bunke.

Hvis det derimod er modstanderens kort, der har den største værdi for den valgte egenskab, vinder modstanderen de to kort og har forhånd. Forhånden skifter altså i dette tilfælde.

I tilfældet hvor værdien er ens vinder begge spillere blot sit eget kort og forhånden skifter ikke.

Spillet slutter når den ene af spillerne har erobret alle kortene.

Inden spillet starter kan man vælge om modstanderen (computeren) skal være intelligent. Er modstanderen intelligent vil egenskaben blive valgt mest optimalt for et givent kort og det er så svært at vinde. Er modstanderen ikke intelligent vælges egenskaben helt tilfældigt.

Undervejs i spillet kan der ske et par besynderligheder, da det er subatomare partikler, man har med at gøre: De kan annihilere med hinanden og de kan henfalde.

Annihilering sker, når de to viste kort begge er en meson, den ene meson med den samme variant for kvarken som den anden mesons antikvark og vice versa. For eksempel en π+ og en π−, der består af en Up kvark og en Down antikvark, henholdsvis en Down kvark og en Up antikvark. Disse mesoner vil være hinandens antipartikler og de annihilerer hinanden og går dermed ud af spillet når de "mødes" (i virkelighedens verden vil de blive til energi for eksempel i form af fotoner – lyspartikler – der ikke er hadroner). I dette spil er der følgende par af mesoner, der er hinadens antipartikler:

Meson	Antipartikel
π+	π-
K+	K-
ρ+	ρ-
D+	D-
B+	B-
π0	π0
η0	η0
φ0	φ0
J/ψ0	J/ψ0
Υ0	Υ0

Man bemærker, at der findes eksempler på mesoner, som er sin egen antipartikel, nemlig de mesoner hvor kvark og antikvark er af samme type. I dette spil er der 5 sådanne mesoner (også kaldet kvarkonium), som altså er dublerede i dette spil: π0, η0, φ0, J/ψ0 og Υ0. (Strengt taget er π0 og η0 begge blandinger af Up kvark, Up antikvark, Down kvark og Down antikvark.)

Når man har været alle kortene igennem en gang vil de hadroner, der har en levetid på mindre end 10-12 sekund henfalde, når de tabes (altså skifter hånd). At de kun henfalder, når de erobres illustrerer at levetiden er en statistisk størrelse, altså et mål for hvornår hadronen sandsynligvis vil henfalde. Når en hadron henfalder dannes nye hadroner eller andre partikler:

Hadron	Henfalder til
Δ++	p+ + π+
Δ+	p+ + π0
Δ0	n0 + π0
Δ−	n0 + π−
Σ0	Λ0
π0	Fotoner (γ)
η0	π+ + π0 + π−
ρ+	π+ + π0
ρ−	π0 + π-
φ0	K+ + K−
J/ψ0	Leptoner, for eksempel e+ + e−
Υ0	Leptoner, for eksempel e+ + e−

Fotoner og leptoner er elementarpartikler ligesom kvarker og dermed ikke hadroner. De indgår ikke i spillet og henfald af π0, J/ψ0 og Υ0 vil derfor blot betyde at de udgår af spillet (ligesom ved annihilation).

Nedenstående kort giver et overblik over alle kortene og mulighed for at sortere rækkefølgen efter de 5 egenskaber: