Eksistensen af mesoner blev forudsagt af den japanske fysiker Hideki Yukawa i 1935. Man kendte på dette tidspunkt ikke til eksistensen af kvarker, og forudsigelsen handlede derfor ikke om eksistensen af partikler opbygget af en kvark og en anti-kvark, men om partikler, der skulle være kraftbærere (se bosoner) for den stærke kernekraft og dermed få protoner og neutroner i atomkernen til at hænge sammen. Hvis der ikke eksisterer en sådan kraft, vil protonernes positive elektriske ladning gøre alle atomkerner meget ustabile, og da vi ved, at der eksisterer mange stabile atomkerner, må der findes en sådan kraft.
Idéen var inspireret af kvanteelektrodynamik, som få år forinden med stor succes havde brugt samme idé til at forklare elektromagnetiske kræfter ved hjælp af udveksling af fotoner som kraftbærerpartikler.
Yukawas argument var baseret på den kendte rækkevidde af de forskellige naturkræfter. Elektromagnetisme har en uendelig rækkevidde, hvilket betyder, at man altid vil kunne beregne en – måske meget svag – påvirkning fra den, uanset hvor langt man befinder sig fra en elektrisk ladning. Dette skyldes at kraftbærerpartiklen, fotonen, er masseløs. Yukawa indså, at fordi rækkevidden af den stærke kernekraft ikke er uendelig, men af størrelsesorden én femtometer, må kraftbærerpartiklen have en masse. Ved hjælp af Heisenbergs ubestemthedsrelation kunne Yukawa forudsige at massen på den nye partikel skulle være omkring 100 MeV, dvs. ca. en tiendedel af en protons masse.
En partikel med de forudsagte egenskaber blev opdaget ved et eksperiment i 1947.
Kommentarer
Kommentarer til artiklen bliver synlige for alle. Undlad at skrive følsomme oplysninger, for eksempel sundhedsoplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer, når de kan.
Du skal være logget ind for at kommentere.