إبحار فى قلب المادة
إن ثمة أسرتين من الجسيمات دون الذرية التى
تبنى منها المادة هما أسرة الكواركات وأسرة اللبتونات التى تنتمى إليها
الإلكترونات وتوجد ( 6 أعضاء ) فى كل أسرة أى ( 6 أنواع ) من الكواركات ( أسفل
وأعلى وقريب وبعيد وقاع وقمة ) و
( 6 أنواع ) من اللبتونات ( الإلكترون /
نيوترينو الإلكترون / الميون / نيوترينو الميون / التاو / نيوترينو التاو ) ويكفى
نوعان من الكواركات هما ( الكوارك أعلى / الكوارك أسفل ) لبناء البروتون
والنيوترون ولكن يلزم ( 4 أنواع ) أخرى لبناء الجسيمات الغريبة القصيرة الحياة
الموجودة فى الأشعة الكونية وفى التجارب التى تدرس اصطدام الجسيمات العالية الطاقة
.
الكواركات والجلونات :
وتختلف الكواركات عن اللبتونات ويكمن الفرق
الرئيسى فى أن الكواركات تخضع لقوة أساسية ( القوة النووية الشديدة ) لا تشعر بها
اللبتونات وتربط القوة النووية الشديدة الكواركات معا داخل جسيمات دون ذرية أعقد
منها كالبروتون فتصبح الكواركات جزءا من عالم يموج بالنشاط ويزخر بالتعقيد المذهل
.
وعن طريق اكتشاف الكوارك قمة عام ( 1995 )
آخر القائمة التى تضم الجسيمات الأولية المراوغة فى النموذج القياسى للمادة وعن
طريق نتائج تجريبية لو تحققت صحتها فإنها قد تعنى أن بحث الفيزيائيين عن فهم شامل
للمادة لم يكتمل بعد فيوجد احتمال أن يكون الكوارك نفسه مكونا من جسيمات أصغر حيث
أن التجربة تعنى بدء علماء الفيزياء فى التوصل لفيزياء مستقبلية جديدة ومنذ بدايات
( ق / 20 ) بحث علماء الفيزياء فى تركيب المادة بإطلاق أجزاء ضئيلة جدا من المادة على
أجزاء ضئيلة جدا من المادة وملاحظة سلوك كل منهما عند اصطدامهما ببعضهما البعض حيث
أن الذرة بها نواة داخلية وأن النواة تحتوى على بروتونات موجبة الشحنة ونيوترونات
متعادلة الشحنة وأن الجسيمات دون الذرية ذاتها تتكون من كواركات وجلونات وهى
جسيمات تربط الكواركات ببعضها البعض حيث أن الكواركات هى أصغر اللبنات الأساسية
المكونة للمادة .
النموذج القياسى الفيزيائى :
عن طريق تعجيل البروتونات والبروتونات
المضادة ( البوزيترونات ) إلى سرعات تقترب من سرعة الضوء
( 300000 كم / ث ) ثم ضربهما معا بقوة وبمثل
السرعات الفائقة فإن الجسيمات دون الذرية تخترق بعضها بعضا فالبروتونات المضادة
والنيوترونات المضادة هى عبارة عن فراغ فإن الكواركات والجلونات التى بداخلها ومن
وقت لآخر يتفاعل كواركان أو كوارك وجلون وجها لوجه بقوة عظيمة ويندفعان للخارج من
أحد الأجناب ومعهما بعض الجسيمات الأخرى التى تتولد من طاقة تصادهما الشديد .
إن النموذج القياسى الفيزيائى يتنبأ بالعدد
الواجب حدوثه من التصادمات ولكن بكل الطاقات العالية فإن العلماء لم يشاهدوا سوى (
50 % ) زيادة من التصادمات المتوقعة من النموذج القياسى .
حيث إنه على الرغم من التصورات والافتراضات
فإن إعادة تنقيح وتصحيح النموذج القياسى الفيزيائى للقوة النووية الشديدة التى
تربط الكواركات ببعضها البعض وقد تصطدم الكواركات بجسيم قصير العمر ( ذو ) ويؤدى
الجسيم ( ذو ) دورا فى تفاعلات القوة النووية الضعيفة التى تفسر نوعا من النشاط
الإشعاعى حيث يتحول فيه نيوترون إلى بروتون مع إطلاق إلكترون ونيوترينو الإلكترون
.
وتحمل القوة النووية الضعيفة ( 3 جسيمات
مختلفة ) ( ذو / - W / W ) وتختلف
الجسيمات عن جسيمات القوى الأخرى فى أن لها كتلة .
حيث أنه من الممكن أن يتكون الكوارك ذاته من
جسيمات أصغر منه ( البريونات ) حيث أن الفيزياء الحقيقية فيما وراء النموذج
القياسى الفيزيائى .
سومونات وفلافونات وكرومونات :
إن أكثر نماذج البريون نصف كل كوارك أو لبتون
باعتباره مجموعة مؤلفة من ( 3 بريونات ) وفى النموذج القياسى الفيزيائى نجد أن كل
كوارك أو لبتون يحتوى على ( 1 من 3 سومونات ) يحدد جيله و ( 1 من 2 فلافونات )
يحدد نكهته وشحنته الكهربية و ( 1 من 4 كرومونات ) تحدد لونه أو غياب اللون ويعدل
من شحنته الكهربية .
والسومونات متعادلة كهربائيا وليس لها لون
حيث أن شحنة اللون هى منبع القوة النووية الشديدة كما أن الشحنة الكهربية هى منبع
القوة الكهرومغناطيسية أما الفلافونات فلها شحنة كهربية إما ( + 1 / 2 ) أو ( 1 /
2 ) من شحنة البروتون وليس لها لون .
وتكون الكرومونات الحمراء والخضراء والزرقاء
لها شحنة تعادل جزءا من شحنة البروتون أما الكرومون عديم اللون فله شحنة = ( - 1 /
2 ) من شحنة البروتون حيث أن التوافقية الممكنة لل ( 3 سومونات و 2 فلافونات و 4
كرومونات ) التى تكون نموذج البريون تعطى تفسيرا لكل الكواركات واللبتونات من حيث
أجيالها وألوانها وشحناتها حيث أن النموذج للبريون لا يحاول تفسير كتل الكواركات
باستثناء اقتراح أن السومونات من الجيل الأعلى ذات كتل ثقيلة بينما الفلافونات عديمة
اللون كتلتها أخف بكثير حيث أن النموذج القياسى للديناميكيات اللونية الكمية لفيزياء
الجسيمات عالية الطاقة وعن طريق إجراء تجارب جديدة حيث أن جسيم الكوارك قد يصبح ليس
أوليا بل مركبا من عدد من البريونات حيث أن البريونات تتكون من جسيمات أولية أصغر
منها حيث تصبح الرحلة فى قلب المادة لا نهائية .
رءوف وصفى
تنقيح / أسامه ممدوح عبد الرازق مصطفى شرف
19 / 2 / 2022
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق