بحث في الكواركات

[غانم الحمداني]

الاخوة الاعضاء الكرام : السلام عليكم أرجو ممن لديه معلومات حول الكواركات , اعطاءنا ما بوسعه حول الموضوع
ولكم جزيل الشكر .

[troob22]

‎

الكوارك : هو أصغر جزء معروف في بناء المادة , الكواركات لايمكن أن تتواجد منفردة
لأنها تتواجد دائماً في اتحادات مع كواركات أخرى في جزيئات أكبر للمادة , وقد
استطاع العلماء من خلال دراسة هذه الجزيئات الأكبر أن يحددوا الخصائص المميزة للكواركات .


إن الجزيئات التي تتشكل منها نواة الذرة وهي البروتونات والنيترونات تتألف من

الكواركات , حيث أنه بدون الكواركات سوف لن يكون هناك ذرة , وبالتالي سوف لن يكون هناك مادة .

يوجد 6 أنواع من الكواركات , هي الكوارك الأعلى
( up )
والكوارك الأسفل
( down)
والكوارك الساحر
( charm )
والكوارك الغريب
( strang )
والكوارك العلوي
( top )
والكوارك السفلي
( bottom )
, وتتميز الكواركات بكتلة معينة وشحنة كهربائية , ويعتقد العلماء بأن هذه الأنواع

الستة من الكواركات قد وجدت مباشرة إثر الإنفجار العظيم الذي انبثق عنه الكون .


ويوجد للكواركات جسيمات أولية مضادة تدعى الكواركات المضادة
anti quarks

, التي تتحد لتشكل المادة المضادة والتي لاوجود لها في الطبيعة على الأرض , لكن

غالبية العلماء تعتقد بوجود هذه المادة المضادة ولو بشكل نادر في الكون لكن

الفيزيائيون فد تمكنوا من إنتاج هذه المادة المضادة في المختبرات .


تتحد الكواركات مع بعضها لتشكل نوعاً من الجسيمات الأولية والتي تدعى الهادرونات ( hadrons )

, نوعين فقط من الهادرونات تم العثور عليهما في الطبيعة وهما الباريون
( baryon )

والميزون
( meson ) .

يتضمن الباريون ثلاثة كواركات , بينما يتضمن الميزون كوارك وكوارك مضاد , علماً أن
نظرية الميكانيك الكوانتي لم تحظر من وجود اتحادات أخرى , حيث أن العلماء بدأوا
بالبحث عنه فعلياً منذ عام 2003 واقترحوا تسميته الكوارك الخماسي
( penta quark )
لأنه يتألف من خمسة كواركات .

البروتونات والنيترونات هي عبارة عن باريونات , حيث أن البروتون يتألف من كواركين
علويين
( up )
وكوارك سفلي
( down ) ,
والشحنة الكهربائية على هذه الكواركات
تشكل شحنة البروتون الموجبة ,
بينما النيوترونات تحتوي على كوارك واحد علوي
( up )
واثنين من الكواركات السفلية
( down )
والشحنات التي تحملها هذه الكواركات تتعادل مع بعضها بحيث تنعدم بالمحصلة شحنة النيوترون .

لقد أكتشف الفيزيائيون الميزونات خلال دراسة الأشعة الكونية , وهي عبارة عن
جزيئات طاقة عالية تنشأ في الفضاء وتخترق الميزونات الغلاف الجوي للأرض , وهي
تتألف إما من كوارك واحد علوي
( up )
وكوارك مضاد سفلي
( down )
ويحمل الميزون عندها الشحنة الموجبة , أو كواركاً واحداً سفلياً
( down )
وكواركاً مضاداً علوياً ً ويحمل عندها الشحنة السالبة ,

أو كواركاً علوياً وكواركاً مضاداً علوياً أيضاً وعندها يكون عديم الشحنة
( متعادل ) ,

والميزونات تتميز بفترة حياة قصيرة جداً قبل أن تتحول إلى جسيمات أولية أخرى .

كما أوجد العلماء معملياً نوعاً آخراً من الميزونات أطلقوا عليه اسم الكاون
( kaon ) ,
وتحتوي كل الكاونات أيضاً على الكوارك المسمى الغريب
( strange )

أو الكوارك المضاد له كذلك , وهي مثلها مثل الميزونات يمكن أن تأخذ الشحنة
الموجبة أو السالبة أو أن تكون متعادلة , وهي أيضاً تتميز بعمر قصير جداً قبل أن
تتحول إلى جسيمات أخرى.

إن القوة التي تربط الكواركات مع بعضها البعض في الهادرونات وتربط هذه الأخيرة مع
مثيلاتها من الهادرونات هي إحدى القوى النووية والتي تدعى القوة شديد
( strong )
هذه القوة تعمل أيضاً على ربط كل من البروتونات والنيترونات مع بعضها في نواة الذرة
وتؤثر الكواركات إحداها على الأخرى من خلال قوة ( شديد
strong )
عن طريق تبادل الغلونات
( gluons )
, وهي جزيئات طاقية حاملة القوة ( شديد ) , والغلونات تعمل على ربط الكواركات مع
بعضها بواسطة تغيير إحدى خصائص الكواركات والتي تدعى شحنة اللون , حيث
يمكن للكواركات أن يكون لها شحنة لونية حمراء أو خضراء أو زرقاء بينما يمكن أن يكون
للكواركات المضادة شحنة لونية مضادة للحمراء
( cyan )
أو مضادة للخضراء
( magenta )
, أو مضادة للزرقاء
( yellow )

إن التفاعلات التي تحدث بين شتى الجسيمات تحكمها أربع قوى أساسية , كل قوة
منها محمولة على بوزون منفصل أو على مجموعة بوزونات , فالفوتون أو ( الكم
Quantum )
الضوئي ,
يحمل القوة الكهرومغناطيسية بين الشحنات الكهربائية
,
والكرافيتون
Graviton
يحمل القوة التثاقلية بين الكتل ,
والقوة النووية ( شديد
strong )
تربط بين الكواركات محمولة على ثمانية غليونات
Gluons
, في حين أن القوة النووية ( ضعيف
weake )
المسؤولة عن بعض التفككات النووية محمولة على بوزونات وسيطة
متجهة , ويبدو في الوقت الحاضر أن كل التفاعلات التي تحدث في هذا الكون يمكن اختزالها في اتحادات من هذه

التفاعلات الاربعة
منقول من الفيس بوك
تحياتي

[ماستر مروان]

الكوارك جسيم يعتقد علماء الفيزياء أنه الوحدة الدُّنيا الأساسية للنيوترونات والبروتونات. وكل نيوترون وبروتون يتألف من ثلاثة كواركات، ويبدو أن الكواركات لاتوجد منفردة، وإنما متضامة على الدوام مع الكواركات الأخرى، حيث تجمعها معاً قوة تنقلها جسيمات تسمى القلونات. ويحمل كل كوارك إما شحنة كهربائية سالبة تعادل ثلث شحنة البروتون، أو شحنة كهربائية موجبة تعادل ثلثي شحنة البروتون. وتشكل الكواركات واحدة من العائلات الثلاث الكبرى للجسيمات الأولية. أما العائلتان الأُخريان فهما، البوسونات واللبتونات.
ولا يعرف العلماء حتى الآن كم نوعاً من الكواركات هناك، ولكنهم يقدِّرون أنه لاتوجد أكثر من ستة أنواع، وربما ثمانية أنواع. والمادة العادية تحتوي على نوعين يرمز إليهما بالأعلى (ع) والأسفل (س)، ولكن علماء الفيزياء أوجدوا كواركات أخرى بالاستعانة بجهاز يدعى معجل الجسيمات. ويؤدي معجل الجسيمات إلى اصطدام الجسيمات بعضها تحت بعض بعنف منتجًا كواركات أثقل بكثير من الكواركات العليا (ع) والسّفلى (س). وهذه الكواركات لاتتصف بالثبات وتتفكك إلى النوعين الأعلى والأسفل في أقل من جزء من بليون جزء من الثانية، وتشمل الكواركات الأكثر ثقلاً كواركات ذات أسماء طريفة مثل الجذاب والغريب والقاعي.
وقد اقترح العالمان الأمريكيان مواري جل ـ مان وجورج زفايج نظرية الكوارك للمرّة الأولى في سنة 1964م. وقد أعربا عن اعتقادهما بأن الهدرونات (النيوترونات والبروتونات والأنواع المختلفة الأخرى من الجسيمات تحت الذرية)، التي كان العلماء قد اعتقدوا أنها أدق جسيمات المادة إنما تتألف من جسيمات أبسط. وقد ظهر الدليل المباشر على الكواركات في سنة 1971م، عندما أشارت الدراسات التي استخدمت فيها المعجلات إلى وجود جسيمات في البروتونات والنيوترونات أصغر 50 مرة على الأقل من البروتونات، ومن المعروف الآن أنّ الكواركات أصغر 1,000 مرة على الأقل من البروتونات.
هناك عائلتان لجسيمات المادة ( نوعان أساسيان) العائلة الأولى تسمى الكواركات ( Quarks) جمع كوارك و العائلة الثانية هي الليبتونات ( Leptons)، جمع ليبتون وكل أعضاء العائلتين بلا شكل يذكر.

بالنسبة لعائلة الكواركات فإنها تتكون من ستة أفراد مرتبة في ثلاثة مجموعات تبعا لكتلها و شحنتها هي:

فوق و تحت (up / down ).

ساحر و غريب ( Charm / Strange).

أعلى و أسفل ( Top / Bottom).





الإلكترونات تبدو أنها لا تتكون من أي جسيم أصغر منه لذا فيصنف على أنه جسيم أولي، أما البروتونات و النيوترونات فإنها مكونة من جسيمات أولية أصغر منهما ( ثلاثة في كل واحدة).
هذه الجسيمات هي كوارك فوق و كوارك تحت والنيوترينو (Neutrino)، يقوم هذا النيوترينو بالمساهمة بشكل أساسي في عملية تحول البروتون إلى نيوترون و العكس.




http://www.journaloftheoretics.com/Articles/2-5/bh-DiMario/quark.jpg

[غانم الحمداني]

الأخوة الأعزاء troob22 وماستر مروان اتوجه لكما بجزيل الشكر لقد نفعتمانا وكل من يريد ان يستفيد
ودمتما ذخرا ً للفيزياء والفيزيائيين ..

[فوزي نجيب حجاب]

السلام عليكم ورحمة الله وبركاتة
اعجز عن وصف شعوري بسبب هذة المعلومات الجميلة جدا شكرا جزيلا لك اختى الكريمة trob22 و شكرا جزيلا للاستاذ مروان بارك الله فبكم جميعا
وشكر ايضا لصاحب الموضوع و دمتم بخير

[سنع الفوتون]

ما شاء الله معلومات مفيدة حقا من الأخوة جزاكم الله خيرا عليها ،،