بعد فترة قصيرة من ارساء مفهوم الكواركات، قام العلماء بمحاولة تطبيق مبدا باولي للاستبعاد على الجسيمات المكونة من كواركات.
من المعتاد اننا نطبق مبدأ باولي على الاليكترونات في الذرة، لكن في الحقيقة مبدأ باولي اكثر شمولية وعمومية، فهو يطبق على كل الفيرميونات..( لا داع لان تفغر فاك وتقول ما هذا..صحيح ان حلقات فيزياء الجسيمات مر عليها وقت طويل،،لكن لا بأس بمراجعة صغيرة سريعة لأهم ما قلناه:
تقسم الجسيمات حسب تفاعلها الى قسمين :
1. [glow1=CC0000]الهدرونات[/glow1](مكونة من كواركات) وهي نوعان أ. باريونات(ثقيلة، غزلها نصفي)
ب. ميزونات(خفيفة،غزلها 0اوعدد صحيح)
2. [glow1=CC0000]ليبتونات[/glow1] (أولية ليس لها تركيب داخلي) عددها ستة فقط وغزلها نصفي.
الآن، هناك تقسيم آخر عام للغاية، وهو يقسم الجسيمات الى نوعين رئيسيين حسب الغزل، واظنهما مشهورين:
1. فيرميونات: جسيمات غزلها نصفي ،1/2 ،3/2 ،5/2 ...
2. بوزونــــات: جسيمات غزلها 0 او عدد صحيح..
الان نعود...
قلنا ان مبدا باولي يطبق على كل الفيرميونات،، يعني على أي جسيم غزله نصفي وليس فقط الاليكترونات كما عتدنا..لذا حاول العلماء تطبيق مبدا باولي ( الذي يقول أن من المستحيل ان يحمل فيرميونيين في نفس الذرة نفس القيم من اعداد الكم الاربعة) على الهدرونات وذلك لأنها مكونة من كواركات غزلها نصفي..
لكن العلماء زجدوا أثناء محاولة التطبيق هذه ان هناك خرقا واضحا لقانون باولي، ولنأخذ مثالا بسيطا :
جسيم سيجما السالب، وهو باريون مكون من ثلاث كواركات غريبة(sss) لها ذات الغزل 1/2، أيضا جسيم آخر دلتا موجب + + ، ( uuu) و دلتا – (ddd) ...
لحل هذه المشكلة، افترض العلماء كما قلنا من قبل خاصية اضافية للكواركات، وهي الشحنة اللونية color charge ، أو اللون اختصارا، وهذا بطبيعة الحال لا يعني أن للكواركات لون يمكن تمييزه، لأن اطوالها الموجية لا تقع بالطبع ضمن الضوء المرئي..
يمكن فهم هذا لو قارناه بالقوة الكهرومغناطيسية، فكما أن الشحنات نوعان موجب وسالب،،الكواركات ثلاثة الوان: أحمر وأخضر وأزرق،،هذه مجرد تسمية للتسهيل..
الآن كي نجعل مبدأ باولي قابل للتطبيق على الباريونات يجب ان نقول ان كل باريون مكون من 3 كواركات مختلفة في اللون،،يعني كوارك سيجما السالب مكون من 3 كواركات متشابهة في كل شيء، باسثناء لونها،،وهذا يجعل مبدأ باولي صحيح ...
اللون المتعادل للكواركات هو الابيض كما تذكرون، كما ان الشحنة المتعادلة هي الصفر. وبالنسبة للميزونات المكونة من كوارك ومضاده ينطبق ذات الشيء، فنقول ميزون مكون من كوارك أحمر ومضاد اللون الاحمر..
موضوع حديثنا كله عن النظرية الكروموديناميكية الكمية، او اللونية QCD ((Quantum Chromodynamics)) ، وهي نظرية تصف تفاعلات الكواركات مع بعضها البعض،،تلاحظون انه اسم مشابه لـ Quantum Electrodynamics ...
كما تلاحظون يمكن تسمية القوة القوية الموجودة بين الكواركات بالقوة الملونة color force ...
تحدثنا فيما سبق أن الاليكترونات يربط بينها قوى نووية ،نواقلها الغليونات أو الغرونات كما يقول البعض gleouns ، وبما أننا نشبه على طول الخط فيكفي أن نقول ان الغليونات هذه هي بمثابة الفوتونات بالنسبة للقوة الكهرومغناطيسية..
وعندما يبعث كوارك أو يمتص غليون ما، فإنه لونه يتغير..يعني عندما يمتص كوارك احمر غليون فإن لونه يصبح أزرق مثلا .. وهذا يفسر العبارة الشهيرة التي تكتب في كل كتب فيزياء الجسيمات : وظيفة الغليونات هي تغيير مذاق الكواركات (كلمة مذاق يعني اللون،هم يتحدثون عن الامر باعتباره طعاما!- المهم) بوهذا تتفتت الهدورنات وتتفاعل مع بعضها البعض..
قلنا ان هذه النظرية مسؤولة عن وصف تفاعلات الكواركات التي تربطها القوة الملونة مع بعضها البعض، وبما أن الهدرونات (مثل P,N ) هي عبارة عن كواركات في الاصل، قلنا أن نقول أن القوة النووية القوية التي تربط الهدرونات مع بعضها في النواة هي نتيجة ثانوية للقوة الملونة التي تربط الكواركات مع بعضها البعض..
ما خلصناش طبعا!!، انتقل الى المشاركة التالية
رد مع اقتباس
[/align]
[/align]
مخطط فاينمان الذي يوضح تقاعل البروتون مع النيترون بانتقال البيون السالب
نفس المخطط لفاينمان لكن من وجهة نظر نظرية QCD
).. رغم انني احبك كثيرا
مواقع النشر (المفضلة)