منو
 کاربر Online
550 کاربر online
تاریخچه ی: کوارک در طبیعت

تفاوت با نگارش: 1

Lines: 1-38Lines: 1-60
 !نگاه اجمالی !نگاه اجمالی
-قبل از کشف ((کوارک)) توسط ((مورای ژل مان)) تصور می‌شد که ((پروتون|پروتونها)) و ((نوترون|نوترونها)) مانند ((الکترون|الکترونها)) غیرقابل‌تقسیم هستند، ولی اکنون می‌دانیم ((نوکلئون|نوکلئونها)) (پروتونها و نوترونها) تجزیه‌پذیر بوده و از ذرات کوچکتری به نام کوارک تشکیل شده‌اند.
!کوارکها در طبیعت
کوارکها‌ هیچگاه در طبیعت به عنوان ذرات مستقل و آزاد وجود ندارند. ((انواع مزون‌|مزون‌های π)) از یک کوارک و یک ((ضد کوارک)) تشکیل می‌شوند، که آنتی کوارک (ضد کوارک) با یک خط تیره افقی (علامت منفی) بالای حرف مربوطه مشخص می‌گردد. چون این مزونها از ((ماده و ضد ماده)) تشکیل می‌شوند، خیلی سریع فرو می‌پاشند. ایجاد ذرات متشکل از 2 کوارک یا به عبارت دیگر ((مزون|مزونها)) البته ممکن است، ولی این ذرات پایدار نیستند. برعکس گروههایی سه‌تایی یا به زبان دیگر پروتونها و نوترونها ساختارهایی بسیار پایدار هستند.

انسان ، ((کره زمین)) و در واقع ((کهکشان راه شیری)) عملا از سه سنگ بنای اولیه ایجاد شده‌اند، که عبارت از ((انواع کوارک|کوارکها‌ی U)) و ((انواع کوارک|کوارک‌ها‌ی D)) و الکترونها می‌باشند. کوارکها‌ ، نوکلئونها را می‌سازند و آنها به همدیگر متصل شده، ((هسته اتم|هسته اتمها)) را بوجود می‌آورند. هسته‌ها و الکترونها در اتحاد با یکدیگر اتمها را ایجاد می‌کنند و اتمها نیز با پیوستن به یکدیگر مولکولهای کوچک و بزرگ از قبیل ((مولکول آب|مولکولهای آب)) یا سفیده تخم مرغ را می‌سازند.

میلیاردها مولکول سلولهای بدن ما را بوجود می‌آورند و هر انسان در بدن خود میلیاردها ((سلول)) دارد. اما با تمام تفاوتهایی که انسانها ، ((جانوران)) ، ((گیاهان)) ، ((سیارات)) و یا ((ستارگان)) با یکدیگر دارند، باز هم تمام آنها فقط از سه ((ذره)) زیربنایی ساخته شده‌اند، که عبارتند از: کوارکها‌ی U و کوارکها‌ی D و الکترونها.
!آیا کوارکها‌ را می‌توان مشاهده کرد؟
روشن است که کوارکها‌ را نمی‌توان مشاهده کرد، بلکه می‌شود وجود آنها را مثل هسته اتمها ، از طریق آزمایشهای فراوان پیچیده اثبات نمود. برای این کار مشابه آنچه که ((رادرفورد)) 75 سال پیش برای شناسایی ((هسته اتم)) ، انجام داد، عمل می‌شود و پروتونها ، با الکترونهای بسیار پرشتاب ، مورد اصابت قرار می‌گیرند. بیشتر الکترونها در این آزمایش ، به ندرت تغییر مسیر می‌دهند، ولی تعدادی از آنها کاملا از مدار خود خارج می‌شوند، درست مثل اینکه به گلوله‌های سخت و کوچکی در داخل پروتونها ، برخورد کنند. این گلوله‌های بسیار کوچک همان کوارک‌ها‌ هستند، که در جستجویشان بوده‌ایم. یک بررسی دقیق ، نشان داده که ((پروتون)) در مجموع از سه واحد سنگ بنای اولیه این چنینی تشکیل شده است.
!((چهار نیروی بنیادی|نیروهای بنیادی اولیه))
+قبل از کشف ((کوارک)) توسط __مورای ژل مان__ تصور می‌شد که ((پروتون|پروتونها)) و ((نوترون|نوترونها)) مانند ((الکترون|الکترونها)) غیر قابل‌ تقسیم هستند، ولی اکنون می‌دانیم ((نوکلئون|نوکلئونها)) (پروتونها و نوترونها) تجزیه‌پذیر بوده و از ذرات کوچکتری به نام کوارک تشکیل شده‌اند.








{picture=quarks24.JPG}

!کوارکها در طبیعت
کوارکها‌ هیچگاه در طبیعت به عنوان ذرات مستقل و آزاد وجود ندارند. ((انواع مزون‌|مزون‌های π)) از یک کوارک و یک ((ضد کوارک)) تشکیل می‌شوند، که آنتی کوارک (ضد کوارک) با یک خط تیره افقی (علامت منفی) بالای حرف مربوطه مشخص می‌گردد. چون این مزونها از ماده و ضد ماده تشکیل می‌شوند، خیلی سریع فرو می‌پاشند. ایجاد ذرات متشکل از 2 کوارک یا به عبارت دیگر ((مزون|مزونها)) البته ممکن است، ولی این ذرات پایدار نیستند. برعکس گروههایی سه ‌تایی یا به زبان دیگر پروتونها و نوترونها ساختارهایی بسیار پایدار هستند.

انسان ، ((کره زمین)) و در واقع ((کهکشان راه شیری)) عملا از سه سنگ بنای اولیه ایجاد شده‌اند، که عبارت از ((انواع کوارک|کوارکها‌ی U)) و ((انواع کوارک|کوار‌ها‌ی D)) و الکترونها می‌باشند. کوارکها‌ ، نوکلئونها را می‌سازند و آنها به همدیگر متصل شده ، ((هسته اتم|هسته اتمها)) را بوجود می‌آورند. هسته‌ها و الکترونها در اتحاد با یکدیگر اتمها را ایجاد می‌کنند و اتمها نیز با پیوستن به یکدیگر مولکولهای کوچک و بزرگ از قبیل ((مولکول آب|مولکولهای آب)) یا سفیده تخم مرغ را می‌سازند.

میلیاردها مولکول سلولهای بدن ما را بوجود می‌آورند و هر انسان در بدن خود میلیاردها ((سلول)) دارد. اما با تمام تفاوتهایی که انسانها ، جانوران ، گیاهان ، سیارات و یا ستارگان با یکدیگر دارند، باز هم تمام آنها فقط از سه ذره زیربنایی ساخته شده‌اند، که عبارتند از: کوارکها‌ی U و کوارکها‌ی D و الکترونها.








{picture=quarks25.JPG}

!آیا کوارکها‌ را می‌توان مشاهده کرد؟
روشن است که کوارکها‌ را نمی‌توان مشاهده کرد، بلکه می‌شود وجود آنها را مثل هسته اتمها ، از طریق آزمایشهای فراوان پیچیده اثبات نمود. برای این کار مشابه آنچه که ((رادرفورد)) 75 سال پیش برای شناسایی ((هسته اتم)) ، انجام داد، عمل می‌شود و پروتونها با الکترونهای بسیار پر شتاب ، مورد اصابت قرار می‌گیرند. بیشتر الکترونها در این آزمایش ، به ندرت تغییر مسیر می‌دهند، ولی تعدادی از آنها کاملا از مدار خود خارج می‌شوند، درست مثل اینکه به گلوله‌های سخت و کوچکی در داخل پروتونها ، برخورد کنند. این گلوله‌های بسیار کوچک همان کوارک‌ها‌ هستند، که در جستجویشان بوده‌ایم. یک بررسی دقیق ، نشان داده که ((پروتون)) در مجموع از سه واحد سنگ بنای اولیه این چنینی تشکیل شده است.
!نیروهای بنیادی اولیه
 بین ذرات بنیادی چهار نیرو عمل می‌کنند که آنها را نیروهای بنیادی یا اولیه می‌نامند.

 بین ذرات بنیادی چهار نیرو عمل می‌کنند که آنها را نیروهای بنیادی یا اولیه می‌نامند.

-*__((یرهمکنش قوی هسته‌ای|نیروی پرقدرت کوارک)):__
نیروی پرقدرت کوارک که نیروی رنگ نیز نامیده می‌شود، از جدا شدن بیش از حد کوارکها‌ی داخل هسته از یکدیگر و یا حتی از پرت شدن آنها به خارج جلوگیری می‌کند. نیروی پرقدرت کوارک یا نیروی قوی ، از طریق ذرات مبادله کننده یا به اصطلاح ((گلوئون|گلوئونها)) ، که بین کوارکها‌ در پرواز هستند، انتقال می‌یابد. این نیرو مانند چسب ، پیوستگی بین کوارکها را تضمین می‌کنند. ((نیروی هسته‌ای)) که پروتونها و نوترونها را در هسته اتم به هم پیوسته نگاه می‌دارد، در واقع نیروی بنیادی نیست، بلکه نیرویی است که از نیروی رنگ کوارکها‌ (یعنی قویترین نیرویی که به آن اشاره می‌شود)، بدست می‌آید.


*__((برهمکنش الکترومغناطیسی)):__
این نیرو ، وقتی که صحبت از بارهای الکتریکی به میان می‌آید، ظاهر می‌شود. یک ذره دارای بارالکتریکی مثبت ، به وسیله یک ذره مثبت دیگر ، دفع و به سوی یک ذره دارای بار الکتریکی منفی ، جذب می‌شود. این نیرو توسط ((فوتون|فوتونها)) یا ذرات نوری مبادله می‌شود و در نتیجه این ذرات نوری که بین ((ذرات باردار)) در پرواز هستند، به یکدیگر متصل می‌شوند.


*__((برهمکنش ضعیف هسته‌ای)):__
بسیاری از ذرات ، نسبت به هیچ یک از دو نیروی یاد شده در بالا ، یعنی نیروی قوی کوارک و ((نیروی الکترومغناطیسی)) واکنش نشان نمی‌دهند. از آن میان ذراتی هستند که فاقد ((بار الکتریکی)) و رنگ هستند. برای این گونه ذرات یک نیروی بنیادی دیگر وجود دارد. که در فاصله‌های خیلی خیلی کم خود را نشان می‌دهد و بدون استثنا بر روی همه ذرات اثر می‌گذارد. این نیرو که نیروی ضعیف نام دارد، توسط ((ویکون|ویکونها)) منتقل می‌شود.


*__((برهمکنش گرانشی|نیروی جاذبه یا گرانش)):__
این نیرو تمام ذراتی را که دارای ((جرم)) هستند، جذب می‌کند، ولی در مقایسه با سه نیروی قبلی ، آن قدر ضعیف است، که می‌توان آن را نادیده گرفت. از آنجایی که این نیرو در فاصله‌های زیاد کارگر است، در ((نجوم|علم ستاره شناسی)) دارای اهمیت می‌باشد.
+*__((یرهمکنش قوی هسته‌ای|نیروی پرقدرت کوارک)):__ نیروی پرقدرت کوارک که نیروی رنگ نیز نامیده می‌شود، از جدا شدن بیش از حد کوارکها‌ی داخل هسته از یکدیگر و یا حتی از پرت شدن آنها به خارج جلوگیری می‌کند. نیروی پر قدرت کوارک یا نیروی قوی ، از طریق ذرات مبادله کننده یا به اصطلاح ((گلوئون|گلوئونها)) ، که بین کوارکها‌ در پرواز هستند، انتقال می‌یابد. این نیرو مانند چسب ، پیوستگی بین کوارکها را تضمین می‌کنند. ((نیروی هسته‌ای)) که پروتونها و نوترونها را در هسته اتم به هم پیوسته نگاه می‌دارد، در واقع نیروی بنیادی نیست، بلکه نیرویی است که از نیروی رنگ کوارکها‌ (یعنی قویترین نیرویی که به آن اشاره می‌شود)، بدست می‌آید.


*__برهمکنش الکترومغناطیسی:__ این نیرو ، وقتی که صحبت از بارهای الکتریکی به میان می‌آید، ظاهر می‌شود. یک ذره دارای بارالکتریکی مثبت ، بوسیله یک ذره مثبت دیگر ، دفع و به سوی یک ذره دارای بار الکتریکی منفی ، جذب می‌شود. این نیرو توسط فوتونها یا ذرات نوری مبادله می‌شود و در نتیجه این ذرات نوری که بین ذرات باردار در پرواز هستند، به یکدیگر متصل می‌شوند.








{picture=superstring-quarks.jpg}




*__((برهمکنش ضعیف هسته‌ای)):__ بسیاری از ذرات ، نسبت به هیچ یک از دو نیروی یاد شده در بالا ، یعنی نیروی قوی کوارک و ((نیروی الکترومغناطیسی)) واکنش نشان نمی‌دهند. از آن میان ذراتی هستند که فاقد ((بار الکتریکی)) و رنگ هستند. برای این گونه ذرات یک نیروی بنیادی دیگر وجود دارد. که در فاصله‌های خیلی خیلی کم خود را نشان می‌دهد و بدون استثنا بر روی همه ذرات اثر می‌گذارد. این نیرو که نیروی ضعیف نام دارد، توسط ((ویکون|ویکونها)) منتقل می‌شود.


*__نیروی جاذبه یا ((گرانش)):__ این نیرو تمام ذراتی را که دارای جرم هستند، جذب می‌کند، ولی در مقایسه با سه نیروی قبلی ، آن قدر ضعیف است، که می‌توان آن را نادیده گرفت. از آنجایی که این نیرو در فاصله‌های زیاد کارگر است، در ((نجوم|علم ستاره شناسی)) دارای اهمیت می‌باشد.
 !مباحث مرتبط با عنوان !مباحث مرتبط با عنوان
 *((اختر فیزیک)) *((اختر فیزیک))
 *((انواع کوارک)) *((انواع کوارک))
 *((انواع مزون‌)) *((انواع مزون‌))
 *((برهمکنش الکترومغناطیسی)) *((برهمکنش الکترومغناطیسی))
 *((یرهمکنش ضعیف هسته‌ای)) *((یرهمکنش ضعیف هسته‌ای))
 *((یرهمکنش قوی هسته‌ای)) *((یرهمکنش قوی هسته‌ای))
 *((برهمکنش گرانشی)) *((برهمکنش گرانشی))
 *((چهار نیروی بنیادی)) *((چهار نیروی بنیادی))
 *((ذرات بنیادی)) *((ذرات بنیادی))
 *((ذرات بنیادی واقعی)) *((ذرات بنیادی واقعی))
 *((ذره و ضد ذره)) *((ذره و ضد ذره))
 *((رنگ کوارک)) *((رنگ کوارک))
 *((ضد کوارک)) *((ضد کوارک))
 *((ضد ماده)) *((ضد ماده))
 *((فیزیک ذرات بنیادی)) *((فیزیک ذرات بنیادی))
 *((کوارک)) *((کوارک))
 *((کیهان شناسی)) *((کیهان شناسی))
 *((گلوئون))  *((گلوئون))
-*((ماده))  
 *((ماده و ضد ماده)) *((ماده و ضد ماده))
 *((مزون))  *((مزون))
 *((نوکلئون)) *((نوکلئون))

تاریخ شماره نسخه کاربر توضیح اقدام
 چهارشنبه 13 اردیبهشت 1385 [15:01 ]   3   مجید آقاپور      جاری 
 چهارشنبه 13 اردیبهشت 1385 [14:54 ]   2   مجید آقاپور      v  c  d  s 
 شنبه 28 آذر 1383 [13:42 ]   1   حسین خادم      v  c  d  s 


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..