أكوان في ذرة

انا لا أعرف أي شيء، لكني أعرف أن كل شيء مثير للاهتمام إذا تعمقت فيه بما فيه الكفاية"" 

عبقري الفيزياء ريتشارد فاينمان

ومهمة هذه المقالات ليس لفهم الفيزياء والتبحر في قوانينها...بل هي محاولة للنظر في مجريات الكون ..والاصغاء الى تلك السيمفونية الكونية الخلابة..

وصلنا في المقال السابق الى ان المادة في الكون تتشكل في اربع صور رئيسية وهي...صلبة وسائلة وغازية و بلازما (سنتحدث عن  النوع الاخير لاحقا).

والمادة بدورها تنقسم الى مادة نقية (عناصر ومركبات) او مخلوط (متجانس وغير متجانس). والمادة بجميع انواعها تتكون منجزيئات..(زي طوب الحيطة) والجزيئات تتكون من ذرات..والذرة (وهي وحدة بناء المادة...وليست اصغر مكون لها) تتكون من 3 جسيمات وهي الالكترون سالب الشحنة والذي يدور حول النواة في مدار من 77 مدارات ذات طاقات مختلفة (فاكر الادوار  والاسانسير؟؟)

والالكترونات تدور حول النواة (ودي اثقل حاجة في الذرة) لان فيها الجسمين الاخرين وهما النيترون (ملوش شحنه بس له كتلة)والبروتون (موجب الشحنة).

(معلومة على الماشي: الذرة معظمها فراغ..99.9999999999 % منها فراغ...عشان اقربهالك شوية..بس متتخضش...لو انت واقف في صحراء ومعاك صخرة صغيرة (النواه) الالكترونات هتكون على بعد كيلو منك )  اتخضيت..!!  :)

وده معناه ان المواد معظمها فراغ...يعني الكون معظمه فراغ...طيب ازاي الكون بهذا الثبات مع ان معظمه فراغ... ده موضوع كبير هنتكلم عليه لاحقا ان شاء الله. 

 المهم بكدة نقدر نلخص الكون كالاتي: المادة بتتكون من جزيئات والجزيئات بتتكون من ذرات والذرات بتتكون من (الاكترونات-بروتونات-نيوترونات).

والسؤال الان هل هناك ماهو اصغر من مكونات الذرة؟ بمعنى اخر..هل هناك ماهو اصغر من (الاكترونات-والبروتونات-والنيوترونات)؟؟؟

 الاجابة ............................نعم!!!!!

عشان نفهم الموضوع ده..لازم نبدأ نقول ان الجزئية دي في الفيزياء بنشرحها فيزياء الجسيمات Particle Physics

 وعلماء الفرع ده من الفيزياء عملوا مجهود رهيب مش في اكتشافها الجسيمات دي وبس..انما في حصرها وتقسيمها. وعرضها في جدول بسيط جدا اسمه

النموذج القياسي  Standard Model

 (ارجوا متابعة الرسوم والصور المرفقة مع المقال للماتبعة)

ولقد حاولت ان امهد لهذا الموضوع لمدة اسبوعين ولم اعرف كيفية البدء فيه الى ان الهمني الله البداية امس في الطائرة ورسمت المخطط ادناه ليساعدنا على الفهم.

النموذج القياسي  العبقري للجسيمات والذي صممه علماء فيزياء الجزيئات ببراعة يكمل رحلة فهم الكون وتركيبهز تلك الرحلة التي بدأناها من المادة..وصولا الى الجزيئات وانتهينا بالذرة وجسيماتها الثلاث (الاكترونات-بروتونات-نيوترونات).

يكمل النموذج القياسي هذه الرحلة والتي ستبدأ الان.......هيا نخترق العالم الذري المبهر....وقد حاولت جاهدا ان ابسط مفرداته!!

مستعد؟؟!!!!

تقسم الجسيمات في الكون الى نوعين اسساسيين:  (الرجاء متابعة خريطة الجسيمات المرفقة)

1- جسيمات بسيطة (تتكون من جسيم مفرد واحد) Elementary Particles

2- جسيمات مركبة (تتكون من اكثر من جسيم) Composite Particles 

الجسيمات البسيطة..تنقسم الى نوعين اساسيين وهما الفيرميونات Fermions والبوزنات Bosons

وهما اصغر مافي الكون... لا يوجد ماهو اصغر من الفيرميونات والبوزونات في الكون. طيب ايه الفرق بين المجموعتين ؟؟؟

الفيريونات تأخذ مساحة في مكانها اما البوزونات فهي مكدسة...مزدحمة تكاد تكون مختفية تماما.

(عشان كدة البوزونات تمثل القوى الكونية الاساسية الاربعة : وهي (الجاذبية والكهرومغناطيسية والنووية القوية والنووية الضعيفة) كل قوة لها نوع من البوزونات مسؤل عنها.

1- الفيرميونات (جسيمات لها مساحة) تنقسم الى نوعين :

النوع الأول للفيرميونات هو الكواركات .................... (متأثرة بقوة كبيرة ضاغطة) وعشان كدة الكواركات هي المركب الاساسي للبروتونات والنيترونات  اللي بيتسموا هادرونات ................... لأن لهم كتلة كبيرة لوجود الكواركات داخلهم.

كل بروتون ونيترون بيتركب من 3 كواركات. والكواركات دي انواع (6 انواع) ........................ وكل نوع له وضع فراغي معين. (الكواركات ممكن تكون تحتية او فوقية).. وكل نوع يندرج تحتهم 3 اوضاع.

هديلك مثال عشان متطلخبطش ( البروتون بيتكون من 3 كواركات : 2 لهم وضعية فوقية..و 1 له وضعية تحتيه) .

.اما (النيترون واللي برضو بيتكون من 3 كواركات بس : 2 تحتيين ..وواحد فوقي)

Proton (2 Up quarks + 1 Down quark)

Neutron (2 Down quarks + 1 Up quark) 

النوع الثاني للفيرميونات هو الليبتونات Leptons (زي شاي ليبتون كدة بس بدل مع اختلاف الحروف ). :)

والليبتونات لا تتأثر بقوة شديدة.. حرة .. خفيفة ..ممكن تكون مشحونة (-)  او غير مشحونة

 وأشهر الليبتونات المشحونة هو الالكترون .. الالكترون هو ليبتون :) ( مش الشاي طبعا).

فيه انواع تانية من الليبتونات المشحونة  غير الألكترون بس اثقل شوية من الالكترون وغير ثابتين في الكون  اسمهم (الميون والتاو).

الليبونات غير المشحونة اسمها النيترينو Neutrino وكل نوع من الليبتونات المشحونة (الألكترون والميون والتاو) له شبيه غير مشحون اسمه

(اليكترون نيترينو..وميون نيترينو..وتاو نيترينو).. وطبعا اسم نيترينو جاي من نيوترال Neutral ...عديم الشحنة .. والنيترو موجود في الاشعة الكونية ..

نرجع للخريطة الكون:

مادة

جزيئات

ذرات (نواة ومدارات)

داخل النواه

هادرونات (بروتون ونيترون) بتتكون من

كواركات (فوقية وتحتية) وهي فيرميون

وليبتون (الالكترون) بيدور بحرية حول النواة. وهي فيرميون

طيب كدا عرفنا النوع الاول من الجسمات البسيطة.. اللي اسمه الفيرميونات (كواركات وليبتونات)

2-النوع الثاتي من الجسيمات البسيطة اسمه بوزونات لBosons  (جسيمات مكدسة)

والبوزنات هي اللاصق الكوني. (اللي لازق كل المكونات الكونية في بعضها)  

عشان كدة البوزونات هي المسؤلة عن القوى الكونية الربعة الاساسية:

1- قوى الجاذبية ومسؤل عنها جسيمات (جرافيتون بوزون) Graviton

2- القوى الكهرومغناطيسية  ومسؤل عنها جسيمات (فوتونات) Photon

3- القوى النووية القوية ومسؤل عنها جسيمات (جلون بوزون) Gluon

4- القوى النووية الضعيفة ومسؤل عنها جسيمات (W and Z  بوزونات)

فيه نوع اخير من البوزونات اسمه بوزون هيجز Higgs Boson   

وده بقى حكاية لوحده لان العلماء دورا عليه سنين لحد ملقوه من كام سنة وده هنتكلم عليه في مقال لوحده .

وبكدة نكون حاولنا نرسم ملامح النموذج القياسي للجسيمات الكونية..

الموضوع صعب شوية...بس يستاهل...

الكون ماليان عجائب...من شموسه وكواكبه...لذراته ...ودقائقها...

عقل ساري في الكون...له سبب ومسبب...

سيمفونية كونية....ونحن كفيزيائيين مستمتعين بالعزف وبنحاول نفهم النوتة ...ليس اكثو ولا اقل.

الفيزياء هي لغة الكون...لو حبيتها وفهمتها ....هتفهم لغة الكون ..واسراره..

وللحديث بقية اذا كان في العمر بقية.

قوللي رأيكم ..وshare لو تحب

شادي القصاص