النظرية الديناميكية الكمية اللونية و نظرية الاوتار

[الصادق]

-1-


النظرية الديناميكية الكمية اللونية و نظرية الاوتار


الجسيم الاولي:
ماذا نعنى بالضبط بكلمة جسيم اولي؟ اى ماهو الجسيم الاولي؟ وهل توجد جسيمات غير اولية؟ .....
لعل ابسط اجابة لهذا السؤال هى ان الجسيم الاولى هو عبارة عن جسيم صغير جداً و بسيط جداً لدرجة انه من المستحيل تقسيمه الى نصفين

اذن من هنا نفهم ان هناك جسيمات غير اولية (جسيمات مركبة) وهى تلك التى تتكون من جسيمات اصغر وابسط منها

مسلسل البحث عن الجسيمات الاولية

لقد اكتشف الفيزيائيون فى وقت ما ان المادة تتكون من جزئيات..... لذا تم اعتبار الجزئيات عبارة عن جسيمات اولية


ثم وجد ان الجزئيات بدورها تتكون من ذرات.... فتم اعتبار الجزئيات كجسيمات مركبة لانها تتكون من وحدات اصغر وابسط و هى الذرات ........لذا اعُتبرت الذرات عبارة عن جسيمات اولية


ثم سرعان ما تم تفتيت الذرة وو جد انها تتكون من نواة موجبة الشحنة و الالكترونات سالبة تدو حول النواة
و اكتشف ايضاً ان النواة نفسها تتكون من جسيمات صغيرة و هى البرتونات و النيوترونات وهى تسمى بنُويدات (النُويدة تصغير لكلمة نواة وتعنى اما البرتون او نيوترون) .. وهكذا تم التخلى عن مفهوم الذرة كجسيم اولي و اعُتبرت الالكترونات والنويدات عبارة عن جسيمات اولية

ولكن لاحقاً وجد ان النُويدة بدورها تتكون من جسيمات اصغر وابسط منها, وهذه الجسيمات تسمى بالكواركات
و لهذا السبب نحن الان نعتبر الالكترونات والكوركات عبارة عن جسيمات اولية .....

هل ياتُرى سوف ياتى يوم نستطيع فيه ان نقسم الكوارك او الالكترون الى جسيمات اصغر وابسط؟
وهل سوف يستمر هذا المسلسل من التقسيمات الى الابد؟

[الصادق]

-2-


كيف نستطيع ان نُحدد ما اذا كان الجسيم (أ) اولياً ام لا؟
لعل ابسط اقتراح هو ان نقوم بجعل جسيمين من الجسيمات (أ) يتصادمان بقوة هائلة و بالتالى اذا كانت الجسيمات (أ) جسيمات غير اولية (جسيمات مركبة) فانها سوف تتهشم و تنقسم الى شظايا صغيرة اى الى جسيمات اخرى اصغر وابسط (جسيمات اولية)
اما

اذا كانت الجسيمات (أ) جسيمات اولية فانها لن تتهشم و تنقسم الى شظايا اخرى. ولكن نتيجة لشدة التصادم فسوف تتكون طاقة كبيرة جداً وهذه الطاقة سوف تكون كافية لخلق جسيمات وجسيمات مضادة اى على سبيل المثال لو جعلنا الكترونين يتصادمان فانه نتيجة لشدة التصادم سوف تنشأ طاقة هائلة و هذه الطاقة تخلق ازواج من الجسيمات و الجسيمات المضادة مثل كواركات وكواركات مضادة و ربما تتكون نويدات او حتى ذرات. هكذا اذن نتيجة لهذا التصادم سوف يتكون حساء من الجسيمات الاولية و الغير اولية مما يجعل مهمة تحليل نتيجة التجربة امر صعب ومُعقد جداً


http://up4.m5zn.com/9bjndthcm6y53q1w0kvpz47xgs82rf/2010/1/5/07/9lelqzn02.gif (http://www.tobikat.com)


لذا سوف نبحث عن طريقة آخرى نستطيع من خلالها ان نبين ما اذا كان الجسيم اولياً ام مركباً..

[ربيع]

قرات بعض مواضيعك

كلها رائعة


شكرااااااااااا

[الصادق]

-3-



والطريقة الاخرى لمعرفة ما اذا كان جسم ما يتكون من اجزاء اصغر منه ام لا. هى ان نقوم بتدوير (لف او برم) ذلك الجسم حول محوره فمثلاً لو كانت لدينا كرة قدم و قمنا بتدويرها حول محورها بسرعة زاوية كبيرة

http://t2.gstatic.com/images?q=tbn:mwDSOlopmUSLVM:http://mainewolverines.com/images/Spinning%2520Ball.bmp

و فى كل مرة تقوم فيها بزيادة سرعة الدوران سوف تزداد كمية الحركة الزاوية للكرة و هكذا سوف تكتسب الكرة طاقة و اذا قمنا برسم العلاقة بين الطاقة و كمية الحركة الزاوية فاننا سوف نحصل على المنحنى البيانى التالى

http://up4.m5zn.com/9bjndthcm6y53q1w0kvpz47xgs82rf/2010/1/5/08/u6bdqlefa.jpg (http://www.tobikat.com)

ومن هذا الرسم نرى ان هناك نقطة يتوقف عندها المنحنى. اى لن نستطيع بعدها الاستمرار فى زيادة كمية الحركة الزاوية والطاقة. و السؤال لاهنا هو لماذا يتوقف المنحنى عند تلك النقطة؟
بالطبع نتيجة للدوارن فان قوى الطرد المركزى سوف تزداد وتنبعج الكرة الى ان نصل الى مرحله تتمزق فيها الكرة الى اجزاء صغيرة.

هكذا وبنفس هذا المنطلق لو كانت لدينا نقطة مادية فاننا عندما نقوم بتدويرها..... و لكن مهلاً توقف.... .كيف نستطيع تدوير نقطة حول محورها؟ اى هل للنقطة محور اصلاً؟ بالطبع لا ليس للنقطة محور و بالتالى لا يوجد معنى لتدوير النقطة و لهذا فان الجسيم الاولي لا يمكن تدويره

وهكذا فان امكانية او عدم امكانية التدوير (اللف او البرم) تُحدد ما اذا كان الجسيم اولياً ام لا. وذلك لان الجسيم المركب يتكون من جسيمات اخرى صغيرة و هذه الجسيمات يمكن ان تدور بالنسبة لبعضها البعض
ام
الجسيم الاولي فلا يتكون من جسيمات اخرى و بالتالى لا توجد حركة نسبية تسمح بالدوران

[الصادق]

قرات بعض مواضيعك

كلها رائعة


شكرااااااااااا

شكراك لك اخى جندي
انت اكثر روعة
ويشرفنى مرورك

[الصادق]

-4-


الان دعنا نقوم بتدوير نواة ذرة حول محورها... و لما كانت النواة صغيرة جداً فهى تخضع لقوانين ميكانيكا الكم وبالتالى لن نستطيع زيادة كمية الحركة الزاوية والطاقة بصورة مستمرة لان هناك مستويات طاقة (وكمية حركة زاوية) محددة مسموح بها لذلك فاننا عندما نرسم العلاقة بين كمية الحركة الزاوية و الطاقة يكون لدينا منحنى متقطع بالصورة التالية

http://up4.m5zn.com/9bjndthcm6y53q1w0kvpz47xgs82rf/2010/1/5/09/hyoe2cpgm.jpg (http://www.tobikat.com)

وهكذا اذا استثنينا تقطُع كمية الحركة الزاوية والطاقة فانه لا يوجد فرق بين المنحنى الذى يمثل دوران كرة القدم حول محورها و المنحنى الذى يمثل دوران النواة حول محورها. مما يعنى ان النواة ( شأنها شأن كرة القدم) ليست جسيماً اولياً بل جسيم مُركب يتكون من جسيمات اخرى صغيرة نستطيع ان نجعلها تدور بالنسبة لبعضها البعض الى ان تصل الى مرحلة تتمزق فيها النواة (نتيجة لقوة الطرد المركزي) الى جسيمات صغيرة وهذه الجسيمات الصغيرة تسمى بالنويدات (برتونات او نيوترونات) ....

[الصادق]

-5-



البروتونات والنيوترونات هى جسيمات متشابه الى حد كبير جداً فكلهما يوجد فى نواة الذرة وتقريباً لهما نفس الكتلة ونفس طبيعة التفاعل ولكن هناك فارق وحيد هو ان شحنة البرتون موجبة بينما ان النيوترون متعادل كهربياً. ونسبة لهذا التشابه, اطلق عليهما نفس الاسم وهو النُويدة حيث ان البرتون عبارة عن نُويدة موجبة ام النيوترون فهو نُويدة متعادلة كهربياً

كما قلنا سابقاً كان الاعتقاد السائد هو ان النُويدات عبارة عن جسيمات اولية (مثل الالكترونات) اى جسيمات لا يمكن تقسيمها الى جسيمات اصغر وابسط ولكن اتضح فيما بعد ان النُويدات لها تركيب داخلي مُعقد
وتماماً مثل كرة القدم او نواة الذرة فاننا نستطيع ان نجعل النُويدة تدور حول محورها, و قبل اكثر من 40 عاماً عندما تم رسم العلاقة بين كمية الحركة الزاوية و طاقة للنويدة , كانت النتيجة مدهشة فى بساطتها وهى تقريباً عبارة عن علاقة خط مستقيم ولكن المدهش جداً هو ان الخط لا يتوقف عند نقطة مُعينة كما حدث فى حالة كرة القدم و نواة الذرة

http://up4.m5zn.com/9bjndthcm6y53q1w0kvpz47xgs82rf/2010/1/5/09/3tgbgsk17.jpg (http://www.tobikat.com)

اذن هناك ملاحظتان على هذا الرسم البياني
اولاً
نسبة لامكانية تدوير النُويدة حول محور لها فان النُويدة ليست جسيماً اولياً بل جسيم مركب يتكون من جسيمات آخرى اصغر وابسط منها
ثانياُ
هناك شفرة فى هذا الرسم البياني يحب حلها, وهى طالما ان النُويدة جسيماً مركباً فانه يجب ان نصل الى مرحلة تتمزق بعدها النويدة الى جسيمات أخرى و يتقف المنحى عند تلك المرحلة ولكن المدهش حقاً هو اننا نستطيع ان نستمر فى زيادة كمية الحركة الزاوية و الطاقة الى الابد دون ان تتمزق النُويدة. اى بمعنى آخر هو ان النُويدة عبارة جسيم مُركب و لكن من المستحيل تقسيمه الى مكوناته الاساسية

و بطبيعة الحال فانه نتيجة لقوة الطرد المركزي فان النُويدة تنبعج (ولكنها لن تنشطر مهما حاولنا ) وانبعاجها ليس كانبعاج كرة القدم او نواة الذرة فى ثلالث ابعاد بل هو انبعاج فى بُعد واحد

http://up4.m5zn.com/9bjndthcm6y53q1w0kvpz47xgs82rf/2010/1/5/10/vkmzj9yrj.jpg (http://www.tobikat.com)
ومن خلال نصف قرن من اجراء التجارب على النُويدات والهادرونات بشكل عام وجد انها تتكون من خيوط مطاطية و هذه الخيوط يمكن ان نمطها او ان نجعلها تهتز باثارتها اى باضافة طاقة. و هكذا فان النُويدات و الهادرونات تتكون من اشياء خيطية مطاطية تشبه العلكة و لكنها لا تنقطع مهما قمنا بمطها. ولهذا السبب فان فايمان قد اطلق عليها اسم البارتونات partons اشارة لكونها جزء part من النُويدة. ولكن هو موري جلمان اول من اطلق عليها اسم الكواركات و الغولونات Gluons (لاصق او صمغ) والغولون هو الشئ المطاطي الذي يشكل الشكل الوتري الذى يمنع الكواركات من ان تتطاير بعيداً عند تدويرها.

[M0HAMED]

السلام عليكم ورحمة الله تعالى وبركاته
رائع جداً أستاذ الصادق
شرح مبسط وسلس للموضوع
استوعبه شخص مثلي خلفيته صفر عن الموضوع
بارك الله فيك وزادك الله علماً
تحياتي وتقديري

[murad abuamr]

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

شكراً جزيلاً أخي الصادق على الموضوع الرائع ، منذ فترة لم أر على المنتدى مواضيع علمية جديدة .

بالمناسبة مواضيعك دائماً رائعة ومتميزة ، وأنا أحفظ مواضيعك على جهازي في فولدر خاص باسم ( مواضيع الصادق ) .

شكراً لك ، ولا تحرمنا من فيض علمك .

[شاب مصرى]

خالص تقديرى واحترامى لحضرتك أستاذنا الصادق

بارك الله فيك وجعلك ذخرا لنا

لا تبخل علينا بعلمك

خيركم من تعلم العلم وعلمه وأنت من خيار الأعضاء على هذا المنتدى.

شكرا لك مرة أخرى وأرجو الإستمرارية على هذا المستوى

[تمام دخان]

أفعل كما يفعل أخي مراد


و لي عودة بعد قراء الموضوع

بارك الله فيك استاذنا

تحياتي

...

[NEWTON]

لا أعتقد أن كلمة "رائع جدا " منصفة في حقك أخي الصادق أو في وصف موضوعاتك...

أحب هذه المواضيع ،، وبأسلوبك الجميل لم تأخذ قراءته الكثير من الوقت ، قرأته كاملا وأنتظر البقية ....

قرأت قبل فترة طويلة كتابا لمؤلف روسي ،، للأسف نسيت اسمه واسم كتابه:)

لكنه تناول هذا الموضوع ،واتذكر أنه تحدث عن كون النيترونات والبروتونات وجهين لعملة واحدة يتحول أحدهما للآخر طوال الوقت !

أنتظر أن أفهم المزيد عن هذا الأمر ...
ولا بد أنك خير من يفعل ذلك أخي العزيز"الصادق" ...

تحياتي.

[محمد مصطفى]

شكرا لك اخى الصادق على الموضوع

ولى عودة مره اخرى ان شاء الله بعد القراءه المتانيه للموضوع

تحياتى

[محمد ابوزيد]

اما انا فاقوم بنسخها على صفحات وورد ثم طباعتها بالالوان

وتكعيبها ومذاكرتها


اخوكم / محمد ابوزيد

[murad abuamr]

قرأت قبل فترة طويلة كتابا لمؤلف روسي ،، للأسف نسيت اسمه واسم كتابه:)

لكنه تناول هذا الموضوع ،واتذكر أنه تحدث عن كون النيترونات والبروتونات وجهين لعملة واحدة يتحول أحدهما للآخر طوال الوقت !


تحياتي.

اسمح لي أخي العزيز نيوتن أن أوضح الأمر لك على قدر معلوماتي :

بالنسبة للبروتونات والنيوترونات ( في النواة فقط ) فلا يمكن تحديد البروتون بعينه أو النيوترون بعينه ، وذلك مبدئياً عائد لمبدأ اللاتحديد ، لأن هذه الجسيمات خاضعة لميكانيكا الكم .

ثانياً وبسبب تبادل الميوزون بين النيوكليونات ( وهو الجسيم الناقل للقوة النووية ) فإن هوية النيوكليون تنتقل مع هذا الجسيم كالتالي :

إذا انتقل الميوزون من البروتون إلى النيوترون ، فإنّ الميوزون ينتقل حاملاً معه الشحنة الموجبة ، عندئذ يتحول البروتون إلى نيوترون لأنه فقد الشحنة الموجبة ، بينما يتحول النيوترون إلى بروتون لأنه اكتسب الشحنة وذلك في زمن يساوي تقريباً 10^-22 من الثانية ، وهكذا .

لكن البروتون الحر مستقر تماماً ، أما النيوترون الحر فإنه غير مستقر ومتوسط عمره تقريباً 15 دقيقة ، حيث ينحل إلى بروتون وإلكترون ، ويترافق ذلك مع إطلاق جسيمات نيوترينو .

[تغريد]

سلمت يداك أخي الكريم الصادق

كما عودتنا دوما معلومات جديدة قيمة

و غريبة

"ومن خلال نصف قرن من اجراء التجارب على النُويدات والهادرونات بشكل عام وجد انها تتكون من خيوط مطاطية و هذه الخيوط يمكن ان نمطها او ان نجعلها تهتز باثارتها اى باضافة طاقة."

هل المقصود بالخيوط المطاطية هو ذات الأوتار في نظرية الأوتار الفائقة
و لكن كيف يكون ذلك رغم أن الأوتار تشكل بنية أساسية للمادة بينما النُويدات ليست جسيمات أولية

و إذا كان المقصود هو أن النُويدات تتشكل من تشابك مجموعة من تلك الخيوط المطاطية
فما الذي يميز البروتونات عن النيوترونات وفقا لذلك


و لك خالص الشكر أخي الكريم وفقك الله و نفع بك المسلمين

[murad abuamr]

http://www14.0zz0.com/2010/01/06/22/286446289.jpg (http://www.0zz0.com)
http://www2.0zz0.com/2010/01/06/22/935130219.jpg (http://www.0zz0.com)

[murad abuamr]

بالنسبة للمنحنى الثاني ، فلا يمكن تفسيره حسب المعادلة الكلاسيكية للطاقة الدورانية إلا أن يكون عزم القصور للنويدة متغيراً بحيث يتناسب طردياًمع الزخم الزاوي لها.

السؤال الذي أطرحه : هل تصوري هذا صحيح أم لا ؟ .

[الصادق]

السلام عليكم ورحمة الله تعالى وبركاته
رائع جداً أستاذ الصادق
شرح مبسط وسلس للموضوع
استوعبه شخص مثلي خلفيته صفر عن الموضوع
بارك الله فيك وزادك الله علماً
تحياتي وتقديري

وعليكم السلام ورحمة الله تعالى وبركاته

اسعدنى مرورك أخى العزيز محمد
و احمد الله ان الموضوع قد نال اعجابك
زادك الله علماً وحكمة

[الصادق]

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

شكراً جزيلاً أخي الصادق على الموضوع الرائع ، منذ فترة لم أر على المنتدى مواضيع علمية جديدة .

بالمناسبة مواضيعك دائماً رائعة ومتميزة ، وأنا أحفظ مواضيعك على جهازي في فولدر خاص باسم ( مواضيع الصادق ) .

شكراً لك ، ولا تحرمنا من فيض علمك .

وعليكم السلام ورحمة الله وبركاته
اخى العزيز مراد
اشكرك جداً على كلماتك الطيبات
ومرورك الرائع
حفظك الله ورعاك

[الصادق]

خالص تقديرى واحترامى لحضرتك أستاذنا الصادق

بارك الله فيك وجعلك ذخرا لنا

لا تبخل علينا بعلمك

خيركم من تعلم العلم وعلمه وأنت من خيار الأعضاء على هذا المنتدى.

شكرا لك مرة أخرى وأرجو الإستمرارية على هذا المستوى

اخي شاب مصري
امين اخي واياك وجميع المسلمين
رفع الله قدرك و بارك فيك وجعلك ذخراً للامة

سافعل اخي ان شاء الله بعون الله

[الصادق]

أفعل كما يفعل أخي مراد


و لي عودة بعد قراء الموضوع

بارك الله فيك استاذنا

تحياتي

...

اخى العزيز تمام
اسعدنى مرورك الكريم وحضورك الرائع
بارك الله فيك وجزاك كل خير

[رجب مصطفى]

يا أستاذنا الفاضل / الصادق ... أنا لم أقرأ الموضوع كله

ولكن كلي ثقة بأنه كمواضيعك الأخرى غاية في الروعة

[الصادق]

لا أعتقد أن كلمة "رائع جدا " منصفة في حقك أخي الصادق أو في وصف موضوعاتك...

أحب هذه المواضيع ،، وبأسلوبك الجميل لم تأخذ قراءته الكثير من الوقت ، قرأته كاملا وأنتظر البقية ....

قرأت قبل فترة طويلة كتابا لمؤلف روسي ،، للأسف نسيت اسمه واسم كتابه:)

لكنه تناول هذا الموضوع ،واتذكر أنه تحدث عن كون النيترونات والبروتونات وجهين لعملة واحدة يتحول أحدهما للآخر طوال الوقت !

أنتظر أن أفهم المزيد عن هذا الأمر ...
ولا بد أنك خير من يفعل ذلك أخي العزيز"الصادق" ...

تحياتي.

اخي العزيز Newton
شكراً لك على كلماتك اللطيفة جداً
وحضورك الرائع و مرورك الكريم
و احمد الله ان الموضوع قد نال اعجابك

ان شاء الله اخي سوف احاول ان اجيب على سؤالك هذا بشئ من الاستسهاب فى بقية الموضوع

و سوف اكمل ان شاء الله وبعونه و طيب دعاءكم
بارك الله فيك اخي و جزاك كل خير

[الصادق]

شكرا لك اخى الصادق على الموضوع

ولى عودة مره اخرى ان شاء الله بعد القراءه المتانيه للموضوع

تحياتى

بارك الله فيك اخى محمد مصطفى
وجزاك كل خير
ومرحباً بك وبحضورك الرائع هنا ودوماً

[الصادق]

اما انا فاقوم بنسخها على صفحات وورد ثم طباعتها بالالوان

وتكعيبها ومذاكرتها


اخوكم / محمد ابوزيد

شكراً لك اخي محمد ابوزيد على مرورك الكريم
وبارك الله فيك وجزاك كل خير

[الصادق]

سلمت يداك أخي الكريم الصادق

كما عودتنا دوما معلومات جديدة قيمة

و غريبة

"ومن خلال نصف قرن من اجراء التجارب على النُويدات والهادرونات بشكل عام وجد انها تتكون من خيوط مطاطية و هذه الخيوط يمكن ان نمطها او ان نجعلها تهتز باثارتها اى باضافة طاقة."

هل المقصود بالخيوط المطاطية هو ذات الأوتار في نظرية الأوتار الفائقة
و لكن كيف يكون ذلك رغم أن الأوتار تشكل بنية أساسية للمادة بينما النُويدات ليست جسيمات أولية

و إذا كان المقصود هو أن النُويدات تتشكل من تشابك مجموعة من تلك الخيوط المطاطية
فما الذي يميز البروتونات عن النيوترونات وفقا لذلك


و لك خالص الشكر أخي الكريم وفقك الله و نفع بك المسلمين


اختى الكريمة تغريد
شكراً لك على دعواتك الطيبات
وبارك الله فيك وجزاك خيراً ووفقك و نفع بك المسلمين

هل المقصود بالخيوط المطاطية هو ذات الأوتار في نظرية الأوتار الفائقة؟
سؤالك هذا هو محور الفكرة الاساسية من طرح هذا الوضوع
لذا سوف اجيب عليه ان شاء الله فى بقية الموضوع

[الصادق]

بالنسبة للمنحنى الثاني ، فلا يمكن تفسيره حسب المعادلة الكلاسيكية للطاقة الدورانية إلا أن يكون عزم القصور للنويدة متغيراً بحيث يتناسب طردياًمع الزخم الزاوي لها.

السؤال الذي أطرحه : هل تصوري هذا صحيح أم لا ؟ .

تصورك صحيح اخى مراد
والفرق بين الحالتين هو تقطُع الطاقة و الاندفاع الزاوى
و العلاقة الكمية بين الطاقة وكمية الحركة الزاوية لجسيم كمى مركب (جزئى مثلاً) هى
http://latex.codecogs.com/gif.latex?E=\frac{\hbar^2}{2I}J%20( J+1)

ولكن يجب ان نضع فى الحسبان ان سرعة الدوران عالية جداً اى ان هناك تاثيرات نسبية مما يجعل العلاقة اكثر تعقيداً


اما فى حالة النُويدة فلقد وجدنا انها علاقة اقرب للخط مستقيم و يتم تفسير العلاقة على ضوء ثابت يسمي بثابت Regge وهو يمثل ميل الخط المستقيم فى الرسم و هذا الثابت سوف يلعب لاحقاً دور مهم جداً فى نظرية الاوتار لانه يُعطى مقدار قوة الشد على الوتر و ايضاً يرتبط بطول الوتر

والله اعلم

[الصادق]

يا أستاذنا الفاضل / الصادق ... أنا لم أقرأ الموضوع كله

ولكن كلي ثقة بأنه كمواضيعك الأخرى غاية في الروعة

اخى العزيز رجب مصطفى
شكراً لك على مرورك الكريم وحضورك الرائع و كلماتك الطيبات
بارك الله فيك وجزاك خيراً

[الصادق]

-6-



الكواركات

هناك انواع مختلفة من الشاي مثل الشاى الاحمر و الشاي الاصفر و الشاي الاخضر و الشاي الاسود ...الخ وهناك ايضاً نكهات مختلفة للشاي فمثلاً هناك شاي بنكهة القرنفل او النعناع او الحبهان ...الخ من نكهات التوابل العربية المشهورة

نعم .... الكواركات تشبه الشاي الى حد ما فمثلاً الكواركات لها ثلاثة اللوان هى أحمر Red و أخضر Green و أزرق Blue و هذا هو سر التسمية الدينميكا اللونية Chromodynamics وهى كلمة مشتقة من الكلمة Khroma وتعنى اللون باللغة اليونانية... ولكن مهلاً هل يعقل ان يكون للكوارك لون؟ اى هل للكوارك سطحاً يعكس طول موجى للضوء فنرى لون معين؟ بالطبع لا, هذه الالوان هى فقط مسميات للتفريق بين اعدد كمية معينة تحملها الكواركات تسمى بالسحنات اللونية

نقطة التشابه الثانية بين الكواركات و الشاي هى ان الكواركات ايضاً لها نكهات Flavors مختلفة و بالتحديد هناك 6 نكهات (مثل القرنفل والنعناع و الحبهان) و هذه النكهات تسمى



عُلوي up ويختصر بـ u
سُفلي down ويختصر بـ d
ساحر charm ويختصر بـ c
غرئب strange ويختصر بـ s
قمي top ويختصر بـ t
قعري bottom ويختصر بـ b

"و كما نعلم فان لكل جسيم فى الطبيعة جسيم مُضاد لذا فان هناك نكهات مُضادة
وهى:

كوارك علوي u وكوارك علوي مُضاد http://latex.codecogs.com/gif.latex?\LARGE%20\bar{\rm%20u}

كوارك سفلى d وكوارك سفلي مُضاد http://latex.codecogs.com/gif.latex?\LARGE%20\bar{\rm%20d}

مثل كوارك ساحر c وكوارك ساحر مُضاد http://latex.codecogs.com/gif.latex?\LARGE%20\bar{\rm%20c}
مثل كوارك غرئب s وكوارك غرئب مُضاد http://latex.codecogs.com/gif.latex?\LARGE%20\bar{\rm%20s}

مثل كوارك قمي s وكوارك قمي مُضاد http://latex.codecogs.com/gif.latex?\LARGE%20\bar{\rm%20t}
مثل كوارك قعري b وكوارك قعري مُضاد http://latex.codecogs.com/gif.latex?\LARGE%20\bar{\rm%20b}


http://up4.m5zn.com/9bjndthcm6y53q1w0kvpz47xgs82rf/2010/1/6/06/oeanl3fay.jpg (http://www.tobikat.com)

بقى ان نقول الكواركات هى عبارة عن فيرميونات اى ان لفها المغزلى يساوى 1/2
و لها شحنات كهربية كسرية من مقدار شحنة الالكترون

وشحنة الكواركات u و c و t تساوى 2/3 من مقدار شُحنة الالكترون

اما

شحنة الكواركات d و s و b تساوى 1/3- من مقدار شحنة الالكترون

وبالطبع فان الجسيمات المُضادة لها شحنات و لف مغزلى مُضاد (اشارة معاكسة) لذا اترك للقارئ مهمة استنتاج الشحنات واللف المغزلى للكواركات المُضادة

[شاب مصرى]

بجد ملكش حل مش ممكن .

ادهشتنى روعتك وتمكنك من المادة العلميه و الله أدعو لك دائما بالتوفيق فى حياتك أن شاء الله ربنا يكرمك ويحفظك ويحقق لك أمنياتك بإذن الله .

انت أفضل الاساتذه الذين مروا على فى حياتى فى توصيل المعلومه .

من أفضل لأفضل بإذن الله.

[شاب مصرى]

عندى سؤال

إذا كانت شحنة الكوارك اقل من شحنة الالكترون فده معناه ان شحنة الالكترون ليست وحدة الشحنات وعليه فمن المفروض ان نعيد النظر فى قوانين الفيزياء مرة اخرى وناخذ فى الاعتبار شحنة الكوارك وليس شحنة الالكترون ؟

مشكور لك مرة أخرى وتقبل تقديرى واحترامى لك

[NEWTON]

السلام عليكم...
بعد ما قرأت ما أضفته أخيرا عن الكواركات ،،اسمح لي أخي الصادق بإضافة صغييييييييرة ... تتعلق بالتدويم ..

هي ليست لي ،، وإنما لستيفن هوكنغ :) ، اقتطعته من كتاب "موجز تاريخ الزمن"..


"للجسيمات خاصية تدعى "التدويم" على ذاتها ، spin وتوحي كلمة تدويم وكأن الجسيمات بلابل تدور على محورها ، ولكن هذا قد يؤدي إلى الخطأ ، لأننا نعرف من ميكانيك الكم أن ليس للجسيمات محور محدد ، ومانعرفه حقا عن تدويم الجسيم هو مظهرواحد من أي اتجاه نظرنا إليه ...
والجسيم ذو التدويم "1" يشبه السهم ؛ يختلف مظهره إذا نظرنا إليه من اتجاهات مختلفة ، فلا يبدو هو نفسه إ لا إذا أدرناه دورة كاملة "360" درجة .
اما الجسيم ذو التدويم "2" يشبه سهم برأسين ؛ فهو يبدو واحدا إذا أدرناه نصف دورة كاملة أي "180" درجة !
وعلى ذلك فالجسيمات ذات التدويم العالي تبدو واحدة إذا أديرت بمقدار أجزاء أصغر من الدورة الكاملة !
كل هذا يبدو واضحا ، لكن الجدير بالملاحظة هو أن ثمة جسيمات لا تبدو واحدة إذا أدرناها دورة كاملة ، بل يجب إدارتها دورتين كاملتين ، أي أن تدويمه 2/1 !!
ويمكن تقسيم شائر الجسيمات المعروفة في الكون إلى مجموعتين إعتمادا على هذه الخاصية " التدويم "
جسيمات ذات تدوين 2/3 أو 1/2 "كما في الكواركات " وهذه تألف المادة في الكون..والجسيمات.
وأخرى تدويمها 0,1,2... وهي التي تولد القوى بين الجسيمات ."


تحياتي:)..

[NEWTON]

السلام عليكم ...

أشكرك جدا على التوضيح أخي مراد ...


اسمح لي أخي العزيز نيوتن أن أوضح الأمر لك على قدر معلوماتي :

بالنسبة للبروتونات والنيوترونات ( في النواة فقط ) فلا يمكن تحديد البروتون بعينه أو النيوترون بعينه ، وذلك مبدئياً عائد لمبدأ اللاتحديد ، لأن هذه الجسيمات خاضعة لميكانيكا الكم .

ثانياً وبسبب تبادل الميوزون بين النيوكليونات ( وهو الجسيم الناقل للقوة النووية ) فإن هوية النيوكليون تنتقل مع هذا الجسيم كالتالي :

إذا انتقل الميوزون من البروتون إلى النيوترون ، فإنّ الميوزون ينتقل حاملاً معه الشحنة الموجبة ، عندئذ يتحول البروتون إلى نيوترون لأنه فقد الشحنة الموجبة ، بينما يتحول النيوترون إلى بروتون لأنه اكتسب الشحنة وذلك في زمن يساوي تقريباً 10^-22 من الثانية ، وهكذا .

لكن البروتون الحر مستقر تماماً ، أما النيوترون الحر فإنه غير مستقر ومتوسط عمره تقريباً 15 دقيقة ، حيث ينحل إلى بروتون وإلكترون ، ويترافق ذلك مع إطلاق جسيمات نيوترينو .

توضيحك رائع جدا استاذي ..

بالفعل تذكرت أن التفسير في الكتاب الذي قرأته مشابه لما قلته فيما يتعلق بانتقال الميزون،، وكان هناك تشبيه بالمهرج الذي يلعب بالكرات لكني لا أذكر طريقة الربط تماما...

الأفكار تجر بعضها :) ...

أشكرك جدا ..

تحياتي .

[الصادق]

عندى سؤال

إذا كانت شحنة الكوارك اقل من شحنة الالكترون فده معناه ان شحنة الالكترون ليست وحدة الشحنات وعليه فمن المفروض ان نعيد النظر فى قوانين الفيزياء مرة اخرى وناخذ فى الاعتبار شحنة الكوارك وليس شحنة الالكترون ؟

مشكور لك مرة أخرى وتقبل تقديرى واحترامى لك


سؤال جميل جداً
وسوف اجيب عليه ان شاء الله فى المشاركات القادمة

لك كل الشكر والتقدير اخى شاب مصرى

[الصادق]

اسمح لي أخي العزيز نيوتن أن أوضح الأمر لك على قدر معلوماتي :

بالنسبة للبروتونات والنيوترونات ( في النواة فقط ) فلا يمكن تحديد البروتون بعينه أو النيوترون بعينه ، وذلك مبدئياً عائد لمبدأ اللاتحديد ، لأن هذه الجسيمات خاضعة لميكانيكا الكم .

ثانياً وبسبب تبادل الميوزون بين النيوكليونات ( وهو الجسيم الناقل للقوة النووية ) فإن هوية النيوكليون تنتقل مع هذا الجسيم كالتالي :

إذا انتقل الميوزون من البروتون إلى النيوترون ، فإنّ الميوزون ينتقل حاملاً معه الشحنة الموجبة ، عندئذ يتحول البروتون إلى نيوترون لأنه فقد الشحنة الموجبة ، بينما يتحول النيوترون إلى بروتون لأنه اكتسب الشحنة وذلك في زمن يساوي تقريباً 10^-22 من الثانية ، وهكذا .

لكن البروتون الحر مستقر تماماً ، أما النيوترون الحر فإنه غير مستقر ومتوسط عمره تقريباً 15 دقيقة ، حيث ينحل إلى بروتون وإلكترون ، ويترافق ذلك مع إطلاق جسيمات نيوترينو .


شكراً لك اخى العزيز مراد على الاجابة الرائعة و الاضافة القيمة
بارك الله فيك وجزاك كل خير

[الصادق]

السلام عليكم...
بعد ما قرأت ما أضفته أخيرا عن الكواركات ،،اسمح لي أخي الصادق بإضافة صغييييييييرة ... تتعلق بالتدويم ..

هي ليست لي ،، وإنما لستيفن هوكنغ :) ، اقتطعته من كتاب "موجز تاريخ الزمن"..




تحياتي:)..

بالفعل اللف المغزلى او التدويم فى ميكانيكا الكم هو خاصية تحققها الدالة الموجية للجسيم و ليس حركة فعلية للجسيم حول نفسه و ذلك لان الجسيم الاولي ليس له محور دوران حول نفسه (نقطة مادية ليس لها ابعاد) وبالتالى لا يوجد معنى لهاكذا حركة

شكراً لك عزيزى Newton على هذه الاضافة القيمة

[الصادق]

-7-

الشحنة اللونية

من المعروف جداً ان هناك نوعان من الشحنات الكهربية وهما الشحنة الموجبة (+) والشحنة السالبة (-) (لاحظ ان "موجب" و"سالب" ما هى الا اسماء ارتبطت بخاصية الشحنات الكهربية تماماً مثلما ارتبطت شمالى وجنوبى بخاصية الشحنات المغنطيسية ) و هناك ملاحظتان همتان وهما

1- الشحنات الموجبة والسالبة هى شحنات مضادة لبعضها البعض (مضاد الشحنة السالبة هو الشحنة الموجب ومضاد الشحنة الموجبة هو الشحنة السالبة) . اذن اذا كان الجسيم يحمل شحنة كهربية موجبة فان الجسيم المضاد له يحمل شحنة سالبة
2- مجموع شحنتان متساويتان فى المقدار احداهما موجبة والاخرى سالبة يعطى شحنة كهربية متعادلة اى شحنة صفرية
شحنة موجبة+ شحنة سالبة= شحنة متعادلة كهربياً (شحنة صفرية)
3- اذا نزعنا من جسم متعادل كهربياً شحنة سالبة (موجبة) فان شحنة الجسم تصبح موجبة (سالبة) و هكذا نفهم ان الشحنة الموجبة هى

لعل ما سبق هو كلام بديهى جداً و يوافق الحدس العام . ولذلك سوف نستخدمه كمفهوم عام يمكن الركون اليه
قلنا فى المشاركة السابقة ان هناك ثلاثة شحنات النووية وهى الشحنة الحمراء red ويرمز لها بـ (r) و الشحنة الخضراء Green ويرمز لها بـ (g) و الشحنة الزرقاء Blue ويرمز لها بـ (b) (لاحظ ان احمر- اخضر - ازرق ماهى الا اسماء لخاصية الشحنة, تماماً كما هو فى الحال فى تسمية موجب - سالب و شمالى – جنوبى)

الان اذا طرحنا السؤال: ماهى الشحنة اللونية المضادة؟
اسوة بحالة الشحنات الكهربية فاننا نقول ان جمع شحنة لونية وشحنة لونية مضادة لها يُعطى شحنة متعادلة لونياً اى شحنة صفرية.
حسناً... الان ماهى الشحنة المُضادة للشحنة احمر؟
مثل ما قلنا فى الملاحظة (2) عن الشحنة الكهربية, فان مجموع الشحنات اللونية الثلاثة المتساوية فى المقدار يُعطى شحنة متعادلة لونياً (فى الكهربية اطلقنا عليها اسم شحنة صفر) اى شحنة بيضاء
شحنة احمر+ شحنة اخضر + شحنة ازرق= شحنة متعادلة لونياً (بيضاء)
لعل هذا يبرر تسمية هذه الشحنات بالالوان احمر اخضر ازرق لانه اذا قمنا عملياً بمزج كميات متساوية من الالوان (الحقيقية مثل الالوان المائية او الزيتية) الاحمر والاخضر والازرق فان ناتج المزيج هو لون ابيض


http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c2/AdditiveColor.svg/180px-AdditiveColor.svg.png


فى مثال الشحنات الكهربية (الملاحظة 3) قلنا ان نزع شحنة سالبة من جسم متعادل يُعطى شحنة موجبة (اى الشحنة المضادة للشحنة السالبة). الان بنفس هذا الفهم فاننا اذا نزعنا من جسم متعادل لونياً (شحنة ابيضاء) شحنة حمراء فاننا سوف نحصل على مزيج شحنة خضراء و شحنة ازرقاء اى شحنة مضادة للشحنة احمر

وقلنا ايضاً فى حالة الشحنات الكهربية(الملاحظة 1), ان الجسيم اذا كان يحمل شحنة موجبة فان الجسيم المضاد له سوف يحمل شحنة ضد موجبة اى شحنة سالبة و هكذا تماماً وبنفس الطريقة اذا كانت شحنة الكوارك هى احمر red فان شحنة الكوارك المُضاد له هى شحنة ضد احمر Anti-red

اذن لما كان هناك 6 انواع (نكهات من الكواركات) والكوارك يمكن ان يحمل و احدة من ثلاثة شحنات لونية فمثلاً هناك كوارك فوقي احمر u red وكوارك فوقي اخضر u green وكوارك فوقي ازرق u-blue اى ان هناك اجمالى 18 كواركاً مختلفاً


http://up4.m5zn.com/9bjndthcm6y53q1w0kvpz47xgs82rf/2010/1/8/05/0y3bv9aaj.jpg (http://www.tobikat.com)


الصف الاول يمثل الكواركات الفوقية up بشحناتها الونية المختلفة (r,g,b) و فى اقصى اليمين فى الرسم نجد مقدار الشحنة الكهربية 2/3+ للكوارك الفوقي
اما الصف الثانى فيمثل الكواركات السفليةdown بشحناتها اللونية المختلفة (r,g,b) وفى اقصى اليمين نجد مقدار الشحنة الكهربية للكوارك السفلي 1/3-





http://up4.m5zn.com/9bjndthcm6y53q1w0kvpz47xgs82rf/2010/1/8/05/9hxslmqee.jpg (http://www.tobikat.com)



الصف الاول يمثل الكواركات الساحرة charm بشحناتها الونية المختلفة (r,g,b) و فى اقصى اليمين فى الرسم نجد مقدار الشحنة الكهربية 2/3+ للكوارك الساحر
اما الصف الثانى فيمثل الكواركات الغرئبة strange بشحناتها اللونية المختلفة (r,g,b) وفى اقصى اليمين نجد مقدار الشحنة الكهربية للكوارك الغرئب 1/3-




http://up4.m5zn.com/9bjndthcm6y53q1w0kvpz47xgs82rf/2010/1/8/05/9iqc1q0a5.jpg (http://www.tobikat.com)


الصف الاول يمثل الكواركات القمية top بشحناتها الونية المختلفة (r,g,b) و فى اقصى اليمين فى الرسم نجد مقدار الشحنة الكهربية 2/3+ للكوارك القمي
اما الصف الثانى فيمثل الكواركات القعرية bottom بشحناتها اللونية المختلفة (r,g,b) وفى اقصى اليمين نجد مقدار الشحنة الكهربية للكوارك القعري 1/3-





و لما كان لكل كوارك كوارك مضاد يحمل شحنة لونية مُضادة فان هناك 18 كواركاً مضاداَ


http://up4.m5zn.com/9bjndthcm6y53q1w0kvpz47xgs82rf/2010/1/8/05/77un1ip5r.jpg (http://www.tobikat.com)


الرسم يوضح الكواركات المضادة بشحناتها اللونية المُضادة (الخط فوق الحرف الذى يمثل الون يعنى لون مُضاد) و شحناتها الكهربية المُضادة

وهكذا فان اجمالى عدد الكواركات والكواركات المضادة هو 36

[NEWTON]

قرأته ...

ولكن ،،

أعتقد أنني أحتاج لقراءته مرة اخرى ، لاني لم أركز به جيدا http://www.hazemsakeek.com/vb/images/icons/icon12.gif
سأطبعه وأقراه على مهل

لي عودة إن شاء الله...

[الصادق]

-8-
الاحتجاز اللونى
حتى يومنا هذا لم نرى ابداً شحنة لونية مفردة فى الطبيعة والسبب هو طبعاً استحالة عزل الكوارك كجسيم مفرد (راجع الرسم البيانى الذى يوضح العلاقة بين الطاقة و كمية الحركة الزاوية للنُويدة) و لذلك فان الكواركات تتحد مع بعضها البعض لتكون حالات حدية مستقرةbound states بحيث يكون الجسيم الناتج متعادل لونياً. و هذه الظاهرة تُعرف باسم الاحتجاز اللونى وهى تنص على ان جميع الجسيمات فى الطبيعة هى جسيمات متعادلة لونياً. و الامر يشبه تماماً تكون الذرات فمثلاً ذرة الهايدروجين تتكون من الكترون (شحنة سالبة) وبروتون (شحنة موجبة) بحيث تكون الذرة متعادلة كهربياً
الان كيف يمكننا ان نكون جسيمات متعادلة لونياً؟ بالطبع فى حالة الذرارت كانت لدينا شحنات موجبة وسالبة فقط وبالتالى ان ابسط ذرة تتكون من الكترون واحد وبرتون واحد و الذرة التالية تتكون من الكترونين وبرتونين و هكذا فان جميع الذرات فى الطبيعة تحتوى على عدد من الكترونات يساوى عدد البرتونات اى تحتوى على شحنات سالبة وشحنات موجبة تلغى بعضها البعض بحيث تكون الذرة متعادلة كهربياً
و لكن لدينا فى حالة الكواركات ثلاثة شحنات لونية و لذلك و لكى نحصل على جسيم متعادل لونياً فيجب ان:

ندمج لون مع لونه المضاد او ان ندمج الالوان الثلاثة مع بعضها البعض فمثلاً دمج
احمر مع احمر مًضاد او اخضر مع اخضر مُضاد او ازرق مع ازرق مُضاد يُعطى لوناً ابيضاً اى متعادلاً لونياً
ولما كانت الكواركات تحمل الالوان (احمر, اخضر, ازرق ) و الكواركات المُضادة تحمل الالوان (احمر مُضاد , اخضر مُضاد, ازرق مُضاد)
فان ابسط جسيم متعادل لونياً يمكن تكوينه من كوارك وكوارك مُضاد و هذا النوع من الجسيمات يسمى بالميزونات Mesons

الميزون: يتكون من كوارك و كوارك مُضاد

http://latex.codecogs.com/gif.latex?\Huge%20{\color{red}%20\b oxed{{\color{blue}%20\rm%20meson=qu ark\;%20\overline{quark}}}%20}
اما الطريقة الثانية للحصول على لون متعادل (ابيض) فهى دمج الالوان الاحمر والاخضر والازرق
وهكذا يمكن دمج ثلاثة كواركات مع بعضها البعض اى كوارك احمر مع كوارك اخضر مع كوارك ازرق لتُعطي جسيم متعادل لونياً
وهذا النوع من الجسيمات التى تتكون من ثلاثة كواركات يسمى بالباريونات Baryons

الباريون: يتكون من ثلاثة كواركات

http://latex.codecogs.com/gif.latex?\Huge%20{\color{red}%20\b oxed{{\color{blue}%20\rm%20baryon=q uark\;%20quark\; quark}}%20}

ايضاً تزكر انه اذا دمجنا جميع الالوان المضادة (احمر مُضاد , اخضر مُضاد, ازرق مُضاد) مع بعضها البعض فاننا ايضاً سوف نحصل لوناً ابيضاً
وهكذا يمكن دمج ثلاثة كواركات مًضادة لتكون جسيم متعادل لونيا و هذا الجسيم هو بالطبع باريون مُضاد

ملاحظة لا يوجد شئ يمنع نظرياً من دمج اربعة او خمسة كواركات لتُعطى جسيماً متعادلاً لونياً و لكن حتى اليوم لم نرى هكذا جسيمات فى الطبيعة وربما السبب هو ان الجسيم الناتج سوف يكون ثقيلاً جداً بحيث يتحلل فى زمن وجيز الى ميزونات وباريونات او جسيمات اخرى (تماماً كما يحدث للذرات الثقيلة)

اذن نلخص ما سبق بالقول ان الجسيمات التى تتكون من كواركات و هى تسمى بالهادرونات Hadrons تنقسم الى قسمين:

ميزونات: وتتكون من كوارك وكوارك مُضاد وهى عبارة عن بوزونات

باريونات: و تتكون من ثلاثة كواركات و هى عبارة عن فيرميونات

قلنا ان الشحنة الكهربية للكواركات هى 2/3+ و 1/3-و بالتالى فان دمج كوارك مع كوارك مضاد يُعطى شحنة اما 0 او 1+ او 1-
اما دمج ثلاثة كواركات يُعطى شحنة اما 2- او 1- او 0 او 1+ او 2+
وهكذا نجد اننا اذا راعينا الاحتجاز اللونى فاننا سوف نحصل دائماً وابداً على جسيمات تحمل مضاعفاً صحيحاً من شحنة الالكترون

[مبتدئ 1]

-2-


كيف نستطيع ان نُحدد ما اذا كان الجسيم (أ) اولياً ام لا؟
لعل ابسط اقتراح هو ان نقوم بجعل جسيمين من الجسيمات (أ) يتصادمان بقوة هائلة و بالتالى اذا كانت الجسيمات (أ) جسيمات غير اولية (جسيمات مركبة) فانها سوف تتهشم و تنقسم الى شظايا صغيرة اى الى جسيمات اخرى اصغر وابسط (جسيمات اولية)
اما

اذا كانت الجسيمات (أ) جسيمات اولية فانها لن تتهشم و تنقسم الى شظايا اخرى. ولكن نتيجة لشدة التصادم فسوف تتكون طاقة كبيرة جداً وهذه الطاقة سوف تكون كافية لخلق جسيمات وجسيمات مضادة اى على سبيل المثال لو جعلنا الكترونين يتصادمان فانه نتيجة لشدة التصادم سوف تنشأ طاقة هائلة و هذه الطاقة تخلق ازواج من الجسيمات و الجسيمات المضادة مثل كواركات وكواركات مضادة و ربما تتكون نويدات او حتى ذرات. هكذا اذن نتيجة لهذا التصادم سوف يتكون حساء من الجسيمات الاولية و الغير اولية مما يجعل مهمة تحليل نتيجة التجربة امر صعب ومُعقد جداً


http://up4.m5zn.com/9bjndthcm6y53q1w0kvpz47xgs82rf/2010/1/5/07/9lelqzn02.gif (http://www.tobikat.com)


لذا سوف نبحث عن طريقة آخرى نستطيع من خلالها ان نبين ما اذا كان الجسيم اولياً ام مركباً..


مرحبا استاذ الصادق
شكرا جزيلا على مواضيعك القيمة التي دائما تتحفنا بها
عندي سؤال فيما يتعلق بشدة التصادم للجسيمات الاولية
اليس من المفترض ان يكون التصادم بين تلك الجسيمات فيما بينهما مرنا ,, نظرا لكونها اولية
؟
وثانيا الطاقة التي تنشأ بعد التصادم والتي لها القدرة في ان تخلق جسيمات اضافية
هل يعني ان الجسيمات بعد الاصطدام ستستقر فجأة ان فقدت تلك الطاقة التي تشكلت على شكل جسيمات اضافية ؟

[murad abuamr]

3- اذا نزعنا من جسم متعادل كهربياً شحنة سالبة (موجبة) فان شحنة الجسم تصبح موجبة (سالبة) و هكذا نفهم ان الشحنة الموجبة هى




السلام عليكم أخي الصادق ، كأنّ هنالك انقطاعاً ما في العبارة في القسم السابع من الموضوع ، أليس كذلك ؟ فالعبارة ليست واضحة ، عندما تقول " فالشحنة الموجبة هي " .

[murad abuamr]

أخي الصادق .

السلام عليكم ورحمة الله تعالى وبركاته .

حقاً أخي الصادق أنا الآن أقرأ أشياء لم أكن أعلمها من قبل ، وهذه المعرفة الجديدة تشعرني بالسعادة ، وأدعو الله تعالى أن يوفقك في الدنيا والآخرة ، وأن يجزيك كل خير .

في الحقيقة فأنا في غاية السعادة لأني عرفتك ولأنك من أسرة هذا المنتدى الطيب ، ولولا ذلك ما كنا ننهل مما منّ الله عليك .

أخيراً أرجو أن تبلغني عندما تضع العدد الأخير من أجزاء هذا الموضوع الرائع .

[murad abuamr]

مرحبا استاذ الصادق
شكرا جزيلا على مواضيعك القيمة التي دائما تتحفنا بها
عندي سؤال فيما يتعلق بشدة التصادم للجسيمات الاولية
اليس من المفترض ان يكون التصادم بين تلك الجسيمات فيما بينهما مرنا ,, نظرا لكونها اولية
؟
وثانيا الطاقة التي تنشأ بعد التصادم والتي لها القدرة في ان تخلق جسيمات اضافية
هل يعني ان الجسيمات بعد الاصطدام ستستقر فجأة ان فقدت تلك الطاقة التي تشكلت على شكل جسيمات اضافية ؟

السلام عليكم ورحمة الله تعالى وبركاته .

من خلال هذا السؤال أخي لا يبدو لي أنك مبتدئ ، وعلى أية حال فأنا أجيب أحياناً بدلاً من أخي الصادق لعلمي بكثرة انشغاله ، ولكي أكون عوناً له على تدارك شلال الأسئلة التي تتدفق عليه بسبب الموضوع الجديد .

لو كان التصادم مرناً لعادت الجسيمات إلى حالتها الحركية والفيزيائية تماماً بعد التصادم ، لكن هنا لا تعود الجسيمات لا إلى حالتها الحركية ( حيث تنخفض السرعة بشكل كبير جداً ) ، ولا إلى حالتها الفيزيائية ( لأنها تتحول إلى أنواع أخرى من الجسيمات ) ، لذلك فهذه التصادمات في هذه المسارعات لا تكون تصادمات مرنة ، وعندئذ تتحول الطاقة الحركية التي زوُّدت بها الجسيمات إلى كتلة ، وهذا عكس ما يحدث في التفاعلات النووية ، حيث تتحول الكتلة إلى طاقة .

والسؤال الثاني أخي غير المبتدئ مرتبط تماماً بالسؤال الأول ، ويدل على أنك متوقع للنتيجة ولديك تصور صحيح لما يحدث ، فبتحول الطاقة الحركية إلى كتلة ، لا بدّ أن تكون الجسيمات الجديدة ذات طاقة حركية قليلة نسبياً ، لذلك يعاد تعجيل هذه الجسيمات الناشئة من جديد ( وهي جسيمات أثقل من الأولى ) لإحداث تصادمات جديدة متقدمة وأكثر تعقيداً في نتائجها وضبطها .

هذا ومع العلم أنّ التحكم في تعجيل الإلكترونات هو أصعب من التحكم في تعجيل البروتونات .

أتمنى من أخي الصادق أن يتدارك علي إن وقعت في أخطاء .

[الصادق]

مرحبا استاذ الصادق
شكرا جزيلا على مواضيعك القيمة التي دائما تتحفنا بها
عندي سؤال فيما يتعلق بشدة التصادم للجسيمات الاولية
اليس من المفترض ان يكون التصادم بين تلك الجسيمات فيما بينهما مرنا ,, نظرا لكونها اولية
؟
وثانيا الطاقة التي تنشأ بعد التصادم والتي لها القدرة في ان تخلق جسيمات اضافية
هل يعني ان الجسيمات بعد الاصطدام ستستقر فجأة ان فقدت تلك الطاقة التي تشكلت على شكل جسيمات اضافية ؟

بارك الله فيك اخي العزيز مبتدئ1
نعم اخي كلامك صحيح فيما يخص الجسيمات الاولية

ليس بالضرورة ان يكون التصادم مرناً دائماً . فهناك تصادمات مرنة وايضاً هناك تصادمات غير مرنة وقد اثبتت الاخيرة اهميتها فى تصادم الهادرونات فيما يُعرف بتجارب التصادمات غير المرنة العميقة deep inelastic scattering والتى من خلالها عرفنا ان البرتونات والنيوترونات هى جسيمات غير اولية
طبعاً يجب ان نتزكر ان الطاقة محفوظة دائماً وابداً و ان ما يحدث هو انه فى حالة التصادمات غير المرنة فان جزء من الطاقة الحركية يتحول الى شكل آخر من اشكال الطاقة مثل الحرارة او الصوت و التى تنجم فى الاساس عن اهتزازات الجسيمات المتصادمة. ولكن نلاحظ ان هذه الاهتزازات لا تحدث الا اذا كان على الاقل احد الجسيمين المتصادمين غير اولياً اى يحتوى على جسيمات آخرى ( اصغر وابسط منه) تهتز بالنسبة لبعضعها البعض مما يتسبب فى الحرارة والصوت
اما اذا كانت كل الجسيمات المتصادمة اولية فان التصادم يكون مرناً
ومن هنا تاتى اهمية التصادمات غير المرنة لاننا اذا صادمنا جسميات مجهولة (لا نعرف ما اذا كانت اولية ام لا؟) و كان التصادم مرناً فاننا نقول ان هذه الجسيمات اولية اما اذا كان التصادم غير مرناً فاننا نقول ان الجسيمات المتصادمة جسيمات غير اولية
وتماماً اذا ما حدث فى معامل SLAC عندما اكتشاف ان البرتونات والنيوترونات جسيمات غير اولية

اما السؤال الثانى فصراحة لم افهم المقصود بالتعبير " ستستقر فجأة "
لان استقرار وعدم استقرار الجسيمات هو خاصية يحددها متوسط عمر الجسيم وليس طبيعة التصادم
لذا ارجو منك اخي توضيح ما المقصود بالاستقرار

والله اعلم

[الصادق]

اذا نزعنا من جسم متعادل كهربياً شحنة سالبة (موجبة) فان شحنة الجسم تصبح موجبة (سالبة) و هكذا نفهم ان الشحنة الموجبة هى

السلام عليكم أخي الصادق ، كأنّ هنالك انقطاعاً ما في العبارة في القسم السابع من الموضوع ، أليس كذلك ؟ فالعبارة ليست واضحة ، عندما تقول " فالشحنة الموجبة هي " .


وعليكم السلام ورحمة الله أخي مراد
نعم اخي معك حق يبدو اننى لم اُعبر جيداً, وكنت احاول بناء تشابه بين حالتين, وذلك لان القارئ يدرك ماهية اللون الاحمر و لكن قد يجد صعوبة فى فهم اللون الاحمر المضاد لذا كنت اريد ان اشبه هذه الحالة بحالة معروفة لديه وهى حالة الشحنات الكهربية لاننا ندرك ان الشحنة السالبة هى الكترونات ام الشحنة الموجبة (اى الشحنة السالبة المُضادة) هى عوز (الحوجة او الافتقار) للالكترونات

وهكذا فان الصورة التى كنت اسعى لتوصيلها هى التقابل بين الحالتين 1 و2 التاليتين:

1- ان الذرة تصبح موجبة اذا فقدت شحنات سالبة (الكترونات) وتصبح الذرة سالبة اذا اكتسبت شحنات سالبة (الكترونات)
اى اننا نفهم الشحنة السالبة على انها اكتساب للاكترونات
ام الشحنة الموجبة فهى فقدان للالكترونات اى انها عوز للشحنات السالبة

2- اللون الاحمر مفهوم اما اللون الاحمر المُضاد فهو العوز للالون الاحمر
والجسم المتعادل لونياً يصبح احمراً اذا اكتسب لون احمر
و يصبح لونه ضد احمراً اذا انتزعنا منه اللون الاحمر

ارجو ان اكون قد وفقت فى نقل هذه الصورة


والله اعلم

[الصادق]

أخي الصادق .

السلام عليكم ورحمة الله تعالى وبركاته .

حقاً أخي الصادق أنا الآن أقرأ أشياء لم أكن أعلمها من قبل ، وهذه المعرفة الجديدة تشعرني بالسعادة ، وأدعو الله تعالى أن يوفقك في الدنيا والآخرة ، وأن يجزيك كل خير .

في الحقيقة فأنا في غاية السعادة لأني عرفتك ولأنك من أسرة هذا المنتدى الطيب ، ولولا ذلك ما كنا ننهل مما منّ الله عليك .

أخيراً أرجو أن تبلغني عندما تضع العدد الأخير من أجزاء هذا الموضوع الرائع .


وعليكم السلام ورحمة الله وبركاته
والله اخي مراد ان لسعيد جداً بمعرفتك و الانضمام لهذا المنتدى الطيب
واسأل الله تعالى لك ولنا الرضا و التوفيق والسداد فى الدنيا والاخرة

ان شاء الله اخي سوف ابلغك عبر البريد الخاص عندما اضع اى جزء جديد من الموضوع
ولك خالص الود والتقدير

[الصادق]

السلام عليكم ورحمة الله تعالى وبركاته .

من خلال هذا السؤال أخي لا يبدو لي أنك مبتدئ ، وعلى أية حال فأنا أجيب أحياناً بدلاً من أخي الصادق لعلمي بكثرة انشغاله ، ولكي أكون عوناً له على تدارك شلال الأسئلة التي تتدفق عليه بسبب الموضوع الجديد .

لو كان التصادم مرناً لعادت الجسيمات إلى حالتها الحركية والفيزيائية تماماً بعد التصادم ، لكن هنا لا تعود الجسيمات لا إلى حالتها الحركية ( حيث تنخفض السرعة بشكل كبير جداً ) ، ولا إلى حالتها الفيزيائية ( لأنها تتحول إلى أنواع أخرى من الجسيمات ) ، لذلك فهذه التصادمات في هذه المسارعات لا تكون تصادمات مرنة ، وعندئذ تتحول الطاقة الحركية التي زوُّدت بها الجسيمات إلى كتلة ، وهذا عكس ما يحدث في التفاعلات النووية ، حيث تتحول الكتلة إلى طاقة .

والسؤال الثاني أخي غير المبتدئ مرتبط تماماً بالسؤال الأول ، ويدل على أنك متوقع للنتيجة ولديك تصور صحيح لما يحدث ، فبتحول الطاقة الحركية إلى كتلة ، لا بدّ أن تكون الجسيمات الجديدة ذات طاقة حركية قليلة نسبياً ، لذلك يعاد تعجيل هذه الجسيمات الناشئة من جديد ( وهي جسيمات أثقل من الأولى ) لإحداث تصادمات جديدة متقدمة وأكثر تعقيداً في نتائجها وضبطها .

هذا ومع العلم أنّ التحكم في تعجيل الإلكترونات هو أصعب من التحكم في تعجيل البروتونات .

أتمنى من أخي الصادق أن يتدارك علي إن وقعت في أخطاء .


شكراً لك اخي مراد و بارك الله فيك وجزاك خيراً
اذن كان المقصود من "الاستقرار" هو السكون عن الحركة


فبتحول الطاقة الحركية إلى كتلة ، لا بدّ أن تكون الجسيمات الجديدة ذات طاقة حركية قليلة نسبياً ، لذلك يعاد تعجيل هذه الجسيمات الناشئة من جديد ( وهي جسيمات أثقل من الأولى ) لإحداث تصادمات جديدة متقدمة وأكثر تعقيداً في نتائجها وضبطها .
نعم ما قلته اخي صحيح تماماً
بارك الله فيك وجزاك خيراً

[الصادق]

-9-

الهادرونات
الهادرونات هى الجسيمات التى تتفاعل عن طريق القوى النووية القوية و هى تنقسم الى قسمين
الميزونات :و تتكون من كوارك وكوارك مُضاد و من اشهر امثلتها نجد ميزونات باى وهى:
1- البايون الموجب http://latex.codecogs.com/gif.latex?\pi^{+}=u\bar{d} و يتكون من كوارك فوقي (شحنة=2/3+) وكوارك سُفلي مضاد (شحنة الجسيم المُضاد تساوى سالب شحنة الجسيم وبالتالى فان شحنة الكوارك السفلي المضاد =1/3+) . اى ان الشحنة الكلية للبايون الموجب تساوى
http://latex.codecogs.com/gif.latex?\left(+\frac{2}{3}%20\rig ht%20)+\left(+\frac{1}{3}%20\right% 20)=+1

2-البايون السالب http://latex.codecogs.com/gif.latex?\pi^{-}=d\bar{u} (وهو الجسيم المضاد للبايون الموجب) و هو يتكون من كوارك سُفلي (شحنته=1/3-) و كوارك فوقي مُضاد (شحنته=2/3-) اى ان الشحنة الكلية للبايون السالب تساوى
http://latex.codecogs.com/gif.latex?\left(-\frac{2}{3}%20\right%20)+\left(-\frac{1}{3}%20\right%20)=-1

3-اما البايون المتعادل http://latex.codecogs.com/gif.latex?\pi^{0}=\frac{1}{2}(u\bar {u}-d\bar{d}) فيتكون من خليط من كوارك فوقي مع كوارك فوقي و كوارك سُفلي مع كوارك سُفلي مضاد . وبالطبع فان شحنته تساوى صفراً

الجدول التالى يوضح جميع الميزونات التى يمكن تكوينها عن طريق دمج كوارك مع كوارك مضاد من الكواركات u و d و s


http://up4.m5zn.com/9bjndthcm6y53q1w0kvpz47xgs82rf/2010/1/10/06/tyy76lk0v.jpg (http://www.tobikat.com)


يمكن للقارئ ان يتأكد بنفسه من انه لا يوجد ميزون يحمل شحنة كسرية من شحنة اللاكترون وذلك عن طريق تجريب كل الطرق الممكنة من دمج كوارك مع كوارك مُضاد من ضمن الكواركات الستة u, d , c , s , t , b. و هذا يؤكد ان مقدار اصغر شحنة يمكن رصدها فى الطبيعة هو مضاعف لشحنة الالكترون


الباريونات: وتتكون من ثلاثة كواركات و من اشهر امثلتها
1- البرتون http://latex.codecogs.com/gif.latex?p=uud و يتكون من كواركين من النوع فوقي و كوارك واحد سُفلي و بالتالى فان شحنتة تساوى مجموع شحنات هذه الكواركات اى

http://latex.codecogs.com/gif.latex?\left(+\frac{2}{3}%20\rig ht%20)+\left(+\frac{2}{3}%20\right% 20)+\left(-\frac{1}{3}%20\right%20)=+1
2
- والنيوترون http://latex.codecogs.com/gif.latex?n=udd و هو يتكون من كواركين من النوع سُفلي و كوارك واحد فوقي و بالتالى فان شحنته تساوى مجموع شحنات هذه الكواركات اى

http://latex.codecogs.com/gif.latex?\left(+\frac{2}{3}%20\rig ht%20)+\left(-\frac{1}{3}%20\right%20)+\left(-\frac{1}{3}%20\right%20)=0


الجدول التالى يوضح جميع الباريونات التى يمكن تكوينها عن طريق دمج ثلاثة كواركات من ضمن الكواركات u و d و s

http://up4.m5zn.com/9bjndthcm6y53q1w0kvpz47xgs82rf/2010/1/10/07/8cy3imtww.jpg (http://www.tobikat.com)

[murad abuamr]

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

لقد كنت أنظر إلى هذه الجداول سابقاً من الموسوعات وأشعر أنها نوع من الشيفرات غير المفهومة ، لكن الآن بفضل الله ثم بفضل أخينا الصادق أصبحت أفهم ما تعنيه ، وأصبحت الآن أدرك مغزى التقسيمات على هذا النحو في الجسيمات الأولية .

لقد كنت قبل هذا الموضوع كافراً بمفهوم الكوارك ، ولم اكن مقتنعاً بوجوده ، وكنت أرى انه مجرد جسيم وهمي نظري جاء به العلماء ليحلوا مشكلة ما ، أما الآن فقد اقتنعت بوجوده .

[مبتدئ 1]

استاذ مراد واستاذ صادق ,, شكرا جزيلا لكما على الاجوبة التي هي اكثر من رائعة
ولو ان استذا مراد جزاه الله خيرا اخجلني شوي ,,,,
على اي حال
نعم مثل ما تفضلتم الجسيمات الجديدة تقل سرعتها لذا فهي تحتاج الى مزيد من طاقة التعجيل كي تستمر العملية

طيب ماذا عن الجسيمات الاولية
ارى ان هي ايضا تقل طاقتها وسرعتها (( فجأة )) اي ( كانها تعود الى حركتها الذاتية ,, اي كأنها لم تتعرض الى طاقة تعجيل بتاتا )
طيب اين ذهبت تلك الطاقة الرهيبة التي اكتسبتها الجسيمات الاولية قبل ان تصطدم ؟؟
هذه الطاقة الرهيبة او طاقة التعجيل هي التي تحولت الى جسيمات و جسيمات مضادة جديدة ,, نتيجة الاصطدام

هذا ما استنتجته ,, واتمنى التصحيح ان اخطأت

وسواصل قرأة وتكملة هذا الموضوع بتمعن ان شاء الله


اكرر شكي لكما ,, جزاكم الله كل خير

[تمام دخان]

أخي العزيز و استاذي الكريم الصادق

فعلا اللسان يعجز عن شكرك ...

أنهيت قراءة الموضوع و الردود , أسلوبك و لا أروع ...
الجداول و الرسومات موضحة جدا لما تفضلت به

و بما أننا بدأنا الكلام عن العائلة الكريمة ( عائلة الجسيمات الأولية)
فأكيد سيكون الحديث أمتع و أروع

كل الشكر لك أستاذي ...
وفقك الله و سدد خطاك ...

تحياتي

...

[NEWTON]

يا جماعة انا مضطر لأن أغيب عن الموضوع حتى نهاية الأسبوع على اكبر تقدير ..

حاولوا أن تنتظروني قليلا...

لدي بعض الأسئلة ، لكني مشغول بعض الشيء للأسف :( .

جزيت خيرا أستاذي الغالي ..سأعمل على قراءة كل حرف فاتني بكل عناية بإذن الله ..

لكن حاول أن تتمهل قليلا ريثما أعود :) .

أمزح بالطبع ، سأقرأ كل شيء ولو بلغ 100 صفحة!

دمت في حفظ الله ورعايته.

[NEWTON]

السلام عليكم ..
منذ يومين وأنا أحاول أن أكتب ردا ولم أستطع ,, في الحقيقة لدي بعض الأسئلة ولا أستطيع صياغتها بالشكل المناسب :confused:..

لكني أود الاستفسار عن أمر ما ...

هل من الضروري أن يكون الكوارك والكوارك المضاد من نفس النوع ليفني أحدها الآخر ؟؟
أقصد لو اصطدم كوارك من نوع "قمة" بكوارك مضاد من نوع "قاع" ...فهل يفنيان أم يشترط التشابه ..؟

وعلى ضوء هذه الإجابة ، كيف للميزون أن يتكون من كوارك ومضاد الكوارك؟!!

وهناك سؤال أخير إن شاء الله ...هل الشحنة المضادة للون الأحمر مثلا تتكون من اللونين الآخرين , أي من الأزرق والأخضر , أم أن هناك مضاد خاص لكل شحنة لونية ..
مثلا ..أحمر مضاد أحمر ، أزرق مضاد أزرق ، وأخيرا أخضر مضاد للأخضر ....

وشكرا جزيلا استاذي
كلما قرأت موضوعا لك إزداد إعجابي بحضرتك :) ...

تحياتي ..

[murad abuamr]

السلام عليكم ..
منذ يومين وأنا أحاول أن أكتب ردا ولم أستطع ,, في الحقيقة لدي بعض الأسئلة ولا أستطيع صياغتها بالشكل المناسب :confused:..

لكني أود الاستفسار عن أمر ما ...

هل من الضروري أن يكون الكوارك والكوارك المضاد من نفس النوع ليفني أحدها الآخر ؟؟
أقصد لو اصطدم كوارك من نوع "قمة" بكوارك مضاد من نوع "قاع" ...فهل يفنيان أم يشترط التشابه ..؟

وعلى ضوء هذه الإجابة ، كيف للميزون أن يتكون من كوارك ومضاد الكوارك؟!!

وهناك سؤال أخير إن شاء الله ...هل الشحنة المضادة للون الأحمر مثلا تتكون من اللونين الآخرين , أي من الأزرق والأخضر , أم أن هناك مضاد خاص لكل شحنة لونية ..
مثلا ..أحمر مضاد أحمر ، أزرق مضاد أزرق ، وأخيرا أخضر مضاد للأخضر ....

وشكرا جزيلا استاذي
كلما قرأت موضوعا لك إزداد إعجابي بحضرتك :) ...

تحياتي ..

وعليكم السلام أخي العزيز نيوتن .

لا يتم فناء الكوارك والكوارك المضاد في حال التحامهما ، ولكن يحدث لدينا ضهور جسيم من نوع جديد ويكون بوزوناً ، ويشترط هنا أن يكونا من نفس النوع .

أي أنّ هذه الحقيقة هي الأكثر شمولاً ، فإنّ التحام الإلكترون بالإلكترون المضاد ( البوزيترون ) يعطي فوتونين ، أي أنّ هذا الالتحام يعطي جسيم الفوتون الذي هو بوزون أيضاً .

المقصود عزيزي نيوتن أنّ كلمة فناء هي كلمة غير دقيقة من الأصل ، مع انها شائعة .

والجواب على السؤال الأخير لك أخي نيوتن أنّ الشحنة المضادة للون هي مكونة من مزيج اللونين الآخرين ، أي أنّ مضاد الأحمر هو مزيج الأخضر + الأزرق .

معذرة على تطفلي ، وإن كنت مخطئاً أتمنى أن يتدارك علي أخي الصادق .

طبعاً هذه الإجابات هي على ضوء فهمي للموضوع الأخير لأخينا الصادق فقط ، ولم أكن أعلم هذه التفصيلات قبل الآن .

[2325139]

في فيزياء الجسيمات : الجسيمات الأولية elementary particle أو fundamental particle هي الجسيمات الأساسية التي تتكون منها باقي الجسيمات الأكبر والأعقد وبالتالي هي الأشكال الأبسط للوجود المادي حسب نظرية النموذج العياري. يتم افتراض هذه الجسمات أولية على أساس انها البنية الأولى لكل مادة الكون و أنها لا تحتوي بنية داخلية أو عناصر أصغر منها ضمنها ، في حين تتشكل معظم الجسيمات الأكبر من مكونات ذرة و ذرات و جزيئات العناصر و المركبات من هذه الجسمات الأولية أساسا . تحدد نظرية النموذج العياري في فيزياء الجسيمات هذه الجسيمات بانها : كواركات و ليبتونات و بوزونات غايجية gauge boson . [1][2]

تاريخيا اعتبرت الكثير من الجسيمات جسيمات أولية ثم بينت الاكتشافات اللاحقة تركيبها و بينت خطأ التصور انها أبسط الجسيمات : فالهادرونات hadron (و هي الميزونات meson و الباريونات baryon ) مثل البروتونات و النترونات ) و حتى الذرات في فترة سابقة تم اعتبارها جسيمات أولية لفترة من الزمن حتى تم كشف أجزاء أبسط و أصغر منها . حاليا تقدم نظرية الأوتار الفائقة فكرة عن تكون كافة الجسيمات المادية من نوع من الاهتزازات ضمن ما يدعى وترا فائقا ، هذه النظرية تشكل إطارا واعدا لتوحيد نظرية النموذج العياري أو بشكل أكثر تحديد ميكانيكا الكم مع نظرية النسبية لتشكل إطارا موحدا لتفسير القوى الفيزيائية الأربع الأساسية في الطبيعة .خصائص الجسيمات موضحة على يسار الشكل في النموذج العلوي ، وهو يعطي الخصائص التالية:

الكتلة
الشحنة
العزم المغزلي سبين spin
اسم الجسيم

* فرميونات:(تخضع لإحصاء فيرمي-ديراك)

1-1- نجد في الستة خانات البنفسجية 6 من الكواركات يختلف كل منها عن الآخر ولهذا نجد فيها بعض التسميات العجيبة.

كوراكات — علوي, سفلي, غريب, فاتن, قعري, قمي

* نلاحظ تباينا بالغا بين كتل الكواركات حيث تتفاوت بين 4و2 MeV و 2و171 GeV .

حيث: 1000 GeV = MeV

* جميع الجسيمات ال 6 المذكورة أعلاه تكوّن فصيلة الجسيمات , وجميعها يتسم بعزم مغزلي =1/2 (لا توجد الكواركات في حالة منفردة ، ويشكل كل ثلاثة منها البروتون و النيوترون الذان يتسمان أيضا بعزم مغزلي =1/2 )

2-1- نجد في الستة خانات الخضراء 6 من الجسيمات ، منهم ثلاثة من ضمنهم الإلكترون وهو معروف بكتلته 511و0 MeV ويعلوه النيوترينو الخاص به (نيوترينو الإلكترون) وتبلغ كتلته أقل من 2و2 eV .

كما نلاحظ أن أثقل ما في تلك الستة جسيمات هو التاو-ميزون وتبلغ كتلته 777و1 GeV (أي أن كتلته تعادل 2 من البروتونات) وفوقه مباشرة نجد النيوترينو تبعه التاو-نيوترينو وكتلته 5و15 MeV .

ليبتونات — إلكترونات, ميون, تاو, نيوترينو إلكتروني, نيوترينو ميوني, نيوترينو تاو

جميع الجسيمات ال 6 المذكورة أعلاه تكوّن فصيلة الجسيمات , وجميعها يتسم بعزم مغزلي =1/2 .

3-- بوزونات :

وفي العمود ذو اللون الأزرق نجد الإثنين العلويين : الفوتون (أشعة جاما ) و الجلوون المسؤول عن ترابط الكواركات في البروتون والنيوترون ، وهما لا يخضعان إلى مبدأ استبعاد باولي حيث لكل منهما عزم مغزلي spin=1/2 .

وأما الجسيمان الأخيران طبقا لهذا التصنيف فهما بوزون Z وكتلته 2و91 GeV و بوزون W وكتلته 80,4 GeV ، وكلاهما له عزم مغزلي =1. هذان الإثنان مسؤولان عن التآثر الضعيف weak interaction الذي ترجع إليه ظاهرة النشاط الإشعاعي.

بوزون غايجي – غلوون, بوزونات دبليو و زد, فوتون
بوزونات أخرى— بوزون هيغز, غرافيتون

[الصادق]

-10-
طاقة الترابط الديناميكي اللونى:

الذرة تتكون من الالكترونات والنواة وترتبط الالكترونات السالبة الشحنة بالنواة الموجبة عن طريق القوى الكهرومغنطيسية و يوجد جسيم ليست له كتلة و متعادل كهربياً يحمل التفاعل الكهرومغنطيسي وهو الفوتون. الان نفس هذا السناريو ينسحب على الكواركات فمثلاً البرتون يتكون من ثلاثة كواركات و هذه الكواركات المشحونة لونياً ترتبط مع بعضها البعض عن طريق القوة النووية القوية و توجد جسيمات عديمة الكتلة تحمل هذا التفاعل وهى تسمى الغولونات.
اذن نجد ان الميزون مثلاً يتكون من كوارك وكوارك مضاد و غولونات تعمل على ترابطهما ( تزكر ان الغولونات تعلب دور قوى اللصق التى تحدثنا عنها سابقاً ) اما الباريون فيتكون من ثلاثة كواركات و غولونات تعمل على الترابط بينها.
اذن من هنا يجب علينا ان نفرق بين مجموع كتل الكواركات داخل الهادرون (ميزون او باريون) و بين كتلة المحتوى الكواركى اى كتلة الكواركات و الغولونات التى تحيط بها. ولكن نحن قلنا ان الغولونات ليست لها كتلة سكون.... اذن ما الذى نعنيه بمساهمة الغولونات فى الكتلة الكلية للهادرون؟ حسناً هناك نظرية انشتاين فى النسبية الخاصة و التى تقول ان الطاقة تكافئ الكتلة و لما كانت الكواركات ترتبط مع بعضها البعض عن طريق القوى النووية القوية (الشديدة) فان هناك طاقة كبيرة تحملها الغولونات التى تتبادلها الكواركات فى مابينها وهذه الطاقة تكافئ مقدار من الكتلة و ذلك حسب معادلة انشتاين الشهيرة E=mc^2
وهكذا نجد ان اغلب كتلة الهادرون تأتى من الغولونات التى تربط الكواركات داخل الهادرون اى تأتى من طاقة الترابط الديناميكي اللوني. فمثلاً نجد ان كتلة البرتون تعادل 938MeV/c^2 بينما ان مجموع كتل السكون للكواركات الثلاثة التى تكون البرتون يساوى 11MeV/c^2 اى ان الـ 927MeV/c^2 ناجمة عن مساهمة الغولونات فى الكتلة. وهنا قد يتبادر للذهن السؤال التالى.: لماذا تساهم الغولونات بـ 96% تقريباً من مجمل كتلة البرتون الكلية بينما ان مساهمة مجموع كتل الكواركات التى تشكل البرتون لا تتعدى الـ 4% ؟
دعنا نأخذ مثال الذرة مرة اخرى.
اذا جمعنا كتلة الالكترونات وكتلة النوة فاننا سوف نجد ان هذا المجموع يساوى تقريباً كتلة الذرة اى ان طاقة الترابط الكهرومغنطيسي التى تحملها الفوتونات لاتكاد تساهم فى الكتلة الكلية للذرة. اذن ما الذى يجعل لطاقة الترابط الديناميكى اللوني مساهمة فى الكتلة الكلية للهادرون اكبر بكثير جداً من مساهمة طاقة الترابط الكهرومغنطيسي فى الكتلة الكلية للذرة؟ بالطبع السبب هو شدة وطبيعة القوى , و لان شدة القوة النووية القوية اكبر بكثير من شدة القوى الكهرومغنطيسية لذلك نجد ان نسبة الطاقة التى تحملها الغولونات الى الطاقة المكافئة لكتل الكواركات داخل الهادرون اكبر بكثير جداً من نسبة الطاقة التى تحملها الفوتونات الى الطاقة المكافئة لمجموع كتل الالكترونات و النواة داخل الذرة

اذن لو سالنا صديقنا غير الفيزيائى: اذا كانت كتل الكواركات المكونة للبرتون تعادل 4% فقط من كتلة البرتون الكلية, فمن اين جاءت بقية الكتلة؟هل جاءت من العدم؟ فسوف نخبره بوجود نظرية تقول بتكافؤ الكتلة والطاقة و ان طاقة الغولونات داخل الهادرون تساهم بالقدر الاعظم من كتلة البرتون. وان لم يصدق صديقنا وجود طاقة الترابط النووى و لم يقتنع بالنسبية الخاصة فسوف نحكى له كيف انتهت الحرب العالمية الثانية....

[الصادق]

السلام عليكم ..
منذ يومين وأنا أحاول أن أكتب ردا ولم أستطع ,, في الحقيقة لدي بعض الأسئلة ولا أستطيع صياغتها بالشكل المناسب :confused:..

لكني أود الاستفسار عن أمر ما ...

هل من الضروري أن يكون الكوارك والكوارك المضاد من نفس النوع ليفني أحدها الآخر ؟؟
أقصد لو اصطدم كوارك من نوع "قمة" بكوارك مضاد من نوع "قاع" ...فهل يفنيان أم يشترط التشابه ..؟

وعلى ضوء هذه الإجابة ، كيف للميزون أن يتكون من كوارك ومضاد الكوارك؟!!

وهناك سؤال أخير إن شاء الله ...هل الشحنة المضادة للون الأحمر مثلا تتكون من اللونين الآخرين , أي من الأزرق والأخضر , أم أن هناك مضاد خاص لكل شحنة لونية ..
مثلا ..أحمر مضاد أحمر ، أزرق مضاد أزرق ، وأخيرا أخضر مضاد للأخضر ....

وشكرا جزيلا استاذي
كلما قرأت موضوعا لك إزداد إعجابي بحضرتك :) ...

تحياتي ..


حياك الله اخى Newton
اسئلتك دائماً فى الصميم , رائعة ودقيقة
واخى مراد كفى ووفى باجاباته
فلكما الشكر و صادق الدعوات

[الصادق]

وعليكم السلام أخي العزيز نيوتن .

لا يتم فناء الكوارك والكوارك المضاد في حال التحامهما ، ولكن يحدث لدينا ضهور جسيم من نوع جديد ويكون بوزوناً ، ويشترط هنا أن يكونا من نفس النوع .

أي أنّ هذه الحقيقة هي الأكثر شمولاً ، فإنّ التحام الإلكترون بالإلكترون المضاد ( البوزيترون ) يعطي فوتونين ، أي أنّ هذا الالتحام يعطي جسيم الفوتون الذي هو بوزون أيضاً .

المقصود عزيزي نيوتن أنّ كلمة فناء هي كلمة غير دقيقة من الأصل ، مع انها شائعة .

والجواب على السؤال الأخير لك أخي نيوتن أنّ الشحنة المضادة للون هي مكونة من مزيج اللونين الآخرين ، أي أنّ مضاد الأحمر هو مزيج الأخضر + الأزرق .

معذرة على تطفلي ، وإن كنت مخطئاً أتمنى أن يتدارك علي أخي الصادق .

طبعاً هذه الإجابات هي على ضوء فهمي للموضوع الأخير لأخينا الصادق فقط ، ولم أكن أعلم هذه التفصيلات قبل الآن .



وعليكم السلام اخي مراد
لقد كفيت ووفيت باجابتك الدقيقة التى تنم عن فهم متعمق
واتفق معك جداً فى عدم دقة كلمة فناء لوصف طبيعة الحالة المعنية
جزاك الله خيراً و زادك علماً و حكمة

[murad abuamr]

اذن لو سالنا صديقنا غير الفيزيائى: اذا كانت كتل الكواركات المكونة للبرتون تعادل 4% فقط من كتلة البرتون الكلية, فمن اين جاءت بقية الكتلة؟هل جاءت من العدم؟ فسوف نخبره بوجود نظرية تقول بتكافؤ الكتلة والطاقة و ان طاقة الغولونات داخل الهادرون تساهم بالقدر الاعظم من كتلة البرتون. وان لم يصدق صديقنا وجود طاقة الترابط النووى و لم يقتنع بالنسبية الخاصة فسوف نحكى له كيف انتهت الحرب العالمية الثانية....




خاتمة جميلة ، طبعاً لا شك أنك تعني القنبلتين النوويتين اللتان ألقيتا على هيروشيما ونغازاكي .

أظن أخي الصادق أنّك بدأت بتطبيق الخطة التي أخبرتني عنها مؤخراً .

لكن لدي استفسار أرجو أن تجيبني عليه : طاقة الربط هنا سالبة ، أليس كذلك ؟ فكيف تضاف إلى كمية الطاقة الموجبة ؟!

هل تعني أنّ نسبة 4% التي تساهم بها الكواركات هي كتلة الكواركات الكاملة ( الكواركات المنفردة الحرة ) ، أم ما تبقى منها بعد الارتباط ببعضها ؟

وشكراً .

[مبتدئ 1]

اسلام عليكم

اولا احب ان اشكر الاستاذ الصادق على شرحه الوافي والمستفيض
في الحقيقة اريد ان اطرح سؤالين بعد سؤال الذي طرحه الاستاذ مراد

اقتباس

(( الذرة تتكون من الالكترونات والنواة وترتبط الالكترونات السالبة الشحنة بالنواة الموجبة عن طريق القوى الكهرومغنطيسية و يوجد جسيم ليست له كتلة و متعادل كهربياً يحمل التفاعل الكهرومغنطيسي وهو الفوتون. ))






لماذا يقال ان القوة الكهرومغناطيسية هي بالاساس تخص التفاعل الكيميائي فقط
مع اننا نلاحظ ان قوة الترابط للطاقة النووية بعد ما تتحرر تظهر هي الاخرى على شكل طاقة كهرومغناطيسية ( مثل اشعة جاما ,, حرارة ,, ضوء )


لانني لاحظت بان الطاقة الكهرومغناطيسيية وطاقة الحركة عمومة ما هي الا طاقة واحدة تتحرر من كل القوى الاربعة ,, فهي ليست حكرا على قوى واحدة ( اي الترابط الكيميائي )









اقتباس

(( اذن نجد ان الميزون مثلاً يتكون من كوارك وكوارك مضاد و غولونات تعمل على ترابطهما ))





هل وظيفة الطاقة الترابط هنا تعمل على منع التجاذب بين الكوارك ونظيره المضاد ؟



شكرا لك

[murad abuamr]

السلام عليكم

لماذا يقال ان القوة الكهرومغناطيسية هي بالاساس تخص التفاعل الكيميائي فقط
مع اننا نلاحظ ان قوة الترابط للطاقة النووية بعد ما تتحرر تظهر هي الاخرى على شكل طاقة كهرومغناطيسية ( مثل اشعة جاما ,, حرارة ,, ضوء )


لانني لاحظت بان الطاقة الكهرومغناطيسيية وطاقة الحركة عمومة ما هي الا طاقة واحدة تتحرر من كل القوى الاربعة ,, فهي ليست حكرا على قوى واحدة ( اي الترابط الكيميائي )


اقتباس

(( اذن نجد ان الميزون مثلاً يتكون من كوارك وكوارك مضاد و غولونات تعمل على ترابطهما ))


هل وظيفة الطاقة الترابط هنا تعمل على منع التجاذب بين الكوارك ونظيره المضاد ؟


شكرا لك

وعليكم السلام ورحمة الله وبركاته

أولاً ملاحظتك جيدة وقيمة وتستحق التوقف .

ثانياً إنّ شكل الطاقة ( المتحررة ) الناشئة عن قوة معينة لا تحدد ماهية القوة ، وذلك لأنّ الطاقة تتحول من شكل إلى آخر .

على سبيل المثال فالطاقة الناشئة عن تصادم كويكب أو مذنب بالأرض هي طاقة حرارية + طاقة حركية ، مع أنّ القوة التي سببت التصادم هي قوة الجاذبية .

أيضاً قد تكون الطاقة المتحررة الناشئة عن قوى كهرومغناطيسية هي طاقة حركية صرفة ، كما يحدث في مسرعات الجسيمات ، حيث تتحول الطاقة الكهربائية التي تكتسبها الجسيمات إلى طاقة حركية ، ومن ثمّ يتم تحويل الطاقة إلى كتلة .

لكن الطاقة التي تحدد نوع القوة هي طاقة الوضع ، وطاقة الوضع هي إحدى نوعي الطاقة ( الحركية والوضع ) وليست شكلاً من أشكال الطاقة ، إنما هي كما قلت لك نوع من أنواع الطاقة .


بخصوص السؤال الثاني :

طاقة الترابط هي محصلة الطاقة الناشئة عن ارتباط الجسيمين ، فالطاقة لا تعمل تجاذب ولا تنافر ، الطاقة هي طاقة ، أما الذي يصنع تجاذباً أو تنافراً فهي القوة .

بالمناسبة طاقة الربط = طاقة الحركة + طاقة الوضع ، وتساوي مجموع الطاقة الكلية قبل الالتحام - الطاقة المتحررة .

[NEWTON]

السلام عليكم ..
اشكركما أخواي العزيزان ، مراد والصادق
لم أقصد بسؤالي ان التصادم بين الجسيمات ومضاداتها يفنيها من الوجود تماما وبلا نواتج ،، كلا بالطبع !!
إنما كنت أفكر بشيء يتعلق بأنواع الكواركات ومضاداتها .
على كل حال كانت الإجابة واضحة تماما ،، وشعرت أنني لم أقرأ الموضوع بالتركيز المطلوب .

سأقرأ التتمة الآن إن شاء الله :) .
تحياتي.

[murad abuamr]

وعليكم السلام اخي مراد
لقد كفيت ووفيت باجابتك الدقيقة التى تنم عن فهم متعمق
واتفق معك جداً فى عدم دقة كلمة فناء لوصف طبيعة الحالة المعنية
جزاك الله خيراً و زادك علماً و حكمة

شكراً جزيلاً أخي الصادق ، وآسف لأني لم أنتبه لهذا الرد قبل الآن .

أحب أن أشكرك على تأكيدك لرأيي مما يزيدني ثقةً به ، جزاك الله خيراً أخي الحبيب ، وهذا من فضل الله تعالى ثم من فضلك .

[murad abuamr]

السلام عليكم ..
اشكركما أخواي العزيزان ، مراد والصادق
لم أقصد بسؤالي ان التصادم بين الجسيمات ومضاداتها يفنيها من الوجود تماما وبلا نواتج ،، كلا بالطبع !!
إنما كنت أفكر بشيء يتعلق بأنواع الكواركات ومضاداتها .
على كل حال كانت الإجابة واضحة تماما ،، وشعرت أنني لم أقرأ الموضوع بالتركيز المطلوب .

سأقرأ التتمة الآن إن شاء الله :) .
تحياتي.

لا شكر على واجب أخي العزيز نيوتن ، ونحن في خدمة الطيبين أمثالك . . :) .

[لارا سعد]

السلام عليكم....

عنجد موضوع رائع ... والله يعطيك الف عافية...............

[saaly]

بارك الله فيك


وسبحان الله العظيم
إنما يخشى الله من عباده ال
علماء[/b]