تمام دخان
04-18-2007, 06:13 PM
:eh_s (18) سبب بقاء الكواركات غير مرئية :eh_s (18)
حوار أجرته سيسيل ميشو العاملة لدى مجلة La Recherche مع الحائز على جائزة نوبل في الفيزياء للعام2004 .
ملخص:
في بداية السبعينات من القرن المنصرم اكتشف الفيزيائيون سلم مقياس جديد في بنية المادة . فقد بدا أن البروتونات و النترونات , وهي مكونات النواة الذرية , تتكون نفسها من جسيمات أولية أكثر بساطة هي الكواركات . ولكن مع أنها كما يبدو تتحرك بحرية داخل البروتونات , فإنه يستحيل عزل واحد منها . وقد منحت جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2004 لتفسير هذه الظاهرة .
س : على أي أعمال بالضبط نلتم جائزة نوبل ؟
ج : كانت الجائزة تقديرا لاكتشاف الحرية المقاربة "liberte asymptotique" وكان الأمر يتعلق على الأرجح بأهم تقدم في نظرية التآثر النووي القوي الذي يربط بين الكواركات , أي مكونات البروتونات و النترونات . وبعكس القوى الأخرى التي تتناقص شدتها حين تزداد مسافة التآثر , تسعى القوة هنا نحو التناقص حين تتناقص المسافة بين الكواركات . ان هذا السلوك للكواركات ,الحرة تقريبا عند المسافات القصيرة , والمترابطة بقوة عند المسافات الكبيرة . هو ما أسميناه حرية مقاربة.
س : كيف تنسجم الحرية المقاربة مع النظريات الفيزيائية الأخرى؟
ج : لفهم هذه الأعمال ,. لا بد من العودة قليلا إلى فيزياء القرن العشرين , وبصورة خاصة الى التآثرات التي تحدث على المستوى النووي. فنحن نعرف منذ مدة طويلة القوتين اللتين نلاحظهما يوميا : الثقالة والقوة الكهرطيسية. وفي نهاية الستينات سمحت نظرية بفهم القوة النووية الضعيفة المسؤولة عن النشاط الإشعاعي ,كما سمحت ببيان أن هذه القوة و القوة الكهرطيسية موحدتان في القوة المسماة القوة الكهرضعيفة. وأخيرا تطورت في السبعينيات نظرية التآثر النووي القوي , التي تشكل الحرية المقاربة أساسا لها . وهذه النظرية المسماة "الكروموديناميك الكمومي" هي الدعامة الأخيرة لما يدعى "النموذج المعياري", أي نظرية الجسيمات الأولية وهي نظرية تعمل اليوم بصورة ممتازة.
س : كيف أثار هذا الموضوع اهتمامكم؟
ج : بدأت الحكاية , بالنسبة لي , في عام 1968 مع المسرع SLAC وهو مسرع جسيمات جديد كان قد بني في جامعة ستانفورد, في كاليفورنيا . ومسرع الالكترونات هذاهو مجهر عملاق يتيح سبر بنية البروتونات. وقد شوهدت ظاهرة مدهشة في ذلك الوقت فالبروتونات التي كان يعتقد أنها جسيمات أولية كانت تسلك سلوك جسيمات مؤلفة من مكونات نقطية . وكان سلوك هذه المكونات كما لو انها تتحرك داخل البروتونات دون أي تآثر فيما بينها , مثل جسيات تتحرك بحرية داخل صندوق .وقد أتاحت هذه التجارب في المسرع SLAC تحديد طبيعة هذه المكونات الأولية وشحنتها , كما بينت أن لها كل خواص الأجسام التي كان قد تم التنبؤ بها قبل ذلك بعدة سنوات , و التي سميت كواركات . كان هذا الإكتشاف مدهشا حقا . وقد تجاهله البعض معتبرين أنه جنون أكثر من اللازم بينما أخذه آخرون على محمل الجد , ولكن لم تكن لدينا أية وسيلة لمعرفة كيف يعمل التآثر القوي الذي يربط بينها. فكيف يمكن تفسير أن هذه المكونات الأولية في الوقت نفسه لا تخضع لأية قوة عند المسافات القصيرة , وأنه لا يمكن تحريرها بقذفها ؟ كان هذا بالفعل غامضا.
س : لماذا كانت الفيزياء النووية غامضة الى هذا الحد؟
ج :ان الذرات تفهم بصورة أسهل حين تحطم ذرة فإنك تقتلع إلكترونا يمكنك رصده . وتستنتج من ذلك أن الذرة تحوي الكترونات وأن القوى التي تربطها هي القوى الكهربائية ذاتها. أما في حالة مكونات نوى الذرات فالطبيعة أكثر دهاءً. يبدو أن البروتونات و النترونات (أي النكليونات ) مؤلفة من جسيمات لا يمكن عزلها , فلا شحنها ولا القوى التي تربط بينها تظهر خارج النكليونات , لذلك لم يفهم الفيزيائيون شيئا . ومع ذلك تابعوا العمل ودرسوا تناظر هذه الجسيمات لاستنتاج خواصها . وكان أغرب هذه الخواص أن هذه الكواركات تمتلك شحنة هي جزء من شحنة الإلكترون الكهربائية , التي كان يعتقد حينئذ أنها أصغر شحنة موجودة . لم يكن أحد قد رأى هذا أبدا.
س : كيف اكتشفتم الحرية المقاربة؟
ج : انتظروا بقية الحوار ...
يتبع ان شاء الله.......:17: :17:
حوار أجرته سيسيل ميشو العاملة لدى مجلة La Recherche مع الحائز على جائزة نوبل في الفيزياء للعام2004 .
ملخص:
في بداية السبعينات من القرن المنصرم اكتشف الفيزيائيون سلم مقياس جديد في بنية المادة . فقد بدا أن البروتونات و النترونات , وهي مكونات النواة الذرية , تتكون نفسها من جسيمات أولية أكثر بساطة هي الكواركات . ولكن مع أنها كما يبدو تتحرك بحرية داخل البروتونات , فإنه يستحيل عزل واحد منها . وقد منحت جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2004 لتفسير هذه الظاهرة .
س : على أي أعمال بالضبط نلتم جائزة نوبل ؟
ج : كانت الجائزة تقديرا لاكتشاف الحرية المقاربة "liberte asymptotique" وكان الأمر يتعلق على الأرجح بأهم تقدم في نظرية التآثر النووي القوي الذي يربط بين الكواركات , أي مكونات البروتونات و النترونات . وبعكس القوى الأخرى التي تتناقص شدتها حين تزداد مسافة التآثر , تسعى القوة هنا نحو التناقص حين تتناقص المسافة بين الكواركات . ان هذا السلوك للكواركات ,الحرة تقريبا عند المسافات القصيرة , والمترابطة بقوة عند المسافات الكبيرة . هو ما أسميناه حرية مقاربة.
س : كيف تنسجم الحرية المقاربة مع النظريات الفيزيائية الأخرى؟
ج : لفهم هذه الأعمال ,. لا بد من العودة قليلا إلى فيزياء القرن العشرين , وبصورة خاصة الى التآثرات التي تحدث على المستوى النووي. فنحن نعرف منذ مدة طويلة القوتين اللتين نلاحظهما يوميا : الثقالة والقوة الكهرطيسية. وفي نهاية الستينات سمحت نظرية بفهم القوة النووية الضعيفة المسؤولة عن النشاط الإشعاعي ,كما سمحت ببيان أن هذه القوة و القوة الكهرطيسية موحدتان في القوة المسماة القوة الكهرضعيفة. وأخيرا تطورت في السبعينيات نظرية التآثر النووي القوي , التي تشكل الحرية المقاربة أساسا لها . وهذه النظرية المسماة "الكروموديناميك الكمومي" هي الدعامة الأخيرة لما يدعى "النموذج المعياري", أي نظرية الجسيمات الأولية وهي نظرية تعمل اليوم بصورة ممتازة.
س : كيف أثار هذا الموضوع اهتمامكم؟
ج : بدأت الحكاية , بالنسبة لي , في عام 1968 مع المسرع SLAC وهو مسرع جسيمات جديد كان قد بني في جامعة ستانفورد, في كاليفورنيا . ومسرع الالكترونات هذاهو مجهر عملاق يتيح سبر بنية البروتونات. وقد شوهدت ظاهرة مدهشة في ذلك الوقت فالبروتونات التي كان يعتقد أنها جسيمات أولية كانت تسلك سلوك جسيمات مؤلفة من مكونات نقطية . وكان سلوك هذه المكونات كما لو انها تتحرك داخل البروتونات دون أي تآثر فيما بينها , مثل جسيات تتحرك بحرية داخل صندوق .وقد أتاحت هذه التجارب في المسرع SLAC تحديد طبيعة هذه المكونات الأولية وشحنتها , كما بينت أن لها كل خواص الأجسام التي كان قد تم التنبؤ بها قبل ذلك بعدة سنوات , و التي سميت كواركات . كان هذا الإكتشاف مدهشا حقا . وقد تجاهله البعض معتبرين أنه جنون أكثر من اللازم بينما أخذه آخرون على محمل الجد , ولكن لم تكن لدينا أية وسيلة لمعرفة كيف يعمل التآثر القوي الذي يربط بينها. فكيف يمكن تفسير أن هذه المكونات الأولية في الوقت نفسه لا تخضع لأية قوة عند المسافات القصيرة , وأنه لا يمكن تحريرها بقذفها ؟ كان هذا بالفعل غامضا.
س : لماذا كانت الفيزياء النووية غامضة الى هذا الحد؟
ج :ان الذرات تفهم بصورة أسهل حين تحطم ذرة فإنك تقتلع إلكترونا يمكنك رصده . وتستنتج من ذلك أن الذرة تحوي الكترونات وأن القوى التي تربطها هي القوى الكهربائية ذاتها. أما في حالة مكونات نوى الذرات فالطبيعة أكثر دهاءً. يبدو أن البروتونات و النترونات (أي النكليونات ) مؤلفة من جسيمات لا يمكن عزلها , فلا شحنها ولا القوى التي تربط بينها تظهر خارج النكليونات , لذلك لم يفهم الفيزيائيون شيئا . ومع ذلك تابعوا العمل ودرسوا تناظر هذه الجسيمات لاستنتاج خواصها . وكان أغرب هذه الخواص أن هذه الكواركات تمتلك شحنة هي جزء من شحنة الإلكترون الكهربائية , التي كان يعتقد حينئذ أنها أصغر شحنة موجودة . لم يكن أحد قد رأى هذا أبدا.
س : كيف اكتشفتم الحرية المقاربة؟
ج : انتظروا بقية الحوار ...
يتبع ان شاء الله.......:17: :17: