تبلیغات
وبلاگ هیگز
Background Color
Slider

ذره ی خدا -- بوزون هیـــگز


ذرات بنیادی


موضوعات مرتبط : هسته ای،ذارت بنیادی،اتمی-مولکولی,

جهان ، بزرگترین مجموعه ممكن است كه از ذرات بنیادی شكل یافته است. این ذرات توسط نیروهای گرانشی ، الكترومغناطیسی و هسته‌ای به هم پیوند یافته‌اند. سلسله مراتب ساختمانی آن در فضا ( از هسته‌های اتم گرفته تا ابر كهكشانها) و سیر تكاملی آن (از گوی آتشین تا اشكال كنونی) توسط ویژگیهای ذرات بنیادی و برهمكنش آنها اداره می‌شود. بنابراین ، تشریح ساختمان جهان و تكامل آن بر اساس خواص و برهمكنش ذرات بنیادی صورت می‌گیرد. ماده جهان از ذرات بنیادی تشكیل شده است. اجسام ، بدن انسان ، ستارگان و ... سیستم‌هایی متشكل از ذرات بنیادی هستند كه از نظر تعداد و نحوه جفت و جور شدن با هم تفاوت دارند. بنابراین ، وجود ذرات بنیادی باید در تمام پدیده های جهان ملموس باشد. فیزیك ذرات بنیادی درك عمیقتر و دید بالایی را در مورد ساختمان و تكامل اجسام منفرد مانند اتم‌ها ، مولكول‌ها ، بلورها ، صخره‌ها ، سیارات ، ستارگان ، منظومه‌های ستاره‌ای و كل جهان ارائه می‌دهد. برای همین مطالعه ذرات بنیادی برای فیزیك معاصر و بخصوص اختر فیزیك و كیهان شناسی اهمیت اساسی دارد

خواص ذرات بنیادی 
ذرات بنیادی دیده نمی‌شوند. فقط از اثری كه می‌گذارند و یا پدیده‌هایی را كه سبب می‌شوند ، پی به وجودشان برده می‌شود. برخی خواص ذرات بنیادی با تعمیم مفاهیم فیزیك كلاسیك ناشی می‌شود. مانند ؛ جرم ، انرژی و بارالكتریكی برخی دیگر از خواص ذرات بنیادی ریشه در مكانیك نسبیتی دارد. مانند ؛ زمان ویژه ، طول ویژه 
عمده خواص ذرات بنیادی با تئوری‌های مكانیك كوانتومی تشریح می‌شوند. برای درك این رفتارها ، پدیده‌های كوانتومی از جمله اسپین ، بار لپتونی ، بار باریونی ، اسپین ایزوتوپی ، شگفتی ، زوجیت ، كوانتوم عمل ، نابودی زوج ، تولید زوج ، اصل طرد پاولی ، اصل دوگانگی موج و ذره و ... بایستی بررسی شوند. 

هر ذره ، توسط مجموعه‌ای از اعداد مشخص می‌شود كه آن را از دیگر ذرات مجزا می‌كند. و ویژگیهای آنرا توضیح می‌دهد. 

ویژگیهایی همچون جرم سكون ، بارالكتریكی ، اسپین ، بار باریونی ، بار لپتونی ، شگفتی ، اسپین ایزوتوپی ، زوجیت برای ذرات بنیادی ساكن هستند اما خواص اندازه حركت خطی ، اندازه حركت زاویه‌ای ، انرژی كل به دنیای اطراف ارتباط دارند. 

جرم ذرات بنیادی 

جرم ذرات بنیادی بسیار كوچك است ، از اینرو آنها را می‌توان تا سرعت بالایی رساند. مانند فوتونها كه بدون جرم بوده و بالاترین سرعت ممكن «سرعت نور) را دارا هستند. سبكترین ذره با جرم غیر صفر الكترون است با جرمی در حدودme = 9x10-28 gr اغلب به عنوان واحدی برای سنجش جرم سایر ذرات به كار می‌برند. جرم پروتون برابر mp=1836me و جرم نوترون mn=1838.6me می‌باشد. 

انرژی ذرات بنیادی 

انرژی به سبب تغییرپذیری زیادش بر كل جهان حاكم است كه ساختمان فضایی ، تكامل زمانی تمام سیستم‌ها از ذرات بنیادی گرفته تا خوشه‌های كهكشانی را تعیین می‌كند. این تنوع انرژی به چند برهمكنش معدود بین ذرات بنیادی می‌تواند تقلیل یابد. 

عدد باریونی 

ذرات سنگین ، باریون نام دارند. چنانچه باریونها به حال خود رها شوند ، متلاشی می‌گردند. تنها باریون پایدار پروتون است. در تمام فرایندهای مشاهده شده ، تعداد باریونها همواره بقا دارد «قانون بقای باریون ?N=0).قانون بقای باریون پایداری پروتونها را بیان می‌كند ، باریونی سبكتر از پروتون وجود ندارد. آزمایشات نشان داده‌اند كه مدت زمانی كه طول می‌كشد تا پروتون تلاشی یابد طولانی تراز 1022 سال ، یعنی <1012 بار طولانی تر از عمر جهان باشد. عدد بار یونی را با N نشان می‌دهند كه برای باریونها (پروتون ، نوترون ، هیپرونها) N=+1 ، برای پاد باریونها N=-1 برای سایر ذرات مزونها ، لپتونها) N=0 ، برای هسته‌ها N>+1 ( N برابرعدد جرمی A است) و برای پاد هسته ها N<-1(Nبرابر -A است) می باشد. 

عدد لپتونی 

فرمیونهای سبك همان لپتونها هستند كه عدد لپتونی را با L نشان می‌دهند. برای لیپون‌ها «الكترون ، موئون ، نوترینو) این عدد برابر L=+1 ، برای غیر لیپونها (باریونها ، بوزونها) این عدد برابر L=0 و برای پالیتونها «پوزیترون ، موئون مثبت ، پادنوترینو) این عدد برابر L=-1 می‌باشدو قانون بقای لیپتون بصورت ?L=0 می‌باشد. یعنی مجموع تمام لیپتونها قبل و بعد از واكنش مقدار ثابتی دارند. 

ایزواسپین 

برهمكنش قوی نوكلئون‌ها در هسته ، به بار الكتریكی بستگی ندارد. اندركنش‌های N-P ، N-N ، P-P ، همگی شبیه هم هستند و تفاوت چندانی بین نكلئونهای باردار و خنثی وجود ندارد. كه اختلاف آنها به وسطه ایزواسپین بیان می‌شود. 

شگفتی 

شگفتی (strangeress) به منظور توضیح یك رفتار عجیب بین هیپرونها و مزونهای K (كائونها) معرفی شده است. این ذرات توسط برهمكنش قوی به وجود آمده‌اند و از طریق برهمكنش ضعیف متلاشی می‌شوند. 

زوجیت 

زوجیت یكی از ویژگیهای اساسی ذرات بنیادی است كه متناظر با انعكاس آینه ای مختصات فضایی است. این ویژگی ، یك خاصیت تقارنی تابع موج است. زوجیت ممكن است مثبت یا منفی باشد بر حسب آنكه تابع موج در اثر انعكاس فضایی ، زوج یا فرد باشد. زوجیت در بر همكنش‌های قوی و الكترومغناطیسی بقا دارد. اما در برهمكنش‌های ضعیف نقض می شود. 

چكیده 

ذرات بنیادی واحدهای اساسی برای ساختمان جهان می باشند و بر اساس جرم در حال سكونشان به بار یونها (ذرات سنگین) ، لپتونها (ذرات سبك) و مزونها (ذرات میان وزن) طبقه بندی می شوند. 

بیشتر ذرات بنیادی و احتمال تمام آنها می توانند در نتیجه تبدیل انرژی به ماده به وجود آیند حداقل انرژی لازم برای تولید گروهی از ذرات از معادله انرژی انیشتین بدست می آید. 

در چگالی های زیاد ذرات ناپایدار «نوترون ، هیپرونها ، مزونها) پایدار می شوند. و نیز ذرات پایدار «الكترون و پروتون) می‌توانند در اثر برخوردهای متقابل با ذرات خود نابود شوند. 

چنانچه واحدهای اساسی پایدار (ذرات بنیادی پایدار) ، دارای وجود تضمین شده‌ای نباشند، هیچ چیز در جهان مادی وجود تضمین شده‌ای نخواهد داشت

برچسپ ها