فيزياء الجسيمات

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث
فيزياء
تكافؤ المادة والطاقة
تاريخ الفيزياء

فيزياء الجسيمات (بالإنجليزية: Particle physics) أحد فروع الفيزياء الذي يدرس (particles) جسيمات ذات كتلة و(radiation) وهو اشعاع بلا كتلة وهذان هما المكونان لفيزياء الجسيمات اللمادة والإشعاع والجسيمات مصطلح يطلق على العديد من الاجسام متناهية الصغر كجزيئات الغاز والبروتونات او حتى الغبار المنزلي، وفيزياء الجسيمات تدرس الجسيمات المكونة للذرة والاشعاع المنبثق عنها وتأثر الجسيمات (ذات الكتلة) بالاشعاع عديم الكتلة وتفاعلهما معا (الجسيمات والاشعاع). تدعى أيضا فيزياء الطاقة العالية، لأن العديد من الجسيمات الأولية لا تظهر تحت الشروط الطبيعية بل نستطيع مشاهدتها عن طريق تصادم (collision) جسيمات معهودة لنا، مثل البروتونات أو الإلكترونات ذات الطاقية العالية (سرعات عالية) فيتم تخليقها نتيجة التصادم واكتشافها. هذا ما يتم فعله في مسرعات الجزيئات( particle accelerator)، مثل مصادم الهدرونات الكبير.

الجسيمات دون الذرية[عدل]

وتركز أبحاث فيزياء الجسيمات الحديثة على الجسيمات دون الذرية، بما في ذلك مكونات ذرية مثل الإلكترونات، والبروتونات، والنيوترونات (البروتونات والنيوترونات هي جسيمات مركبة تسمى الباريونات، مصنوعة من الكواركات)، التي تنتجها عمليات الاشعاع والتقطيع، مثل الفوتونات، النيوترونات، والميونات، فضلا عن مجموعة واسعة من الجزيئات الغريبة. وتخضع ديناميات الجسيمات أيضا لميكانيكا الكم. ويكون سلوك هذه الجزيئات (البروتونات ، النيترونات... الخ) أزدواجيا ازدواجية (الجسيم_الموجة) حيث يكون سلوكها مشابها لسلوك الجسيمات تحت ظروف مخبرية معينة ومشابها لسلوك الموجات في ظروف مخبريةأخرى .

و بمصطلحات اكثر تقنية، يتم وصفها بناقلات الحالة الكمومية في فضاء هيلبرت، والتي يتم التعامل معها أيضا في نظرية الحقل الكمومي. وكما اصطلح عليه علماء فيزياء الجسيمات، تم تطبيق مصطلح الجسيمات الأولية (Elementary Particles)، على هذه الجسيمات بناء على كونها غير قابلة للتجزئة ولا تتكون من جسيمات أخرى أكثر صغرا .

جميع الجسيمات وتفاعلاتها المشهودة حتى اليوم يمكن ان يتم وصفها كليا بنظرية الحقل الكمومي المسماة (Standard Model) وهذا النموذج بصيغته الحالية يحوي 61 جسيما أساسيا.

هذه الجسيمات يمكن تجميعها لتكوين جسيمات مركبة وهذا النموذج يتفق تقريبا مع جميع التجارب المخبرية التي أجريت حتى اليوم، على الرغم من هذا معظم فيزيائيي الجسيمات يرون ان هذه النظرية غير كافية لوصف الطبيعة وأن نظرية أساسية وأكثر شمولية على وشك الانكشاف.

القياسات في السنوات الحديثة اظهرت لأول مرة اختلافا في كتلة النيترون عن فرضيات (Standard Model).

الجسيمات الأولية
أنواع أجيال جسيم مضاد ألوان مجموع
كوارك 2 3 ثنائي 3 36
لبتون 2 3 ثنائي لا شيء 12
غلوون 1 1 يحتوي 8 8
بوزونات W 1 1 ثنائي لا شيء 2
بوزونات Z 1 1 يحتوي لا شيء 1
فوتون 1 1 يحتوي لا شيء 1
بوزون 1 1 يحتوي لا شيء 1
مجموع 61

مراجع[عدل]

انظر أيضا[عدل]

وصلات خارجية[عدل]