[مهند الزهراني]

بداية أحزنني عدم وجد اجابة شافية لأسئلتي المطروحة بهذا العنوان في قسم الفيزياء النووية وأتمنى من الاخوة في قسم الفيزياء
الكمية من الاجابة على هذه الأسئلة (لعلها من صميم تخصصهم) وقبلها بعض المعلومات الرائعة.


ربما سمع بعضنا عن هذا الجسيم لكن الناس يعتبرونه جزءا من أفلام الخيال العلمي، وبحمد الله تمكنت من العثور على بعض المعلومات المفيدة حول الكوارك .


الكوارك هو أحد المكونين الأساسيين للمادة في نظرية النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات (المكون الآخر حسب هذه النظرية هو الليبتونات) لها كتلة و لكن أبعادها صفرية، تتم مشاهدتها عند حدوث تصادم شديد بين البروتون والالكترون. و قد اطلق موري جيلمان هذا الاسم علي الكوارك. و يوجد ستة انواع من الكواركات.

للكواركات جسيمات مضادة مثل بقية الجسيمات الأولية تدعى ( كواركات مضادة ) ، حيث تتميز الكواركات و الكواركات المضادة بأنها الجسيمات الوحيدة التي تتآثر مع بعضها باستخدام القوى الأربع الرئيسة الموجودة في الطبيعة .

تشكل الكواركات معظم الجزء الدخلي للمادة, وهي مترابطة مع بعضها بقوى شديدة. هذه القوى التي تربط الكوارك مع بعضها البعض تدرس في فرع من الفيزياء يدعى : الكروموديناميكا الكمية ( quantum-chromodynamic QCD ).

لا يمكن أن تظهر الكواركات تجريبيا بشكل مفرد حر فهي دائما محتجزة ضمن هادرونات ثنائية (ميزونات) او ثلاثية (باريونات) مثل البروتونات و النترونات ، و هذه الخاصية المهمة هي ما ندعوه بالإحتجاز Confinement ، يمكن تفسير هذه الظاهرة عن طريق النظرية الحديثة للتآثرات القوية التي تدعى: الكروموديناميكا الكمية ( quantum-chromodynamic QCD ).

لكن السؤال هاهنا (وأتمنى ممن يعرف الاجابة أن لا يبخل علينا بها):

ـ لماذا يجب أن يكن الكوارك محتجزا؟
ـ وهل لها دور في كون البروتون موجبا والنيوترون متعادلا(أي هل لها شحنة)؟
ـ هل تؤثر فيها قوة التجاذب القوية كما هي موجودة في البروتونات داخل النواة؟
ـ هل يمكن أن يظهر منفردا؟

وبالتوفيق...:smile_71:

[مَعين بن جنيد]

أخي مهند السلام عليكم

أولا أحييك أخي الكريم على مواضيعك و أسئلتك الجميلة... التي أسأل الله أن ينفعنا جميها بها.

بالنسبة لأسئلتك أخي الكريم... الإجابة باختصار...
١. تبقى الكواركات محتجزة بسبب طبيعة القوة الشديدة... حيث إن ما يعرف بثابت الارتباط coupling constant للقوة الشديدة (الارتباط بين الكواركات و الجلونات)... يزداد بشكل أسي كلما ابتعدت الكواركات عن بعضها.
لكي تتضح الصورة أكثر دعنا نأخذ البروتون على سبيل المثال... و بعيدا عن الأرقام (لأنني لا أذكرها الآن و لكنها موجودة في أي مرجع في المجال).. كتلة الكواركات مجتمعة أصغر بكثير من كلتة البروتون نفسه. و لنا أن نسأل من أين أتت بقية الكتلة. و الجواب (بناء على تكافؤ الطاقة و الكتلة) أنها الطاقة الرابطة لتلك الكواركات عن طريق الجلونات.
الآن... إذا افترضنا أننا قذفنا البروتون بإلكترونات ذات طاقة عالية... فهناك احتمال أن تصطدم بأحد الكواركات... و الذي نتوقعه هو أن يخرج الكوارك عن البروتون.. فيتم رصده وحيدا... و لكن هذا لا يحصل... و السبب
هو أن الكوارك كلما حاول أن يبتعد أكثر و ينفك عن بقية الكواركات.. كلما زادت القوة الرابطة بينه و بينها (بسبب طبيعة القوة الشديدة كما أشرت)... حتى تأتي لحظة.. تكون فيها طاقة الربط كبيرة لدرجة أنه من الأسهل (لأن الأنظمة الفيزيائية تحب أن تصرف أقل قدر من الطاقة) أن يتم إنتاج زوج من الكواركات (كوارك و كوارك مضاد) على شكل ميزونات... و هذا ما يسمى jet.

حقيقة أخي مهند هذا سؤال عميق... و العلماء الذين إجابوا عليه... حصلوا على جائزة نوبل في العام ٢٠٠٤م... منهم فرانك ويلزيك*Frank Wilczek و ديفيد جروس David Gross (تلميذ و أستاذه). و قد حصل ويلزيك على جائزة الملك فيصل عام ٢٠٠٥م و قدم محاضرة في قسم الفيزياء في جامعة الملك سعود... و الدكتور ديفيد جروس هو أحد العلماء الذين تتعاون معهم جامعة الملك سعود في برنامج نوبل... و له زيارات لقسم الفيزياء و الفلك من حين لآخر.

آسف على الاستطراد..

٢. بالنسبة للشحنة.. نعم لها شحنة... فالكواركات... up, charm و top شحنتها 2/3 من شحنة الالكترون (ثلثي شحنة الالكترون بالموجب)... و الكواركات down, strange و bottom شحنتها -1/3 (ثلث شحنة الالكترون)....
فمثلا... البروتون يتكون من uud أي اثنان up و واحد down... و لو جمعت الشحنة تجد أنها تساوي ١ (أي شحنة الالكترون بالموجب). و هكذا.

٣. نعم تؤثر فيها القوة الشديدة... في الحقيقة القوة الشديدة تؤثر على الكواركات و الجلونات.. و أثر ذلك هو وجود البروتون مثلا.. و بقية الهادرونات (و هي الجسيمات التي تتأثر بالقوة الشديدة).

٤. من ناحية تجريبية و نظرية... لا....

تحياتي الصادقة لك.. و أعتذر عن أي خطأ طباعي أو علمي في الرد.
أخوك
مَعين

[[NEO [The Legend]

جزاكم الله خيرا أخوتي

[مهند الزهراني]

شكرا أخي العزيز(اسمك صعب!)على هذه الأجوبة الأكثر من رائعة وأسأل الله أن يحقق كل أمنياتك.

[مَعين بن جنيد]

حياكم الله إخواني NEO و مهند

و اسمي.. معين.. بفتح الميم

تحياتي

[quarc]

مشكورين على ها الإجابات الوافية

[adhem sapry]

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

شكرا على التوضيح ولكن لدى أسئلة
ما هى قوى الطبيغة الأربعة
كيف تكون أبعاد الكوارك صفرية

[متفيزقة مبدعة]

المشاركة الأصلية كتبت بواسطة adhem sapry السلام عليكم ورحمة الله وبركاته شكرا على التوضيح ولكن لدى أسئلة ما هى قوى الطبيغة الأربعة [gdwl]كيف تكون أبعاد الكوارك صفرية[/gdwl]

http://www.marefa.org/index.php/%D9%...A7%D8%B1%D9%83
القوة الأربعة هههههه اعتقد الموجودة بنظرية الاوتار الفائقة
لكن هذا الرابط له علاقة فيها يعني التعريف يها
http://www.allsc.info/vb/showthread.php?t=6627

وشكرا للأخ والأستاذ الفاضل معين :a_plain111:

[adhem sapry]

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

شكرا لك يا أختى

[asem007]

مشكورين على الجهد وعلى المعلومات يعطيكم الف عافيه تفيدون الساءل وتفيدون غيره جزاكم الله خير الجزاء