• مشکی
  • سفید
  • سبز
  • آبی
  • قرمز
  • نارنجی
  • بنفش
  • طلایی
  • تعداد بازديد :
  • 302
  • سه شنبه 1395/11/5
  • تاريخ :

ذره و پاد ذره (2)

فرمیون ها تمامی پاد ذره دارند.

ذره و پاد ذره (2)

در مطلب قبل دانستید که موجودات زنده زمین و سیارات، خورشید و دیگر ستارگان، همه از ماده ساخته شده‌ اند، حال در ادامه به بررسی همزادها و پاد ماده می پردازیم.

با بررسی دو جفت از همزادها: مزون های* و موئون های** می توان فهمید که مانند جفت الکترون و پوزیترون هر جفت ذره و پاد ذره آن خواص مشابهی دارندف یعنی جرم و نیم عمرشان مساوی است. نظریه پیش بینی می کند که هستک ها نیز دارای پاد ذره اند، یعنی پاد پروتون و پاد نوترون (پاد هستک ها). 

*ذره و پاد ذره (2)              **ذره و پاد ذره (2)

شگفت آور نیست که نوترون که بار الکتریکی کل آن صفر می باشد پاد ذره ای متفاوت با خودش داشته باشد. در واقع نوترون را نمی توان ذره خنثی در نظر گرفت بلکه دارای توزیع بار درونی پیچیده ای است که تظاهر آن را، به ویژه در گشتاور مغناطیسی غیر صفر آن را می توان دید. پس معلوم شده است که گشتاورهای مغناطیسی نوترون و پادنوترون نسبت به اسپین هایشان در دو سوی مخالف هم قرار دارند. 

علاوه بر بار الکتریکی و گشتاور مغناطیسی، هستک ها نیز دارای یک مشخصه درونی (عدد کوانتومی) مهم دیگر نیز می باشند که از پاد هستک ها متمایز می باشد. وجود این مشخصه که آن را به طور مشروط می توا ن (بار) یعنی بار باریونی B، نامیده فقط به دنبال پایداری هستک ها به دست می آید.

در اینجا، هستک ها به رغم جرم زیادشان به سرعت به ذرات سبک ***وانمی پاشند. هر چند چندین واپاشی هایی از نظر ملاحظات انرژی شدنی به نظر می رسند، از پایداری هستک ها چنین بر می آید که آنها عدد کوانتومی معینی دارند که بقا دارد. این خاصیت را بار باریونی می نامند. این خاصیت را ذرات سبک ندارند و به همین دلیل پی برده اند که واپاشی هستک ها به ذرات سبک مجاز نمی باشد. *** ذره و پاد ذره (2)

ذره و پاد ذره (2)

به هستک ها بار باریونی B=+1 نسبت داده اند. در این صورت پاد هستک ها دارای بار باریونی B=-1 خواهند بود. با این تعاریف پاد پروتون با بار الکتریکی 1- و بار باریونی B=-1 مشخص می شود. بار الکتریکی پاد نوترون صفر می باشد، در حالی که بار باریونی آن B=-1 است. پادپروتون مانند پروتون، باید پایدار و جرمی برابر با آن داشته باشد.

جرم پاد نوترون باید برابر جرم نوترون و پادنوترون، مانند نوترون، باید ناپایدار باشد: باید از طریق گذار بتا به پادپروتون تبدیل شود.

در سال 1956-1955 چند سال بعد از شروع کار اولین شتاب دهنده 6GeV، گروهی از فیزیکدانان امریکایی موفق شدند در آزمایش های خود فرایندهای تولید پادپروتون ها و پاد نوترون ها را آشکار کنند. این آزمایش ها نه تنها وجود پاد هستک ها را به طور اطمینان بخشی اثبات کردند، بلکه پیش بینی های نظری درباره خواص آنها را نیز تایید کردند. 
سپس در میان محصولات واکنش های هسته ای بین ذرات پر انرژی، پاد دوترون ها (هسته های اتمی متشکل از پادپروتون و پاد نوترون) را آشکار ساختند. از لحاظ نظری، هسته های گوناگون (پاد هسته ها) را می توان از پاد پروتون ها و پاد نوترون ها ساخت که این ها با هسته های معمولی پروتون- نوترون تنها از لحاظ علامت بار الکتریکی و باریونی* فرق دارند.

*(در سال 1970 هسته های پادهلیم 3، یعنی هسته هایی متشکل از دو پادپروتون و یک پاد نوترون در موسسه فیزیک انرژی های بالای سور پوخف به طور مصنوعی ساخته شد. بعدا هسته های پادتریتیم متشکل از یک پادپروتون و دو پادنوترون نیز به دست آمدند.)

در مشاهدات اختر فیزیکی نیز تا کنون در بخش مرئی عالم به کشف مقدار قابل توجهی از پاد ماده دست نیافته اند. اینک دشوار است که بگوییم این امر از عدم دقت کافی مشاهدات ناشی شده است یا این که عالم واقعا نامتقارن است، یعنی فقط از ماده درست شده است. هر چند پاد ماده نیز به همان اندازه ماده برای ساختن مواد مناسب می باشد. 

ادامه دارد ...

منبع: http://www.niazemarkazi.com

مرکز یادگیری سایت تبیان، مرجان سلیمانیان

فیزیک چیست؟

فیزیک چیست؟

فیزیک علم مطالعهٔ خواص طبیعت است. این علم را عموماً علم ماده (Matter) و حرکت و رفتار آن در فضا و زمان می دانند. این ماده می تواند از ذرات زیراتمی تا کهکشان ها و اجرام بسیار بزرگ آسمانی باشد. فیزیک از مفاهیمی مانند انرژی، نیرو، جرم، بار الکتریکی، جریان ...
نوسان کننده خود برانگیخته

نوسان کننده خود برانگیخته

دانستید که نوسان های واداشته، که در آنها کار نیروی دوره ای خارجی اتلاف انرژی را تامین می کند، نامیرا می باشند. اما نیروی دوره ای خارجی چگونه به دست می آید؟ این نیرو نیز به نوبه خود به چشمه نوسان های نامیرا نیاز دارد. ...
امواج (1)

امواج (1)

امواج همواره وقتی مشاهده می شود که موج روی مانعی بتابد که دارای بازتابندگی خوبی باشد و عمود بر راستای انتشار موج قرار دارد. مطابق قانون بازتاب، در این حالت موج بازتاب در جهت مخالف موج تابشی منتشر می شود و اگر مانع موج را ...
UserName