واپاشی کوارک

درباره ی بار کسری چه؟

چند سال بعد. دیگر فیزیک دانان تجربی نوترینو را با پروتون ها و نوترون ها پراکنده کردند و نرخ برخورد را اندازه گرفتند. نوترینوها ذرات بی نهایت سبکی هستد که بر هم کنش های ضعیف دارند اما بر هم کنش های الکترومغناطیسی ندارند. مقایسه ی نرخ نوترینوهای پراکنده شده در برابر نرخ الکترون های پراکنده شده، مدرک بزرگی برای وجود بار کسری بود.

واپاشی کوارک

در برنامه های علمی، ایده های قدیمی و اولیه به ندرت کاملاً جایگزیده می شوند. اما دامنه ی کاربرد آن ها محدودتر می شود؛ همانند ایده ی واپاشی نوترون.

یک نوترون می تواند به یک پروتون، یک الکترون و یک نوترنیو واپاشی کند. اما هنگامی که فیزیکدان ها تعیین کردند که نوترون از یک کوارک up و دو کوارک down ساخته شده است، فهمیدند که نوترون به خودی خود واپاشی نمی کند.

پس کوارک ها روش واقعی بر هم کنش ذرات دیده شد را به خوبی توضیح می دهند.

واپاشی نوترون بتا هنگامی است که یک نوترون ( udd ) به یک پروتون ( uud ) و یک الکترون و یک نوترینو وا می پاشد.

نوترون یک ذره ی بدون بار است که از 2 کوارک down و یک کوارک up تشکیل شده است.

هنگامی که واپاشی اتفاق می افتد یکی از کوارک های down به یک کوارک up تشکیل تبدیل می شود.

کوارک down بار 3/1- را دارد و کوارک up بار 3/2+ را دارد. و از آن جایی که ما بقای بار داریم. پس این تنها زمانی اتفاق می افتد که یک ذره ی مجازی w- با بار 1- آزاد شود.

حال نوترون در این جا به یک پروتون تبدیل شده است. ذره ی مجازی w- که از پروتون بیرون آمده است به یک الکترون و یک آنتی نوترینو تبدیل می شود

سرانجام، پروتون، الکترون و آنتی نوترینو همگی از هم دور می شوند. در واقعیت این فرآیند در یک میلیارد میلیارد نیم ثانیه انجام می شود.

مترجم : احسان انصاری

گروه مدرسه اینترنتی سایت تبیان - تنظیم : سمیرا بادامستانی