ذرات بنیادی بسیار ریز ٢

در مطلب قبلی به انواعی از ذرات ریز که مواد  موجود در جهان از  آن ها پدید می آیند، اشاره کردیم. در این مطلب نیز می خواهیم به ادامه معرفی این ذرات بپردازیم.

این نوع از بوزون ها نوع دیگری از خُرد ذره های انرژی دار هستند که از ذرات ریزتر کوارک تشکیل شده اند و " مزون" نیز نامیده می شوند (تبدیل ذرات ریز ماده به ذرات ریز انرژی).

مزون ها به دو دسته پیون ها و کئون ها تقسیم می شوند. پیون ها، ایجاد کننده "نیروی هسته ای قوی" هستند. این نیروی قوی باعث می شود در هسته اتم، پروتون ها که همگی دارای بار مثبت هستند، یکدیگر را دفع نکنند؛ بلکه در کنار همدیگر باقی بمانند و هسته اتم از هم نپاشد. خود پیون ها، بارهای مثبت، منفی و یا خنثی دارند و جرم آن ها با یکدیگر متفاوت است.

جرم پیون مثبت، 139/6  الکترون ولت، جرم پیون منفی ، 186/6  میلیون الکترون ولت و جرم پیون خنثی، ١٣٥ میلیون الکترون ولت است. جرم تمام این مزون ها بسیار کوتاه است.

وقتی یک پروتون و یک نوترون، یک پیون با هم مبادله می کنند، هر یک از آن ها به دیگری تبدیل شده و "نیروی هسته ای قوی" به وجود می آید.

کئون ها همان مزون های خنثای K هستند، عمر بسیار کوتاه دارند و در ساختار ماده معمولی شرکت ندارند. اما در آزمایش هایی که منجر به گسترش فیزیک اتمی شد، نقش مهمی ایفا می کنند. جرم کئون ها بیش تر از جرم پیون هاست.

فرمیون ها:

فرمیون ها بیش تر به صورت دایره ای حرکت می کنند و شامل کوارک ها، لپتون ها و باریون ها هستند.

کوارک ها:

می توان گفت کوارک ها اصلی ترین اجزای تشکیل ماده اند. اتصال دو کوارک با هم، انواع مزون را پدید می آورد و اتصال سه کوارک با هم، انواع باریون ها را به وجود می آورد.

انواع کوارک ها

تا کنون شش نوع کوراک شناخته شده اند که عبارتند از:

کوارک های بالا، پایین، عجیب، افسونگر، رأس (حقیقت) و قاعده (زیبایی).

لپتون ها:

این نوع فرمیون ها ذرات سبکی هستند که از الکترون ها، میون ها و نوترینوها تشکیل شده اند.

انواع ذرات بنیادی

الکترون ها ذرات سبک پایداری هستند که بار منفی (-١)  دارند و در روی یک یا چند مدار به دور هسته اتم با سرعت ٦٠٠ کیلومتر در ثانیه می چرخند. الکترون ها در تمامی ذره ها یافت می شوند و واکنش های آن ها باعث به وجود آمدن روابط شیمیایی می شود. حرکت الکترون ها جریان برق را به وجود می آورد و کم و زیاد شدن آن ها باعث به وجود آمدن الکتریسیته ساکن می شود. جرم یک الکترون، 9 * 10^-28  گرم یا معادل 511/0 میلیون الکترون ولت انرژی بوده و بسیار سبک است. الکترون دارای پادذره ای است که "پوزیترون" نامیده می شود و همان گونه که از نامش پیداست، دارای بار مثبت (+١)  بوده و می توان آن را تصویر آینه ای الکترون نامید. پوزیترون اولین پاد ذره ای است که در سال ١٩٣١ میلادی ابتدا توسط "موریس دیراک" حدس زده شد و به صورت کاملا اتفاقی در سال ١٩٣٢ توسط "کارل دیوید اندرسون" کشف گردید.

نوترینوها:

نام این ذرات نشان می دهد که باید مثل نوترون ها بار نداشته باشند. جرم این ذرات، یک ده هزارم جرم یک الکترون و سرعت حرکت آن ها نزدیک سرعت نور است. در منظومه شمسی ما منشأ این ذرات، خورشید است. روزانه حدود ١٠ میلیارد نوترینو به هر سانتی متر مربع زمین تابیده می شود که از یک سو به زمین وارد شده و از طرف مقابل آن خارج می شوند. نوترینوها از همه چیز به جز سیاه چاله های فضایی رد می شوند.

نوترون ها و پروتون ها نیز جزو باریون ها هستند و در مطلب بعدی به برخی از خصویات آن ها اشاره خواهیم کرد.

برگرفته از کتاب " دهر" ، نوشته "دکتر حسین سالاری"

مرکز یادگیری سایت تبیان - گردآوری و تنظیم: آلچالانلو