ذرات زیر اتمی

ذره زیر اتمی به بخشی از ذرات بنیادی و ذرات ترکیبی گفته می‌شود که کوچک ‌تر از اتم هستند. فیزیک ذرات و فیزیک هسته‌ای بخشی از فیزیک هستند که به مطالعه این ذرات می‌پردازند. معروف ‌ترین ذرات زیر اتمی الکترون‌ها،  پروتون‌ها و نوترون‌ها هستند. پروتون و نوترون ذرات ترکیبی هستند که از کوارک تشکیل شده‌اند.

معرفی ذرات زیر اتمی

کوارک، باریون، هادرون، بوزون، فرمیون، لپتون، بوزون‌های شاخص، گلوئن، نوترینوها، موئون، مزون، پیون و... ذرات زیر اتمی نام دارند که در این مقاله به معرفی برخی از آن‌ها می‌پردازیم:

کوارک

کوارک یک ذره بنیادی و جزء اساسی تشکیل دهنده ماده می‌باشد. کوارک‌ها با هم ترکیب می‌شوند تا ذرات مرکبی مانند پروتون و نوترون را به وجود آورند. کوارک‌ها هیچ‌گاه به صورت انفرادی یافت نمی‌شوند؛ آن‌ها را فقط می‌توان درون هادرون‌ها پیدا کرد.

به همین دلیل بیشتر آنچه که ما درباره کوارک‌ها می‌دانیم از مشاهده خود هادرون‌ها به دست آمده است. شش نوع مختلف از کوارک‌ها وجود دارد که عبارتند از :

بالا (up)، پایین (down)، افسون (charm)، بیگانه (strange)، نوک (top) و پایین (bottom). بالا و پایین دارای کم‌ترین وزن در بین کوارک‌ها می‌باشند.

باریون

ذراتی هستند که از کوارک تشکیل شده‌اند. برای مثال پروتون از دو کوارک بالا (u) و یک کوارک پایین (d) تشکیل شده و یا نوترون از دو کوارک پایین و یک کوارک بالا تشکیل شده‌اند.

هادرون‌ها

ذرات زیر اتمی هستند که از فرمیون‌هایی چون کوارک و آنتی کوارک و بوزون‌هایی چون گلوئن تشکیل شده‌اند. این ذرات نیروی قوی هسته‌ای اعمال می‌کنند.

هادرون‌ها مانند دیگر ذرات دارای عدد کوانتومی هستند. این ذرات ممکن است در دما یا فشار بسیار پایین خود به خود از بین بروند.

بوزون

ذراتی هستند كه داری اسپین صحیح هستند. اكثر بوزون‌ها می‌توانند تركیبی باشند اما گروه بوزون‌های شاخص از نوع تركیبی نیستند. در مدل استاندارد بوزون‌ها ذراتی برای انتقال نیرو هستند كه شامل فوتون‌ها (انتقال دهنده‌ی الكترومغناطیس) و گراویتون (انتقال دهنده‌ی گرانش) نیز می‌شوند.

لپتون

لپتون ذره ایست که نیروی هسته‌ای قوی روی آن تأثیر ندارد. به طور کلی شش لپتون وجود دارد سه تا از آن‌ها دارای بار الکتریکی بوده و سه‌تای دیگر هم فاقد بارالکتریکی هستند. لپتون‌ها جزء ذرات بنیادین شناخته شده‌اند یعنی ذراتی که از ذرات کوچک‌تر تشکیل نشده‌اند البته فعلاً معروف‌ترین لپتون همان الکترون است با یک بار منفی دولپتون باردار دیگر میون  و تاو هستند، که از نظر بار مثل الکترون ولی دارای جرم خیلی بیشتر نسبت به آن هستند.

لپتون‌های بدون بار سه نوع نوترینو هستند که عبارت‌اند از نوترینوی الکترون، نوترینوی میون و نوترینوی تاو نوترینوها فاقد بارالکتریکی بوده ولی دارای جرم بسیار ناچیزی هستند و یافتن آن‌ها هم بسیار مشکل است.

مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: مرتضی عرفانیان

تنظیم: مریم فروزان کیا