مـنـتـديــات الــبـــاحـــث
هل تريد التفاعل مع هذه المساهمة؟ كل ما عليك هو إنشاء حساب جديد ببضع خطوات أو تسجيل الدخول للمتابعة.

* الميزونات - تترا كوارك - النيوترون- نوية (ذرة) - المضادات - رقم باري - الكوارك-البروتون - الباريون

اذهب الى الأسفل

* الميزونات - تترا كوارك - النيوترون- نوية (ذرة) - المضادات - رقم باري - الكوارك-البروتون - الباريون  Empty * الميزونات - تترا كوارك - النيوترون- نوية (ذرة) - المضادات - رقم باري - الكوارك-البروتون - الباريون

مُساهمة  طارق فتحي الجمعة أكتوبر 02, 2015 5:57 am

قائمة الميزونات
تعتبر الميزونات جسيمات دون ذرية غير مستقرة، وتتكون من كوارك وضديده. وهي جزء من عائلة جسيمات الهادرون - وهي الجسيمات المتكونة من الكواركات، والجزء الآخر من عائلة الهادرونات هي الباريونات - فالجسيم دون الذري يحتوي على ثلاث كواركات. والإختلاف الرئيسي ما بين الميزونات والباريونات هو أن الميزون لها دوران مغزلي صحيح (وكذلك البوزونات)، بينما الباريون وهي فرميونات (لها نصف دورة مغزلية صحيحة). ولأن الميزونات تنتمي للبوزونات، فإن مبدأ استبعاد باولي لاينطبق عليها. ولهذا السبب فبإمكانها التصرف كأنها نواقل قوة للمسافات القصيرة، وتكون جزءا من عمليات كالتفاعل النووي.
بما أن الميزونات تحتوي على الكواركات، فإنها تسهم في التفاعلات الضعيفة والقوية على حد سواء. وأيضا تسهم الميزونات ذات الشحنة الكهربائية في تآثر كهرومغناطيسي. وتصنف تلك حسب محتوى الكوارك وإجمالي رقم الزخم الزاوي والتكافؤ وخصائص أخرى. بالرغم من أن الميزون غير مستقر، إلا أن الميزونات قليلة الكتلة تكون أكثر استقرار من الثقيلة، وأسهل في المراقبة والدراسة في تجارب معجلات الجسيمات أو الأشعة الكونية. وهي عادة أقل ضخامة من الباريونات، مما يعني أنها أسهل إنتاجا في التجارب، وتعطي ظاهرة الطاقة العالية بفترة أسرع مما يعطيه الباريون. فمثلا، تمت رؤية الكوارك الساحر أول مرة في جسيم ميزون (J/ψ) سنة 1974,[1][2]، والكوارك القعري في ميزون أبسيلون (ϒ) سنة 1977[3].
لكل ميزون له جسيم مضاد مثيل له (ضديد الميزون)، حيث تستبدل الكواركات بكواركات مضادة والعكس صحيح. فمثلا: البيون الموجب (π+) متكون من كوارك علوي وكوارك مضاد سفلي، ونظيرتها من الجسيم المضاد وهو بيون سالب (π⁻) فتحتوي على كوارك مضاد علوي وكوارك سفلي. وهناك بعض التجارب أظهرت شواهد على وجود تتراكوارك الإفتراضي - ميزونات "exotic" الغريبة وتتكون من اثنين كوارك وإثنين من مضاد كوارك، ولكن في مجتمع فيزياء الجسيمات ككل لا يعتقد بوجودها. وإن كان ممكنا حدوثها[4].
تعطي القوائم الموجودة تفاصيل عن جميع مقاييس الميزونات (JP = 0−) المعروفة والتي تنبأ بها مسبقا والقوة الموجهة (JP = 1−).
الرموز الموجودة بالقوائم هي: I (لف نظائري)، J (زخم زاوي كلي)، P (تشابه)، C (تشابه الشحنة)، G (تشابه الجاذبية)، u (كوارك علوي)، d (كوارك سفلي)، s (كوارك غريب)، c (كوارك ساحر)، b (كوارك قعري)، Q (شحنة)، B (رقم باريوني)، S (تغريب)، C (charmness)، and B′ (bottomness)، فضلا عن مجموعة واسعة من الجسيمات دون الذرية.
يحتوي الجدول على خصائص ومحتويات كوارك الجسيمات، أما الجسيمات المضادة فيجب تغيير الكوارك إلى كوارك مضاد (والعكس صحيح)، الرموز Q, B, S, C, و B′ ستكون بإشارات عكسية. العلامة † المجاورة لاسم الجسيم فهي ترمز إلى جسيم تم التكهن به حسب النموذج العياري ولكن لم يتم ملاحظته بعد. القيم التي باللون الأحمر فهي لم تثبت بالتجارب بعد، ولكنها تم التكهن بها بواسطة نموذج الكوارك وملائمة مع القياسات.

الميزونات - تترا كوارك
تترا كوارك في فيزياء الجسيمات هو ميزون افتراضي مركب من أربع كواركات متكافئة. ظاهريا، قد يسمح بحالة تترا كوارك في ديناميكا لونية كمومية، والنظرية الحديثة للتفاعلات القوية. ولكن لم يحدث أي تقرير مؤكد عن وجود حالة تترا كوارك إلى اليوم. وأي شكل لحالة تترا كوارك إنما هي مثال عن هادرون شاذ والتي تقع خارج تصنيف نموذج الكوارك.
في سنة 2003 أعطي لهذا الجسيم اسم مؤقت X(3872)، ثم اقترح له اسم تترا كوارك عن طريق مختبر بيلي باليابان[1].
الرمز X هو مصطلح مؤقت، وهو يعني أن هناك بعض الإستفسارات حول الخصائص التي تحتاج إلى فحص. أما الرقم الذي يليه فهو كتلة الجسيم في MeV.
وفي سنة 2004 تم رؤية حالة DsJ2632 في مختبر فيرميلاب وقد اقترح ليكون مرشح محتمل لتتراكوارك.
وفي سنة 2009 أعلن فيرميلاب بأه قد اكتشف جسيم سمي مؤقتا Y-4140 وهو أيضا مرشح ليكون تترا كوارك.

النيوترون...
النيوترون (بالإنجليزية: Neutron) جسيم تحت ذري كان يظن في بادئ الأمر أنه جسيم أولي (لا يتكون من جسيمات أصغر) ولكن تبين فيما بعد خطأ هذا الاعتقاد[3]، كتلته تساوي تقريباً كتلة البروتون، يوجد في أنوية الذرات، كما يمكن أن يوجد خارجها حيث يدعى بالنيوترون الحر. النيوترون الحر غير مستقر له متوسط عمر قدره حوالي 886 ثانية (حوالي 15 دقيقة)، حيث يتحلل بعد هذه الفترة القصيرة إلى بروتون وإلكترون. ولأن النيوترونات غير مشحونة يجعل من الصعب كشفها أو التحكم بها ، الأمر الذي أدى لتأخر اكتشافها. فقد اكتشفها عالم الفيزياء حامل جائزة نوبل "جيمس شادويك".
كما أن النيوتونات الحرة (الإشعاعات النيوترونية) لها قدرتها العالية على النفاذ في المواد. الطريقة الوحيدة لتغيير مسار النيوترون هي بوضع نواة في مساره، حيث يتم تصادم تام المرونة. لكن احتمال اصطدام نيوترون حر متحرك بنواة إحدى الذرات في المادة ضعيف جداً بسبب الفرق الهائل بين حجم النيوترون والنواة، علما ً بأن نواة الذرة أصغر كثيرا جدا من حجم الذرة (أي أن الذرة تحوي فراغاً كبيراً)، مما يعطي النيوترونات قدرة كبيرة على الاختراق.
تستخدم النيوترونات في شطر أنوية اليورانيوم في المفاعلات النووية.وينتج عند انشطار نواة اليورانيوم نيوترونين في المتوسط، تتفاعل هي الأخرى مع نوايا يورانيوم أخرى، بهذا تتزايد النيوترونات وكذلك معدل الانشطار يزداد بما يسمى التفاعل المتسلسل. وفي المفاعل النووي توجد مواد لامتصاص النيوترونات الزائدة بحيث يبقى التفاعل متوازناً، ونستطيع بذلك إنتاج الطاقة عن طريق المفاعلات الذرية أو النووية.
اكتشاف النيوترون
تاريخ المحاولات طويل وكانت قد بدأت بتوقعات ومحاولة اثبات هذه التوقعات على أسس مختلفة مثل دراسة الخواص المميزة، دراسة اختلاف التصادم، دراسة الطاقة الفائضة الناتجة عنها في شكل حرارة وكثير منها باء بالفشل.
كان رذرفورد قد تنبأ بوجودها عام 1920 وبعدها بعشر سنوات لاحظ الفيزيائيان الألمانيان والتر وهيربرت شيئاً غريباً عند إطلاقهما أشعة ألفا على مادة البريليوم (عددها الذري 4). انبعثت من البريليوم اشعاعات متعادلة قادرة على اختراق 200 مم من الرصاص في حين أن البروتونات كانت لا تستطيع اختراق 1 مم من الرصاص. افترض الإثنان أن السبب هو إشعاعات من غاما عالية الطاقة.
بعدها جاء دور علماء آخرين لفحص الأشعة عن كثب، حيث وضعوا حاجزا من شمع البارافين مقابل أشعة البريليوم فلاحظوا قدوم بروتونات عالية السرعة من البارافين. كانوا على علم حينها أن اشعاع غاما يفترض بها انتزاع الكترونات من المعادن لذا توقعوا أن نفس الشيء حاصل مع البروتونات في البارافين.
بعدها رفض العالم شادويك هذه الفكرة معللا السبب أن انتزاع بروتونات بسرعات عالية كهذه ينبغي أن تكون له طاقة مقدارها 50 مليون الكترون فولت وبالمقارنة فإن اشعاعات الفا كانت قادرة على إنتاج 14 مليون الكترون فولت تقريبا فقط..
وضع شادويك تجربة أخرى ليوضح ما يحدث أكثر حيث وضع قطعة من البريليوم في غرفة مفرغة مع بعض البولونيوم. أنبعثت اشعاعات الفا من البلونبوم والذي اعترض البريليوم. أثناء الاعتراض انطلقت أشعة متعادلة محيرة. وفي مسار الأشعة وضع شادويك حاجزا آخر وعندم اصطدمت به الأشعة، ضربت بذرات منه وأصبحت مشحونة فطارت نحو مجس جسيمات من النوع الغازي (تأين). قام شادويك بقياس التيار الناجم عن عملية التأين هذه وعليه استطاع حساب عدد الذرات وتوقع سرعتها. وبإعادة تجاربه على أهداف مختلفة استطاع الاقتناع والإقناع بأن إشعاعات غاما لاتستطيع تفسير سرعة الذرات وبالتالي فإن الاحتمال الأرجح والمعقول هو جسيمات متعادلة.
بعدها قام شادويك بقياس كتلة هذه الجسيمات ولكن بطريقة غير مباشرة حيث قاما بقياس جميع نواتج الاصطدام على البورون بدلا من البريليوم والذي انتج أيضا اشعاعات متعادلة فوضع هدفا حاجزا من الهيدروجين أمام الأشعة وعندما حدث التصادم وتطايرت بروتونات قام شادويك بقياس سرعة هذه البروتونات. بتطبيق قوانين بقاء الطاقة والزخم (كمية التحرك)، استطاع شادويك حساب كتلة جسيم النيوترون ليجد أنها 1.0067 من البروتون.

نوية (ذرة)
نواة أي ذرة تحتوي على بروتونات و نيوترونات، ويدعى كل من البروتون والنيوترون باسم مشترك هو النويّة أو بالترجمة الحرفية نوكليون.
وعن كلمة نوكليون أخذ المصطلح نوكليد أو (النويدة) لتعريف أي نواة ذرية. أي أن النواة الذرية تتكون من نويات وتشمل هذه النويات البروتونات والنيوترونات.
وتوجد النويات في نواة الذرة، أما الإلكترونات فهي تحوم حول النواة مشكلة غلافا الذرة من الإلكترونات.
تتساوى النويات في الكتلة تقريباً، أما الإلكترون فكتلته أخف من كتلة النوية نحو 1830 مرة.
أمثلة
تحتوي نواة ذرة الهيليوم-4 على 4 نويات ، منها 2 بروتون و 2 نيوترون
وتسمي نواة ذرة الهيليوم-4 نويدة الهيليوم-4.
تحتوي نواة ذرة الهيليوم-3 على 3 نويات ، منها 2 بروتون و 1 نيوترون .
وتسمي نواة ذرة الهيليوم-3 نويدة الهيليوم-3.
خواص الذرة والنواة
يحدد عدد النويات في نواة الذرة خواصها الفيزيائية ، مثل هل هي ذات نشاط إشعاعي أم لا ، كما نري في حالة نظائر الكربون. كما يختلف التفاعل النووي لكل نواة عن الأخرى بحسب عدد النويات فيها.
يحدد عدد الإكترونات في غلاف الذرة خواص الذرة الكيميائية .
ونظرا لأن كل ذرة متعادلة كهربائيا ، لذلك تحتوي كل ذرة على عدد متساوي من البروتونات الموجبة الشحنة و الإلكترونات السالبة الشحنة

مضاد النيوترينو
نقيض النيوترينو أو مضاد النيوترينو بالإنجليزية Antineutrino هو الجسيم المضاد للنيوترينو يحمل شحنة محايدة تنتج عن تحلل بيتا وهو تحلل يحدث لبعض الأنوية الذرية. يصحب هذا الجسيم انبعاث جسيم بيتا حينما يتحول نيوترون إلى بروتون. يبلغ عزمه المغزلي 1/2 وهو ينتمي إلى عائلة الليبتونات. جميع النيوترونات المضادة التي خضعت للمراقبة كان عزمها المغزلي من جهة اليمين وهو عكس لف النيوترونات. تتفاعل النيوترونات المضادة مع المادة إما بقوى الجاذبية أو التآثر الضعيف لذا يصعب العثور عليها مخبريا. اكتشفت النيوترونات المضادة لأول مرة كنتيجة لتفاعلها مع نواة ذرة الكادميوم في خزان كبير للمياه. ثبت هذا الخزان بجانب مفاعل نووي كمصدر للنيوترونات المضادة. تشير تجارب تذبذب النيوترينو إلى أن مضاد النيوترينو لها كتلة لكن تجارب تحلل بيتا تصغر من قيمتها.
بما أن النيوترينوات ومضادتها محايدة كهربائيا فيرجح أنها نفس الجسيم. والجسيمات التي تمتلك هذه الخاصية تعرف بجسيمات ماجورانا. إذا كانت النيوترينوات جسيمات ماجورانا فإن تحلل بيتا الثنائي قد يتحقق وقد بدأت بعض التجارب بحث هذه المسألة. بدأ الباحثون حول العالم التحقيق في إمكانية قياس نقيض النيوترينو كوسيلة لمراقبة المفاعلات لمنع الانتشار النووي في إطار معاهدة منع الانتشار النووي

مضاد البروتون
نقيض البروتون أو مضاد البروتون، بالإنجليزية Antiproton هو جسيم أولي اكتشف عام 1955 بجامعة كاليفورنيا. ونقيض البروتون يعادل البروتون من وجهة الكتلة والعزم المغزلي spin وله شحنة كهربائية مساوية لشحنة البروتون إلا أنها شحنة سالبة.
وتتكون المواد الداخلة في تركيب أجسامنا والتي حولنا من جسيمات أولية مثل البروتون والنيوترون والإلكترون. ولكل منها يوجد نقيض، طبقا لما نادى به بول ديراك عام وتحقق عمليا باكتشاف البوزيترون عام 1932.
ويمكن توليد نقيض البروتون فقط في معجلات الجسيمات، بينما يوجد البوزيترون ونقيض النيوترينو في الطبيعة خلال ظاهرة تحلل بيتا.
وقد اكتشف نقيض البروتون في مركز البحوث القومي بيركيلي بالولايات المتحدة عام 1955 عن طريق معجـّل للبروتونات تبلغ طاقتة 6 مليار إلكترون فولت، حيت صُوب فيض البروتونات على هدف من النحاس فتولد نقيض البروتون. وتكاد تكفي طاقة البروتون في هذا المعجـّل إلى توليد زوجا من البروتونات ونقيض البروتون، بحيث يكتسب نقيض البروتون المتولد سرعة بطيئة. وبواسطة مجال مغناطيسي عمودي على حركة البروتون ونقيض البروتون أمكن فصلهما عن بعض حيث تختلف شحنتهما، فالبروتون موجب الشحنة ونقيضه سالب الشحنة.ومن خلال قياس منحني خط سير كل من البروتون ونقيضه، أمكن التحقق من أن الجسيم ذوالشحنة السالبة له نفس كتلة البروتون.
يتكون نقيض البروتون من نقيضي كوارك علوي anti-up quarks ونقيض كوارك سفلي anti-down quark، وهي من الجسيمات الأولية.
وقد أمكن عام 2006 في مركز الأبحاث النووية سيرن CERN في سويسرا تعيين دقيق جدا لكتلة نقيض البروتون ومقدارها أثقل 1836.153674 مرة من كتلة الإلكترون. وهذه تساوي بالضبط كتلة البروتون. وطبقا لنظرية الانفجار العظيم لا بد من تكوّن أعداد هائلة من الجسيمات الأولية بما فيها مضادات الجسيمات، ولا يزال العلماء يبحثون في معضلة تكوّن الكون من الجسيمات المعهودة من دون أي إشارة عن وجود نقيض الجسيمات في أي بقعة في الكون.

قائمة البايرونات
الباريون (بالإنجليزية: baryon) أو الرُجَيْحَن، على وزن فُعَيْلَن من أَرْجَحَ الميزانَ أَي أَثقله في الترجمات الحديثة، وهي كلمة إغريقية βαρύς (باري) وتعني الثقيل، وسبب التسمية أنه اعتقد وقت اكتشاف الباريون بأنه أثقل الجسيمات الأولية كتلةً[1]، وينتمي إلى عائلة الجسيمات المركبة المحتوية على ثلاث كواركات، على عكس الميزونات التي هي من نفس العائلة، بينما تحتوي على كوارك واحد وضديد كوارك واحد. ولكن يبقى الباريونات والميزونات هما جزء من عائلة جسيمات أكبر وهي الهادرونات.
وقد اعتقد إلى وقت قريب جدا بأن هناك تجارب أظهرت بوجود بنتاكوارك- وهي باريونات "شاذة" مخلقة من أربعة كواركات ونقيض كوارك واحد[2][3]. لكن مجتمع فيزياء الجسيمات ككل لا يرى بوجودها على الأرجح خلال عام 2006[4]. وفي عام 2008 تم النظر بدلائل قد تكون وبشكل قوي ضد وجود بنتاكوارك المذكورة[5].
بما أن الباريونات تحتوي على كواركات، فإنها ترتبط مع بعضها بتآثر قوي. على عكس من اللبتونات التي لا تحتوي على كواركات فإن ارتباطها لايحتاج أن يكون تآثر قوي. معظم الباريونات هي بروتونات أو نيوترونات التي يتكون منها معظم المادة المنظورة المتوفرة في الكون، في حين أن الإلكترونات (العنصر الرئيسي الآخر للذرة) هي لبتونات. لكل باريون له جسيم مضاد نظير له (ضديد باريون)، حيث تستبدل الكواركات بكواركات مضادة نظيرة لها. فعلى سبيل المثال، يحتوي البروتون على اثنين كواركات علوية وواحد سفلي; ونظيره مضاد بروتون يحتوي على اثنين كواركات مضادة علوية وواحد كوارك مضاد سفلي.

قائمة الباريونات
القوائم التالية تعطي تفاصيل جميع الباريونات المعروفة والمتنبئ بها في تكوينات مجموع العزم الزاوي J = 1⁄2 وJ = 3⁄2 مع المطابق الموجب.
الرموز الموجودة في تلك القوائم هي: I (مغزل نظائري), J (مجموع العزم الزاوي), P (نظير الشحنة), u (كوارك علوي), d (كوارك سفلي), s (كوارك غريب), c (كوارك ساحر), b (كوارك قعري), Q (الشحنة), B (رقم باريوني), S (الغرابة), C (charmness), B′ (bottomness),، بالإضافة إلى نظام واسع من الجسيمات دون الذرية (أنظر إلى مقالة باريون للمزيد من الشرح المفصل حول تلك الرموز).
يحتوي الجدول على خصائص ومحتويات كوارك الجسيمات، أما الجسيمات المضادة فيجب تغيير الكوارك إلى كوارك مضاد (والعكس صحيح)، الرموز Q, B, S, C, وB′ ستكون بإشارات عكسية. العلامة † المجاورة لاسم الجسيم فهي ترمز إلى جسيم تم التكهن به حسب النموذج العياري ولكن لم يتم ملاحظته بعد. القيم التي باللون الأحمر فهي لم تثبت بالتجارب بعد، ولكنها تم التكهن بها بواسطة نموذج الكوارك وملائمة مع القياسات[6][7].
JP = 1⁄2+ باريونات[عدل]
JP = 1⁄2+ باريونات
Particle name Symbol Quark

رقم باري...
رقم باريون في فيزياء الجسيمات هو رقم كمي محافظ للنظام. ويعرف ب
B = \frac{1}{3}\left(n_\text{q} - n_\bar{\text{q}}\right),
حيث n‏q هو عدد الكواركات، وn‏q هو عدد ضديد الكواركات. فلدى الباريونات (تحتوي على ثلاث كواركات) رقم باريون وهو +1، ورقم الباريون لدى الميزونات (كوارك واحد وضديد الكوارك) هو 0، وضديد الباريون (ثلاث ضديد الكواركات) لديه رقم باريون هو −1. وتصنف الهادرونات الشاذة مثل بنتا كواركات (أربع كواركات وواحد ضديد الكوارك) وتتراكواركات (اثنين كوارك واثنين ضديد الكوارك) كالباريونات والميزونات كل حسب رقم الباريون الذي لديه.
محتويات [أخف]
1 رقم باريون مقابل رقم كوارك
2 جسيمات لا تتكون من كواركات
3 الحفظ
4 أنظر أيضا
رقم باريون مقابل رقم كوارك[عدل]
Crystal Clear app kdict.png طالع أيضًا: شحنة لونية
لا تحمل الكواركات شحنة كهربائية فقط، ولكن لديها شحنات أخرى مثل شحنة اللون ولف نظائري ضعيف. وبسبب وجود ظاهرة تسمى حجز اللون فلا يمكن للهادرون الحصول على شحنة لونية نقية؛ لذا فإن إجمالي شحنة اللون للجسيم تكون صفرا (الأبيض). ويمكن للكوارك الحصول على واحد من ثلاث ألوان وهي "أحمر" و "أخضر" و "أزرق".
يمكن الحصول على اللون الأبيض في الهادرونات العادية بإحدى الطرق التالية:
كوارك لأحد الألوان مع ضديد الكوارك للون المضاد المطابق له، معطيا ميزون ورقم باريون = 0
ثلاث كواركات لألوان مختلفة، معطية باريون وله رقم باريون +1
ثلاث ضديد الكواركات إلى ضديد الباريون وله رقم باريون −1
كان رقم الباريون معروفا قبل ظهور نموذج الكوارك بزمن طويل، لذا فعلماء الجسيمات بدلا من أن يغيروا التعريف، فقد أعطوا الكوارك رقم الثلث من رقم الباريون. ففي أيامنا هذه قد يكون من الدقة أن تتكلم عن الحفظ لعدد كوارك.
يمكن للهادرونات الشاذة ان تتشكل نظريا عن طريق إضافة زوج من كوارك وضديده، بالإضافة إلى كل زوج يكون لديه لون/ضديداللون متجانسين. فعلى سبيل المثال: بنتاكوارك (أربع كواركات وواحد ضديد كوارك) يمكن أن يكون لها ألوان كوارك فردية: أحمر، أخضر، أزرق، أزرق وضديد أزرق.
جسيمات لا تتكون من كواركات
يكون رقم باريون الجسيمات التي لا تحتوي على أي كوارك هو صفر. وتشمل هذه الجسيمات لبتونات وفوتونات و بوزون W و Z

بنتا كوارك
بنتا كوارك في فيزياء الجسيمات هو باريون شاذ افتراضي يحتوي على أربع كواركات وضديد كوارك واحد في حالة ترابط (مقارنة مع ثلاث كواركات في الباريون العادي). بما أن الكوارك لديه رقم باريون وهو +1⁄3، ورقم ضديد كوارك هو -1⁄3، فسيكون إجمالي رقم الباريون هو 1، لذا فهي تصنف كباريون شاذ. أول من افترض بوجود بنتا كوارك كان العالم مايكل برازالوفيتش سنة 1987[1].
أظهرت تجارب عديدة بوجود حالات البنتاكوارك أواسط العقد الأول من 2000، لكن التجارب التالية وإعادة فحص التحاليل للمعلومات أظهرت بأنها تأثيرات احصائية بدلا من أن تكون صدى حقيقي.وفي 13 يوليو 2015 أعلن مركز الأبحاث الأوروبية سيرن باكتشاف خماسي الكواركات عن طريق اضمحلال لامدا السفلية
البداية
إدعت الكثير من التجارب بأنها ظهرت لها حالات بنتاكوارك في أواسط العقد الأول من أعوام الألفين. وبشكل خاص الصدى مع كتلة ل1,540 MeV/c2 (‏4.6 σ) ذكره مختبر ليبس (LEPS) سنة 2003 Θ+.[2]، تلك المصادفة مع حالة البنتا كوارك بكتلة مقدارها 1,530 MeV/c2 تنبؤ بها سنة 1997[3].
يفترض بتلك الحالة أن تحتوي على اثنين كوارك علوي، اثنين كوارك سفلي، وواحد ضديد كوارك غريب (uudds). بعد اعلان هذا النبأ، اعلنت تسع مختبرات أنهم رأوا قمم ضيقة من nK+ وpK⁰، بكتل ما بين 1,522 MeC/c2 و1,555 MeV/c2، جميع 4 المذكورة σ‏.[2]. بينما ظهرت مخاوف حول صحة هذه الحالات، أعطت مجموعة بيانات الجسيمات معدل 3 نقاط (من أربع) ل Θ+ سنة 2004[2]. فإن حالتي بنتا كوراك الأخرىين قد تم ذكرهما وإن كانا ذات أهمية إحصائية منخفضة- فالجسيم Φ⁻⁻ ‏ (uuddc) ذو كتلة من 1,860 MeV/c2 والجسيم Θ

c
‏(uuddc) بكتلة مقدارها 3,099 MeV/c2. فكليهما قد تبين في وقت لاحق أنهما آثار إحصائية بدلا من صدى حقيقي[2].
عشرات التجارب كان ترنو للوصول إلى Θ+، لكن خرجت خالية الوفاض

البروتون...
في فيزياء الجسيمات البروتون (كلمة بروتون تعني الأول بالإغريقية) وكان يظن في بادئ الأمر أنه جسيم أولي (لا يتكون من جسيمات أصغر) ولكن تبين فيما بعد خطأ هذا الزعم، والبروتون من مكونات الذرة وله شحنة كهربية موجبة مقدارها 1.6 × 10−19 كولوم، تعادل تماما الشحنة التي يحملها الإلكترون إلا أن الإلكترون شحنته سالبة، وكتلة البروتون مقدارها : 1.672621637×10−27  كيلوجرام، أو ما يقارب 1800 ضعف كتلة الإلكترون. ونظرا لصغر كتلة البروتون بالكيلوجرام عدد صغير جدا يصعب حفظه عن ظهر قلب يستعمل الفيزيائيون وحدة MeV للتعبير عن كتلة الإلكترون وهذه تعادل 938 ميغا إلكترون فولت (MeV).
تدل النتائج التجريبية أن البروتون جسيم مستقر، والحد الأدنى لفترة عمر النصف له 1035 سنة، بالرغم من أن بعض النظريات تنبأت بأن البروتون يمكن أن يتحلل.
تعتبر نواة النظير الأكثر شهرة لذرة الهيدروجين عبارة عن بروتون مفرد. ونويات العناصر الأخرى عبارة عن بروتونات ونيوترونات موجودة معاً عن طريق القوة النووية. ويكون عدد البروتونات الموجودة في النواة هي المسئولة عن الخواص الكيميائية للذرة وتعريف هذا العنصر الكيميائي.
يتم تصنيف البروتونات على أنها باريون وتتكون من 2 كوارك أعلى و 1 كوارك أسفل، ويوجدوا معا أيضاً عن طريق القوة النووية، بالتداخل مع الجلون. ومعاكس المادة للبروتون هو نقيض البروتون والذي له نفس قدر شحنة البروتون ولكن بشحنة معاكسة.
ونظرا لأن القوة الكهرومغناطيسية أكبر من قوى الجذب فإن شحنة البروتون يجب أن تكون مساوية في المقدار ومعاكسة في الشحنة للإلكترون وإلا فإن الفرق بين الشحنتين سيؤدى إلى تمدد له تأثير كبير على الكون، وأى جسم له قوة جذب (الكواكب والنجوم).
يرجع مصطلح البروتون في الكيمياء والكيمياء الحيوية إلى أيون الهيدروجين H+. وفى هذا السياق تكون المادة المعطاة للبروتون حمضية والمادة المتقبلة للبروتون قلوية (راجع نظرية تفاعل الأحماض مع القلويات.)

البروتون تاريخياً
في عام 1919 أجرى إرنست رذرفورد تجربة قذف جسيمات ألفا خلال غاز النيتروجين، وقد أظهرت الومضات وجود نواة الهيدروجين، وقد حدد رذرفورد أن المصدر الوحيد الذي يمكن أن يأتي منه نواة الهيدروجين هو النيتروجين، وعلى هذا فإن النيتروجين لابد أنه يحتوى على نويات الهيدروجين. وقد اقترح أن نويات الهيدروجين والتي كان لها عدد ذرى يساوى 1، هي جسيم أساسي، وسماها بروتون، من الكلمة الإغريقية بروتوس والتي تعنى الأول.

البروتون في علم الكيمياء
العدد الذري
Crystal Clear app kdict.png مقالة مفصلة: عدد ذري
في علم الكيمياء يعرف عدد البروتونات داخل نواة الذرة على أنه العدد الذري، والذي يحدد العنصر الكيميائي الذي تنتمي إليه الذرة. على سبيل المثال فإن العدد الذري للكلور يكون 17، وهذا يعني أن كل ذرة كلور تحوي 17 بروتون وأن جميع الذرات المتألفة من 17 بروتون هي ذرات كلور. يتم تعيين الخواص الكيميائية للذرة من جهة أخرى بعدد الكتروناتها (لها شحنة سالبة) والتي يفترض أنها مكافئة لعدد البروتونات (ذات شحنة موجبة) في الذرات المتعادلة بحيث تصبح إجمالي شحنتها صفرا. على سبيل المثال تحتوي ذرة الكلور المتعادلة على 17 الكترون و17 بروتون بينما ذرة الكلور السالبة، Cl-، بها 17 بروتون و18 الكترون لتشكل صافي شحنة قدرها -1 شحنة إلكترون.

الهيدروجين كبروتون
لما كان العدد الذري لعنصر الهيدروجين هو 1، فإن أيون الهيدروجين الموجب (H+) يحوي على بروتون واحد ولايحوي أي إلكترونات ولذا فإن بعض النصوص قد تشير إلى عبارة بروتون كتعبير عن أيون الهيدروجين.
نقيض البروتون
وضع خرق تناظر الشحنة السوية والزمن قيودا صارمة على الخواص النسبية للجسيمات ونقيضاتها، ولذلك فإنه خاضع لاختبارات صارمة. على سبيل المثال، ينبغي أن يكون إجمالي شحنتي البروتون ونقيض البروتون صفرا تماما. لقد تم فحص هذه المساواة بدقة جزء في 108. كذلك تم اختبار تساوي كتلتيهما بدقة أفضل من جزء من 108. عند حبس مضادات البروتونات، في مصيدة بيننغ، أمكن اختبار تساوي نسبتي الشحنة إلى الكتلة للبروتون والإلكترون بدقة جزء في (6×109). أظهر قياس العزم المغنطيسي لمضاد البروتون خطأ مقداره 8×10−3 مغنطون بور نووي، ووجد أنه مساو ومضاد لتلك القيمة في البروتون.
التطبيقات التكنولوجية
البروتون يوجد دائما ً في حالة دوران (مغزلي)، وهذه الخاصية تم استغلالها في مطيافية الرنين النووي المغناطيسي (NMR). وفيه يتم استخدام مجال مغناطيسي للتحقق من وجود الغلاف الموجود حول البروتونات في النواة والذي يتم معرفته بسحابة الإلكترونات الموجودة حول النواة. وعلى هذا يستطيع العلماء معرفة التركيب الجزيئي للجزيء الذي يتم دراسته

الباريون (baryon)
وهي كلمة إغريقية βαρύς (باري) وتعني الثقيل، وسبب التسمية أنه اعتقد وقت اكتشاف الباريون بأنه أثقل الجسيمات الأولية كتلةً[1]، وينتمي إلى عائلة الجسيمات المركبة المحتوية على ثلاث كواركات، على عكس الميزونات التي هي من نفس العائلة، بينما تحتوي على كوارك واحد وضديد كوارك واحد. ولكن يبقى الباريونات والميزونات هما جزء من عائلة جسيمات أكبر وهي الهادرونات.
وقد اعتقد إلى وقت قريب جدا بأن هناك تجارب أظهرت بوجود بنتاكوارك- وهي باريونات "شاذة" مخلقة من أربعة كواركات ونقيض كوارك واحد[2][3]. لكن مجتمع فيزياء الجسيمات ككل لا يرى بوجودها على الأرجح خلال عام 2006[4]. وفي عام 2008 تم النظر بدلائل قد تكون وبشكل قوي ضد وجود بنتاكوارك المذكورة[5].
بما أن الباريونات تحتوي على كواركات، فإنها ترتبط مع بعضها بتآثر قوي. على عكس من اللبتونات التي لا تحتوي على كواركات فإن ارتباطها لايحتاج أن يكون تآثر قوي. معظم الباريونات هي بروتونات أو نيوترونات التي يتكون منها معظم المادة المنظورة المتوفرة في الكون، في حين أن الإلكترونات (العنصر الرئيسي الآخر للذرة) هي لبتونات. لكل باريون له جسيم مضاد نظير له (ضديد باريون)، حيث تستبدل الكواركات بكواركات مضادة نظيرة لها. فعلى سبيل المثال، يحتوي البروتون على اثنين كواركات علوية وواحد سفلي; ونظيره مضاد بروتون يحتوي على اثنين كواركات مضادة علوية وواحد كوارك مضاد سفلي.

تعتبر الباريونات بأنها فرميونات ذات تفاعل نووي قوي وتخضع لإحصاء فيرمي ديراك، التي تطبق على جميع الجسيمات التي تتبع مبدأ باولي في الانتفاء. هذا على النقيض من البوزونات التي لا تذعن لهذا المبدأ.
تنتمي الباريونات والميزونات إلى الهادرونات، بمعنى أن جسيماتها تحتوي على كواركات، الكوارك لديه رقم باريوني B = 1⁄3، وضديده لديه رقم باريوني هو B = −1⁄3. عادة ما يشير مصطلح باريون إلى كوارك ثلاثي -يحتوي على ثلاث كواركات- (B = 1⁄3 + 1⁄3 + 1⁄3 = 1). الباريونات الشاذة الأخرى التي تم اقتراحها، مثل بنتاكوارك -وهي باريونات متكونة من أربع كواركات وضديد كوارك واحد- (B = 1⁄3 + 1⁄3 + 1⁄3 + 1⁄3 − 1⁄3 = 1)، ولكن بشكل عام وجودها ليس مقبولا. نظريا قد يكون هناك وجود لكل من: هبتاكوارك (5 كواركات، 2 ضديد كوارك)، ونانوكوارك (6 كواركات، 3 ضديد كوارك) الخ.
طارق فتحي
طارق فتحي
المدير العام

عدد المساهمات : 2456
تاريخ التسجيل : 19/12/2010

https://alba7th.yoo7.com

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

الرجوع الى أعلى الصفحة

- مواضيع مماثلة

 
صلاحيات هذا المنتدى:
لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى