عالم الجسيمات الأولية
—
اعتقد العلماء أن الذرة المكون
الأساسي للمادة ولا يمكن أن تنقسم
لكن اكتشاف طومسون للإلكترون في عام
١٨٩٧ كشف أن الذرة ليست نهاية المطاف
وأنها تتكون من مكونات أساسية أصغر والإلكترون
أحدها
لكن يا ترى ماذا يوجد مع الألكترون.؟
وجاء الجواب بعد ١٤سنة مع رذرفورد
1️⃣
—
اعتقد العلماء أن الذرة المكون
الأساسي للمادة ولا يمكن أن تنقسم
لكن اكتشاف طومسون للإلكترون في عام
١٨٩٧ كشف أن الذرة ليست نهاية المطاف
وأنها تتكون من مكونات أساسية أصغر والإلكترون
أحدها
لكن يا ترى ماذا يوجد مع الألكترون.؟
وجاء الجواب بعد ١٤سنة مع رذرفورد
1️⃣
رذرفورد بتجربة شريحة الذهب الشهيرة
أكتشف النواة وأنها تتواجد داخل الذرة
وأغلب كتلة الذرة ٩٩.٩٩ ٪ مركزة فيها
وللنواة شحنة موجبة بسبب وجود
جسيمات أصغر داخلها سماها بروتونات
—
إذن داخل الذرة إلكترونات سالبة ونواة بها
بروتونات موجبة عددها نفس عدد الإلكترونات
والذرة بالمجمل متعادلة
2️⃣
أكتشف النواة وأنها تتواجد داخل الذرة
وأغلب كتلة الذرة ٩٩.٩٩ ٪ مركزة فيها
وللنواة شحنة موجبة بسبب وجود
جسيمات أصغر داخلها سماها بروتونات
—
إذن داخل الذرة إلكترونات سالبة ونواة بها
بروتونات موجبة عددها نفس عدد الإلكترونات
والذرة بالمجمل متعادلة
2️⃣
استمرت التجارب بعد اكتشاف النواة ولاحظ
العلماء فرق في كتلة النواة المتوقعة
والمرصودة في التجارب
ومع الوقت تأكد لهم أن هناك جسيم آخر
داخل النواة لم يكتشف بعد
في ١٩٣٢ تمكن الفرنسي تشادويك من التقاطه
وسماه النيوترون
صعوبة اكتشافه كانت بسبب أنه غير مشحون
-تشادويك كاشخ بعد الاكتشاف
3️⃣
العلماء فرق في كتلة النواة المتوقعة
والمرصودة في التجارب
ومع الوقت تأكد لهم أن هناك جسيم آخر
داخل النواة لم يكتشف بعد
في ١٩٣٢ تمكن الفرنسي تشادويك من التقاطه
وسماه النيوترون
صعوبة اكتشافه كانت بسبب أنه غير مشحون
-تشادويك كاشخ بعد الاكتشاف
3️⃣
اعتقد العلماء لسنوات أن الإلكترون والبروتون
والنيوترون نقطة النهاية
لكن ظهر لهم أن الوضع أعقد بكثير وأسرار
الطبيعة لم تنتهي بعد
ساهم تطور علم المجلات ببدء ثورة جديدة
أصبح بالامكان تسريع الجسيمات ومصادمتها
وتحليل الجسيمات الأساسية بداخلها
وهذا كشف عالم جديد هو الجسيمات الأولية
4️⃣
والنيوترون نقطة النهاية
لكن ظهر لهم أن الوضع أعقد بكثير وأسرار
الطبيعة لم تنتهي بعد
ساهم تطور علم المجلات ببدء ثورة جديدة
أصبح بالامكان تسريع الجسيمات ومصادمتها
وتحليل الجسيمات الأساسية بداخلها
وهذا كشف عالم جديد هو الجسيمات الأولية
4️⃣
مع علم المعجلات والمصادمات العملاقة
اكتشفت الجسيمات الأساسية وصنفت حتى
أصبحت في أبسط صورة وهو الجدول الذي
سنتحدث عنه
ولكل اكتشاف قصة ولكل تجربة أبطال وحكاية،
تقريباً على مدى ال ٨٠ سنة الماضية تم هذا العمل العظيم حتى اكتملت الصورة تقريباً
—
ليس تماماً لأن هناك أسئلة مفتوحة الآن
5️⃣
اكتشفت الجسيمات الأساسية وصنفت حتى
أصبحت في أبسط صورة وهو الجدول الذي
سنتحدث عنه
ولكل اكتشاف قصة ولكل تجربة أبطال وحكاية،
تقريباً على مدى ال ٨٠ سنة الماضية تم هذا العمل العظيم حتى اكتملت الصورة تقريباً
—
ليس تماماً لأن هناك أسئلة مفتوحة الآن
5️⃣
للحديث بقية.....
نستعرض في البداية محتويات الجدول
وسنتطرق لاحقاً لبعض الحقائق التاريخية
ومعلومات إضافية لكل عنصر فيه،،
—
يمكن تقسيم الجدول لقسمين رئسيين:
- يسار/ مكونات المادة وتسمى فيرميونات
- يمين/ حاملات القوة وتسمى بوزونات،،
—
لا تخاف من التسميات 😁 الموضوع ما
يخوف،،
6️⃣
وسنتطرق لاحقاً لبعض الحقائق التاريخية
ومعلومات إضافية لكل عنصر فيه،،
—
يمكن تقسيم الجدول لقسمين رئسيين:
- يسار/ مكونات المادة وتسمى فيرميونات
- يمين/ حاملات القوة وتسمى بوزونات،،
—
لا تخاف من التسميات 😁 الموضوع ما
يخوف،،
6️⃣
نبدأ مع الفيرمونات:
وهي تتألف أيضاً من قسمين
- فوق/ الكواركات، المربعات البنفسجية
- تحت/ اللبتونات، المربعات الخضراء
—
الكواركات ٦ أنواع
واللبتونات أيضاً ٦ أنواع
ومعاً يشكلان الجسيمات الأساسية أو لبنات
الطبيعة وكل ما تراه،،
—
لكل كوارك ضديد ولكل لبتون أيضاً ضديد،،
7️⃣
وهي تتألف أيضاً من قسمين
- فوق/ الكواركات، المربعات البنفسجية
- تحت/ اللبتونات، المربعات الخضراء
—
الكواركات ٦ أنواع
واللبتونات أيضاً ٦ أنواع
ومعاً يشكلان الجسيمات الأساسية أو لبنات
الطبيعة وكل ما تراه،،
—
لكل كوارك ضديد ولكل لبتون أيضاً ضديد،،
7️⃣
ننتقل للبوزونات وهي حاملات القوة
وهي ٣ أنواع بحسب نوع القوة التي تحملها
أو تنقلها
—
القوة الكهرومغناطيسية يحملها الفوتون
والقوة النووية القوية يحملها الجلوون g
والقوة النووية الضعيفة يحملها Z و W
—
حامل قوة الجاذبية يسمى الجرافيتون وهو
غير داخل هنا لأنه لم يكتشف تجريبياً للآن،
8️⃣
وهي ٣ أنواع بحسب نوع القوة التي تحملها
أو تنقلها
—
القوة الكهرومغناطيسية يحملها الفوتون
والقوة النووية القوية يحملها الجلوون g
والقوة النووية الضعيفة يحملها Z و W
—
حامل قوة الجاذبية يسمى الجرافيتون وهو
غير داخل هنا لأنه لم يكتشف تجريبياً للآن،
8️⃣
ما المقصود بحاملات القوة.؟
حاملات القوة جسيمات تنقل التفاعلات
بين الفيرمونات
الكوارك يتفاعل مع كوارك آخر وذلك بتبادل
جسيم الجلوون g، كل واحد يرميه على الثاني
وإلكترون يتفاعل مع إلكترون آخر بتبادل فوتون
—
مثال: تفاعل الكواركات مع بعض داخل
البروتون بواسطة تبادلها للجلوونات g
9️⃣
حاملات القوة جسيمات تنقل التفاعلات
بين الفيرمونات
الكوارك يتفاعل مع كوارك آخر وذلك بتبادل
جسيم الجلوون g، كل واحد يرميه على الثاني
وإلكترون يتفاعل مع إلكترون آخر بتبادل فوتون
—
مثال: تفاعل الكواركات مع بعض داخل
البروتون بواسطة تبادلها للجلوونات g
9️⃣
نعود للجدول من جديد،،
نركز على المربعات البنفسجية وهي
الكواركات وكما يظهر هي ٦ أنواع
—
الكواركات هي الجسيمات الأساسية
ومنها تتشكل جسيمات أكبر مثل البروتون
وكلها تسمى الهادرونات
—
إذن الهادرونات جسيمات مركبة، وتتركب
من كواركات
وهي أي الهادرونات نوعين:
- الباريونات
- الميزونات
1️⃣0️⃣
نركز على المربعات البنفسجية وهي
الكواركات وكما يظهر هي ٦ أنواع
—
الكواركات هي الجسيمات الأساسية
ومنها تتشكل جسيمات أكبر مثل البروتون
وكلها تسمى الهادرونات
—
إذن الهادرونات جسيمات مركبة، وتتركب
من كواركات
وهي أي الهادرونات نوعين:
- الباريونات
- الميزونات
1️⃣0️⃣
إذن الباريونات والميزونات جسيمات
مركبة وتتألف من كواركات
ولكن ما الفرق بينهما.؟
الجواب/الباريونات تتألف من ٣كواركات
مثل البروتون والنيوترون
أما الميزونات تتألف من كوارك وضديد
كوارك
—
مثال
في سيرن قبل اسبوعين اكتشف ميزون
جديد مؤلف من كواركين وضديداتهم
1️⃣1️⃣
مركبة وتتألف من كواركات
ولكن ما الفرق بينهما.؟
الجواب/الباريونات تتألف من ٣كواركات
مثل البروتون والنيوترون
أما الميزونات تتألف من كوارك وضديد
كوارك
—
مثال
في سيرن قبل اسبوعين اكتشف ميزون
جديد مؤلف من كواركين وضديداتهم
1️⃣1️⃣
حالياً عائلة الجسيمات الأولية المركبة
المسماة الهادرونات والمؤلفة من كواركات
يتجاوز ٤٠٠ جسيم
وكل فترة يكتشف العلماء جسيم مركب
جديد
ومنه يحاول العلماء فهم التركيب الأساسي
للمادة
جسيم جديد يعني معلومات جديدة.!
—
صورة لأمثلة مع ملخص الهادرونات
المكتشفة للآن من باريونات وميزونات
1️⃣2️⃣
المسماة الهادرونات والمؤلفة من كواركات
يتجاوز ٤٠٠ جسيم
وكل فترة يكتشف العلماء جسيم مركب
جديد
ومنه يحاول العلماء فهم التركيب الأساسي
للمادة
جسيم جديد يعني معلومات جديدة.!
—
صورة لأمثلة مع ملخص الهادرونات
المكتشفة للآن من باريونات وميزونات
1️⃣2️⃣
أغلب الجسيمات المركبة من كواركات غير
مستقرة وتتحلل ف زمن قصير بمجرد إنتاجها
في المعجلات
لكن ما هي الكواركات؟
من أين أتت؟
وكيف عرفنا أنها موجودة؟
—
تم توجيه إلكترونات بطاقة عالية على
البروتون
لاحظ العلماء وجود توزيع للشحنة داخل
البروتون
وكان الدليل على أنه يتألف من أشياء أصغر
1️⃣3️⃣
مستقرة وتتحلل ف زمن قصير بمجرد إنتاجها
في المعجلات
لكن ما هي الكواركات؟
من أين أتت؟
وكيف عرفنا أنها موجودة؟
—
تم توجيه إلكترونات بطاقة عالية على
البروتون
لاحظ العلماء وجود توزيع للشحنة داخل
البروتون
وكان الدليل على أنه يتألف من أشياء أصغر
1️⃣3️⃣
بناء على ذلك العالمين جيل مان وجورج
سفنق بشكل مستقل في العام ١٩٦٣ اقترحا
أن خصائص الهادرونات يمكن أن توصف
بافتراض وجود جسيمات أصغر داخلها والتي
عرفت لاحقاً بالكواركات،،
تم ذلك نظرياً في البداية ومع الوقت اكتشفت
٦ كواوكات مع ضديداتهم وتم تحديد كتلها
وشحناتها ومعلومات أخرى،،
1️⃣4️⃣
سفنق بشكل مستقل في العام ١٩٦٣ اقترحا
أن خصائص الهادرونات يمكن أن توصف
بافتراض وجود جسيمات أصغر داخلها والتي
عرفت لاحقاً بالكواركات،،
تم ذلك نظرياً في البداية ومع الوقت اكتشفت
٦ كواوكات مع ضديداتهم وتم تحديد كتلها
وشحناتها ومعلومات أخرى،،
1️⃣4️⃣
@NabilSidky بالمناسبة موضوع الجسيمات الافتراضية
يشرحها مبدأ هايزنبيرغ،،
يشرحها مبدأ هايزنبيرغ،،
نعود للجدول
المربعات الخضراء اللبتونات
وهي ٣أنواع: إلكترون وميون وتاو
أهمها الألكترون أحد مكونات الذرة
—
بالاضافة يوجد ٣أنواع نيوترينو ترافق
تفاعلات الإلكترون والميون والتاو
مثلا إلكترون يرافقة إلكترون نيوترينو
والميون ...وهكذا
الاجمالي ٦ لبتونات وهنا تناظر رائع مع
الكواركات
15
المربعات الخضراء اللبتونات
وهي ٣أنواع: إلكترون وميون وتاو
أهمها الألكترون أحد مكونات الذرة
—
بالاضافة يوجد ٣أنواع نيوترينو ترافق
تفاعلات الإلكترون والميون والتاو
مثلا إلكترون يرافقة إلكترون نيوترينو
والميون ...وهكذا
الاجمالي ٦ لبتونات وهنا تناظر رائع مع
الكواركات
15
في انتاج الطاقة داخل الشمس تندمج
ذرات الهيدروجين لتنتج الهيليوم والطاقة
في قلب الشمس
وينتج عن ذلك نيوترينوهات الإلكترون
تصل للأرض ويبني العلماء معامل ضخمة
لكشف النيوترينو ودراسته
لا يتفاعل مع المادة ولذلك يصعب كشفه
—
مثال/كاشف الجليد في القطب الجنوبي
وكاشف كاميوكندا في اليابان
16
ذرات الهيدروجين لتنتج الهيليوم والطاقة
في قلب الشمس
وينتج عن ذلك نيوترينوهات الإلكترون
تصل للأرض ويبني العلماء معامل ضخمة
لكشف النيوترينو ودراسته
لا يتفاعل مع المادة ولذلك يصعب كشفه
—
مثال/كاشف الجليد في القطب الجنوبي
وكاشف كاميوكندا في اليابان
16
جاري تحميل الاقتراحات...