الجسيم الأساسي. الجسيمات الأساسية (عديمة البنية) جسيمات أساسية ذات شحنة كهربائية
| جيل | كواركات بشحنة (+2/3) | كواركات بشحنة (−1/3) | ||||||
| رمز الكوارك/الكوارك المضاد | الكتلة (ميجا إلكترون فولت) | اسم/نكهة الكوارك/الكوارك المضاد | رمز الكوارك/الكوارك المضاد | الكتلة (ميجا إلكترون فولت) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | يو-كوارك (كوارك علوي) / كوارك مضاد | texvcغير معثور عليه؛ راجع math/README للحصول على تعليمات الإعداد.): u / \, \overline(u)
|
من 1.5 إلى 3 | د-كوارك (كوارك سفلي) / كوارك مضاد | غير قادر على تحليل التعبير (ملف قابل للتنفيذ texvcغير معثور عليه؛ راجع الرياضيات/الملف التمهيدي للحصول على تعليمات الإعداد.): d / \, \overline(d)
|
4.79 ± 0.07 | ||
| 2 | ج-كوارك (كوارك ساحر) / كوارك مضاد | غير قادر على تحليل التعبير (ملف قابل للتنفيذ texvcغير معثور عليه؛ راجع الرياضيات/الملف التمهيدي للحصول على تعليمات الإعداد.): c / \, \overline(c)
|
1250 ± 90 | كوارك إس (كوارك غريب) / كوارك مضاد | غير قادر على تحليل التعبير (ملف قابل للتنفيذ texvcغير معثور عليه؛ راجع الرياضيات/الملف التمهيدي للحصول على تعليمات الإعداد.): s / \، \overline(s)
|
95 ± 25 | ||
| 3 | كوارك تي (كوارك علوي) / كوارك تي مضاد | غير قادر على تحليل التعبير (ملف قابل للتنفيذ texvcغير معثور عليه؛ راجع الرياضيات/الملف التمهيدي للحصول على تعليمات الإعداد.): t / \, \overline(t)
|
174200 ± 3300 | ب-كوارك (الكوارك السفلي) / كوارك ب المضاد | غير قادر على تحليل التعبير (ملف قابل للتنفيذ texvcغير معثور عليه؛ راجع math/README للحصول على تعليمات الإعداد.): b / \, \overline(b)
|
4200±70 | ||
أنظر أيضا
اكتب مراجعة عن مقال "الجسيم الأساسي"
ملحوظات
روابط
- S. A. سلافاتينسكي// معهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا (دولجوبرودني، منطقة موسكو)
- سلافاتينسكي إس. // SOZH، 2001، رقم 2، ص. أرشيف 62–68 http://web.archive.org/web/20060116134302/http://journal.issep.rssi.ru/annot.php?id=S1176
- // nuclphys.sinp.msu.ru
- // Second-physics.ru
- //physics.ru
- // Nature.web.ru
- // Nature.web.ru
- // Nature.web.ru
| الصيغة الأكثر شهرة في النسبية العامة هي قانون حفظ كتلة الطاقة | هذه مسودة مقالة عن الفيزياء. يمكنك مساعدة المشروع عن طريق الإضافة إليه. |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
هياكل العالم الصغير
في السابق، كانت الجسيمات الأولية تسمى الجسيمات التي هي جزء من الذرة ولا يمكن تقسيمها إلى مكونات أكثر أولية، وهي الإلكترونات والنوى.
وفي وقت لاحق وجد أن النواة تتكون من جسيمات أبسط - النيوكليونات(البروتونات والنيوترونات)، والتي تتكون بدورها من جسيمات أخرى. لهذا بدأ النظر في الجسيمات الأولية جزيئات صغيرة جداموضوع , باستثناء الذرات ونواتها .
تم حتى الآن اكتشاف المئات من الجسيمات الأولية، مما يتطلب تصنيفها:
- حسب نوع التفاعل
- حسب وقت الحياة
– أكبر الظهر
تنقسم الجسيمات الأولية إلى المجموعات التالية:
الجسيمات المركبة والأساسية (غير الهيكلية).
الهدرونات (الثقيلة)– الجسيمات المشاركة في جميع أنواع التفاعلات الأساسية. وهي تتكون من الكواركات وتنقسم بدورها إلى: الميزونات- الهادرونات ذات عدد صحيح من الدوران، أي أنها بوزونات؛ الباريونات- هادرونات ذات دوران نصف صحيح، أي الفرميونات. وتشمل هذه، على وجه الخصوص، الجسيمات التي تشكل نواة الذرة - البروتون والنيوترون، أي. النيوكليونات.
الجسيمات الأساسية (غير الهيكلية).
لبتونات (ضوء)- الفرميونات، التي لها شكل جسيمات نقطية (أي لا تتكون من أي شيء) يصل حجمها إلى 10 - 18 م، ولا تشارك في التفاعلات القوية. تمت ملاحظة المشاركة في التفاعلات الكهرومغناطيسية تجريبيًا فقط بالنسبة للليبتونات المشحونة (الإلكترونات والميونات ولبتونات تاو) ولم تتم ملاحظتها بالنسبة للنيوترينوات.
جسيمات دون الذرية– الجسيمات المشحونة جزئيا والتي تشكل الهادرونات. لم يتم ملاحظتها في الدولة الحرة.
قياس البوزونات- الجسيمات التي يتم من خلالها تبادل التفاعلات:
– الفوتون – جسيم يحمل التفاعل الكهرومغناطيسي.
– ثمانية غلوونات – جسيمات تحمل التفاعل القوي؛
- ثلاثة بوزونات ناقلة متوسطة دبليو + , دبليو- و ز 0، التي تتحمل التفاعلات الضعيفة؛
– الجرافيتون هو جسيم افتراضي ينقل تفاعل الجاذبية. يعتبر وجود الجرافيتونات، على الرغم من عدم إثباته تجريبيًا بعد بسبب ضعف تفاعل الجاذبية، أمرًا محتملًا تمامًا؛ ومع ذلك، لم يتم تضمين الجرافيتون في النموذج القياسي للجسيمات الأولية.
وفقًا للمفاهيم الحديثة، تشمل الجسيمات الأساسية (أو الجسيمات الأولية “الحقيقية”) التي ليس لها بنية داخلية وأبعاد محدودة ما يلي:
الكواركات واللبتونات
الجسيمات التي توفر التفاعلات الأساسية: الجرافيتونات، الفوتونات، البوزونات المتجهة، الغلوونات.
تصنيف الجسيمات الأولية حسب العمر:
- مستقر: جسيمات عمرها طويل جدًا (في الحد الذي يميل إلى اللانهاية). وتشمل هذه الإلكترونات , البروتونات , النيوترينو . النيوترونات مستقرة أيضًا داخل النواة، لكنها غير مستقرة خارج النواة.
- غير مستقر (شبه مستقرة): الجسيمات الأولية هي تلك الجسيمات التي تضمحل بسبب التفاعلات الكهرومغناطيسية والضعيفة، والتي يزيد عمرها عن 10-20 ثانية. وتشمل هذه الجزيئات النيوترون الحر (أي نيوترون خارج نواة الذرة)
- الأصداء (غير مستقر، قصير الأجل). يشمل الرنين الجسيمات الأولية التي تضمحل بسبب التفاعلات القوية. عمرهم أقل من 10 -20 ثانية.
تصنيف الجزيئات حسب المشاركة في التفاعلات:
- لبتونات : وتشمل هذه النيوترونات. كلهم لا يشاركون في دوامة التفاعلات النووية، أي. لا تخضع لتفاعلات قوية. فهي تشارك في التفاعل الضعيف، كما أن أصحاب الشحنة الكهربائية يشاركون أيضًا في التفاعل الكهرومغناطيسي
- هادرونات :الجزيئات الموجودة داخل نواة الذرة وتشارك في التفاعلات القوية. أشهرها هي بروتون و النيوترون .
معروف اليوم ستة لبتونات :
في نفس عائلة الإلكترون توجد جسيمات الميونات والتاو، والتي تشبه الإلكترون ولكنها أكبر كتلة. جسيمات الميونات والتاو غير مستقرة وتتحلل في النهاية إلى عدة جسيمات أخرى، بما في ذلك الإلكترون
تسمى ثلاثة جسيمات محايدة كهربائيًا بكتلة صفر (أو قريبة من الصفر، لم يقرر العلماء بعد بشأن هذه النقطة). النيوترينو . يقترن كل واحد من النيوترينوات الثلاثة (نيوترينو الإلكترون، ونيوترينو الميون، ونيوترينو التاو) بواحد من ثلاثة أنواع من جسيمات عائلة الإلكترون.
الأكثر شهرة هادرونات والبروتونات والنيوترينوات هناك المئات من الأقارب الذين يولدون بأعداد كبيرة ويتحللون على الفور في عملية التفاعلات النووية المختلفة. باستثناء البروتون، فهي جميعها غير مستقرة ويمكن تصنيفها وفقًا لتركيب الجسيمات التي تتحلل إليها:
إذا كان هناك بروتون بين المنتجات النهائية لتحلل الجسيمات، فإنه يسمى باريون
إذا لم يكن هناك بروتون بين منتجات الاضمحلال، فسيتم استدعاء الجسيم الميزون .
إن الصورة الفوضوية للعالم دون الذري، والتي أصبحت أكثر تعقيدًا مع اكتشاف كل هادرون جديد، أفسحت المجال لصورة جديدة مع ظهور مفهوم الكواركات. وفقًا لنموذج الكوارك، تتكون جميع الهادرونات (ولكن ليس اللبتونات) من جسيمات أولية أكثر - الكواركات. لذا الباريونات (وخاصة البروتون) يتكون من ثلاثة كواركات، و الميزونات - من زوج الكوارك - الكوارك المضاد.
حتى وقت قريب نسبيًا، كانت عدة مئات من الجسيمات والجسيمات المضادة تعتبر أولية. أظهرت دراسة مفصلة لخصائصها وتفاعلاتها مع الجسيمات الأخرى وتطور النظرية أن معظمها في الواقع ليس أوليًا، لأنها تتكون من أبسط الجسيمات أو كما يقولون الآن، الجسيمات الأساسية. الجسيمات الأساسية نفسها لم تعد تتكون من أي شيء. أظهرت العديد من التجارب أن جميع الجسيمات الأساسية تتصرف مثل الأجسام النقطية عديمة الأبعاد التي ليس لها بنية داخلية، على الأقل حتى أصغر المسافات المدروسة حاليًا والتي تبلغ ~ 10 -16 سم.
مقدمة
من بين عمليات التفاعل التي لا تعد ولا تحصى والمتنوعة بين الجسيمات، هناك أربعة تفاعلات أساسية أو أساسية: التفاعلات القوية (النووية)، والكهرومغناطيسية، والجاذبية. في عالم الجسيمات، تفاعل الجاذبية ضعيف جدًا، وما زال دورها غير واضح، ولن نتحدث عنه أكثر.
هناك مجموعتان من الجسيمات في الطبيعة: الهادرونات، التي تشارك في جميع التفاعلات الأساسية، واللبتونات، التي لا تشارك فقط في التفاعل القوي.
وفقًا للمفاهيم الحديثة، تتم التفاعلات بين الجسيمات من خلال الانبعاث والامتصاص اللاحق لكميات المجال المقابل (القوي، الضعيف، الكهرومغناطيسي) المحيط بالجسيم. مثل هذه الكمات هي بوزونات قياس، وهي أيضًا جسيمات أساسية. بالنسبة للبوزونات، فإن الزخم الزاوي الخاص بها، والذي يسمى الدوران، يساوي القيمة الصحيحة لثابت بلانك $h = 1.05 \cdot 10^(-27) erg \cdot s$. الكميات الميدانية، وبالتالي، حاملات التفاعلات القوية هي غلوونات، يُشار إليها بالرمز g، وكماتات المجال الكهرومغناطيسي هي كماتات ضوئية معروفة - الفوتونات، يُشار إليها بـ $\gamma $، وكمات المجال الضعيفة، وبالتالي حاملات التفاعلات الضعيفة نكون دبليو± (مزدوج ve)- و ز 0 (زيت صفر) بوزونات.
على عكس البوزونات، فإن جميع الجسيمات الأساسية الأخرى هي فرميونات، أي جسيمات ذات قيمة دوران نصف صحيحة تساوي ح/2.
في الجدول يوضح الشكل 1 رموز الفرميونات الأساسية - اللبتونات والكواركات.
كل جسيم مبين في الجدول. 1، يتوافق مع جسيم مضاد يختلف عن الجسيم فقط في إشارات الشحنة الكهربائية والأرقام الكمومية الأخرى (انظر الجدول 2) واتجاه الدوران بالنسبة لاتجاه زخم الجسيم. سوف نشير إلى الجسيمات المضادة بنفس رموز الجسيمات، ولكن مع وجود خط متموج فوق الرمز.
الجسيمات في الجدول. 1 يتم تحديدها بواسطة حروف يونانية ولاتينية، وهي: الحرف $\nu$ - ثلاثة نيوترينوات مختلفة، الحروف e - إلكترون، $\mu$ - muon، $\tau$ - taon، الحروف u، c، t، d، s، b تشير إلى الكواركات. وترد أسمائهم وخصائصهم في الجدول. 2.
الجسيمات في الجدول. 1 يتم تجميعها في ثلاثة أجيال الأول والثاني والثالث وفقًا للهيكل النظرية الحديثة. إن كوننا مبني من جسيمات الجيل الأول - اللبتونات والكواركات والبوزونات المعيارية، ولكن كما هو موضح العلم الحديثحول تطور الكون، في المرحلة الأولى من تطوره، لعبت جزيئات الأجيال الثلاثة دورًا مهمًا.
| اللبتونات | جسيمات دون الذرية | ||||||||||||
|
|
اللبتونات
أولاً، دعونا ننظر إلى خصائص اللبتونات بمزيد من التفصيل. في السطر العلوي من الجدول. 1 يحتوي على ثلاثة نيوترينوات مختلفة: الإلكترون $\nu_e$، والميون $\nu_m$، وتاو نيوترينو $\nu_t$. لم يتم قياس كتلتها بشكل دقيق بعد، لكن تم تحديد حدها الأعلى، على سبيل المثال، لـ ne يساوي 10 -5 من كتلة الإلكترون (أي $\leq 10^(-32)$ g).
عند النظر إلى الطاولة. في الشكل 1، يُطرح السؤال حتمًا عن سبب حاجة الطبيعة إلى إنشاء ثلاثة نيوترينوات مختلفة. لا توجد إجابة على هذا السؤال حتى الآن، لأنه لم يتم إنشاء مثل هذه النظرية الشاملة للجسيمات الأساسية التي من شأنها أن تشير إلى ضرورة وكفاية جميع هذه الجسيمات وتصف خصائصها الأساسية. ربما سيتم حل هذه المشكلة في القرن الحادي والعشرين (أو في وقت لاحق).
الخط السفلي من الجدول. يبدأ الفصل الأول بالجسيم الذي درسناه كثيرًا، وهو الإلكترون. تم اكتشاف الإلكترون في نهاية القرن الماضي على يد الفيزيائي الإنجليزي ج. طومسون. دور الإلكترونات في عالمنا هائل. وهي تلك الجسيمات سالبة الشحنة التي تشكل مع النوى الذرية جميع ذرات العناصر المعروفة لنا في الجدول الدوري لمندليف. في كل ذرة عدد الإلكترونات يساوي بالضبط عدد البروتونات فيها النواة الذريةمما يجعل الذرة متعادلة كهربائيا.
الإلكترون مستقر؛ والاحتمال الرئيسي لتدمير الإلكترون هو موته عند اصطدامه بجسيم مضاد - بوزيترون e +. وتسمى هذه العملية الإبادة:
$$e^- + e^+ \to \gamma + \gamma .$$
نتيجة للفناء، تتشكل كمتان من جاما (كما تسمى الفوتونات عالية الطاقة)، تحملان كلاً من الطاقات المتبقية e + وe- ، وطاقتيهما الطاقات الحركية. في الطاقات العالية e + و e - تتشكل الهادرونات وأزواج الكواركات (انظر، على سبيل المثال، (5) والشكل 4).
يوضح التفاعل (1) بوضوح صحة معادلة أينشتاين الشهيرة حول تكافؤ الكتلة والطاقة: ه = مولودية 2 .
في الواقع، أثناء إبادة البوزيترون المتوقف في المادة والإلكترون الساكن، تتحول كتلتهما الساكنة بالكامل (تساوي 1.22 ميجا إلكترون فولت) إلى طاقة $\gamma$-quanta، والتي ليس لها كتلة ساكنة.
في الجيل الثاني من المحصلة النهائية للجدول. يقع رقم 1 >الميون - وهو جسيم يشبه في جميع خصائصه الإلكترون، ولكن بكتلة كبيرة بشكل غير عادي. كتلة الميون أكبر بـ 207 مرات من كتلة الإلكترون. على عكس الإلكترون، الميون غير مستقر. زمن حياته ر= 2.2 · 10 -6 ث. يتحلل الميون بشكل تفضيلي إلى إلكترون ونيوترينوين وفقًا للمخطط
$$\mu^- \to e^- + \tilde \nu_e +\nu_(\mu)$$
النظير الأثقل للإلكترون هو $\tau$-lepton (taon). كتلته أكبر بثلاثة آلاف مرة من كتلة الإلكترون ($m_(\tau) = 1777$ MeV/c 2)، أي أنه أثقل من البروتون والنيوترون. يبلغ عمره 2.9 · 10 -13 ثانية، ومن بين أكثر من مائة مخطط (قنوات) مختلفة لاضمحلاله، من الممكن ما يلي:
$$\tau^-\left\langle\begin(matrix) \to e^- + \tilde \nu_e +\nu_(\tau)\\ \to \mu^- + \tilde \nu_\mu +\nu_ (\تاو)\النهاية(مصفوفة)\اليمين.$$
عند الحديث عن اللبتونات، من المثير للاهتمام مقارنة القوى الضعيفة والقوى الكهرومغناطيسية على مسافة محددة، على سبيل المثال. ر= 10 -13 سم، وعلى هذه المسافة تكون القوى الكهرومغناطيسية أكبر بنحو 10 مليار مرة من القوى الضعيفة. لكن هذا لا يعني على الإطلاق أن دور القوى الضعيفة في الطبيعة صغير. مُطْلَقاً.
إن القوى الضعيفة هي المسؤولة عن العديد من التحولات المتبادلة للجسيمات المختلفة إلى جزيئات أخرى، كما هو الحال، على سبيل المثال، في التفاعلات (2)، (3)، ومثل هذه التحولات المتبادلة هي واحدة من أكثر السمات المميزة لفيزياء الجسيمات. وبخلاف التفاعلات (2)، (3)، تعمل القوى الكهرومغناطيسية كرد فعل (1).
وبالحديث عن اللبتونات، لا بد من إضافة أن النظرية الحديثة تصف التفاعلات الكهرومغناطيسية والضعيفة باستخدام النظرية الكهروضعيفة الموحدة. تم تطويره بواسطة S. Weinberg وA. Salam وS. Glashow في عام 1967.
جسيمات دون الذرية
لقد نشأت فكرة الكواركات من محاولة رائعة للتصنيف عدد كبير منالجسيمات المشاركة في التفاعلات القوية وتسمى الهادرونات. اقترح M. Gell-Mann و G. Zweig أن جميع الهادرونات تتكون من مجموعة مقابلة من الجسيمات الأساسية - الكواركات، وكواركاتها المضادة وحاملات التفاعل القوي - الغلوونات.
العدد الكاملتصل كمية الهادرونات المرصودة حاليًا إلى أكثر من مائة جسيم (ونفس العدد من الجسيمات المضادة). لم يتم تسجيل العشرات من الجزيئات بعد. تنقسم جميع الهادرونات إلى جسيمات ثقيلة تسمى الباريونات، والمتوسطات، اسمه الميزونات.
تتميز الباريونات برقم الباريون الخاص بها ب= 1 للجسيمات و ب = -1 لمضادات الباريونات. ولادتهم وتدميرهم يحدث دائمًا في أزواج: الباريون والباريون المضاد. الميزونات لها شحنة باريونية ب = 0. وفقًا لفكرة جيلمان وزفايج، تتكون جميع الباريونات من ثلاثة كواركات، والباريونات المضادة - من ثلاثة كواركات مضادة. لذلك، تم تعيين رقم باريون لكل كوارك وهو 1/3، بحيث يكون إجمالي الباريون ب= 1 (أو -1 للباريون المضاد الذي يتكون من ثلاثة كواركات مضادة). الميزونات لها عدد باريون ب= 0، لذا يمكن أن تتكون من أي مجموعة من أزواج أي كوارك وأي كوارك مضاد. بالإضافة إلى نفس الأعداد الكمومية لجميع الكواركات - العدد المغزلي وعدد الباريون - هناك خصائص أخرى مهمة لها، مثل قيمة كتلتها الساكنة م، حجم الشحنة الكهربائية س/ه(في أجزاء من شحنة الإلكترون ه= 1.6 · 10 -19 كولوم) ومجموعة معينة من الأعداد الكمومية التي تميز ما يسمى نكهة الكوارك. وتشمل هذه:
1) حجم الدوران النظائري أناوحجم إسقاطه الثالث، أي أنا 3. لذا، ش-كوارك و دالكواركات تشكل ثنائي النظائر، ويتم تخصيص دوران نظائري كامل لها أنا= 1/2 مع الإسقاطات أنا 3 = +1/2 الموافق ش-كوارك، و أنا 3 = -1/2، الموافق د-كوارك. كلا المكونين لهما قيم كتلة متشابهة ومتماثلان في جميع الخصائص الأخرى، باستثناء الشحنة الكهربائية؛
2) العدد الكمي س- الغرابة تميز السلوك الغريب لبعض الجسيمات التي لها عمر طويل بشكل غير عادي (~10 -8 - 10 -13 ثانية) مقارنة بالزمن النووي المميز (~10 -23 ثانية). وقد تم تسمية الجسيمات نفسها بالغريبة، حيث تحتوي على واحد أو أكثر من الكواركات الغريبة والكواركات المضادة الغريبة. ولادة أو اختفاء جسيمات غريبة بسبب تفاعلات قوية تحدث في أزواج، أي في أي تفاعل نووي، يجب أن يكون مجموع $\Sigma$S قبل التفاعل مساوياً لـ $\Sigma$S بعد التفاعل. ومع ذلك، في التفاعلات الضعيفة لا يصمد قانون حفظ الغرابة.
في التجارب على المسرعات، لوحظت جسيمات كان من المستحيل وصفها باستخدامها ش-, د- و س-جسيمات دون الذرية. وقياسًا على الغرابة، كان من الضروري تقديم ثلاثة كواركات جديدة أخرى بأعداد كمومية جديدة مع = +1, في= -1 و ت= +1. الجسيمات المكونة من هذه الكواركات لها كتلة أكبر بكثير (> 2 GeV/c 2). لديهم مجموعة واسعة من أنماط الاضمحلال مع عمر ~ 10 -13 ثانية. ويرد في الجدول ملخص لخصائص جميع الكواركات. 2.
كل جدول كوارك. 2 يتوافق مع الكوارك المضاد الخاص بك. بالنسبة للكواركات المضادة، فإن جميع أرقام الكم لها علامة معاكسة لتلك المشار إليها في الكوارك. يجب أن يقال ما يلي عن حجم كتلة الكوارك. الواردة في الجدول. 2- تتوافق القيم مع كتل الكواركات المجردة، أي الكواركات نفسها دون مراعاة الجلونات المحيطة بها. كتلة الكواركات الملبسة أكبر بسبب الطاقة التي تحملها الغلوونات. هذا ملحوظ بشكل خاص بالنسبة للأخف وزنا ش- و د- الكواركات التي تبلغ طاقة طبقة الجلون فيها حوالي 300 ميجا إلكترون فولت.
الكواركات التي تحدد الأساسية الخصائص الفيزيائيةتسمى الجسيمات كواركات التكافؤ. بالإضافة إلى كواركات التكافؤ، تحتوي الهادرونات على أزواج افتراضية من الجسيمات - الكواركات والكواركات المضادة، والتي تنبعث وتمتص بواسطة الغلوونات لفترة قصيرة جدًا
(أين ه- طاقة الزوج الافتراضي) والذي يحدث بالمخالفة لقانون حفظ الطاقة وفقا لعلاقة هايزنبرج غير المؤكدة. تسمى الأزواج الافتراضية للكواركات كواركات البحرأو كواركات البحر. وهكذا، فإن بنية الهادرونات تشمل التكافؤ وكواركات البحر والجلونات.
السمة الرئيسية لجميع الكواركات هي أن لها شحنات قوية مقابلة. رسوم مجال قويلها ثلاثة أنواع متساوية (بدلاً من شحنة كهربائية واحدة من الناحية النظرية القوى الكهربائية). في المصطلحات التاريخية، تسمى هذه الأنواع الثلاثة من الشحنات ألوان الكواركات، وهي: الأحمر والأخضر والأزرق تقليديًا. وهكذا، كل كوارك في الجدول. يمكن أن يكون 1 و 2 في ثلاثة أشكال وهو عبارة عن جسيم ملون. خلط الألوان الثلاثة، كما يحدث في البصريات، يعطي لون أبيضأي أنه يغير لون الجسيم. جميع الهدرونات المرصودة عديمة اللون.
| جسيمات دون الذرية | ش(أعلى) | د(تحت) | س(غريب) | ج(سحر) | ب(قاع) | ر(قمة) |
| الكتلة م 0 | (1.5-5) ميجا إلكترون فولت/ثانية 2 | (3-9) ميجا إلكترون فولت/ثانية 2 | (60-170) ميجا إلكترون فولت/ثانية 2 | (1.1-4.4) جيجا إلكترون فولت/ثانية 2 | (4.1-4.4) جيجا إلكترون فولت/ثانية 2 | 174 جيجا إلكترون فولت/ثانية 2 |
| إسوسبين أنا | +1/2 | +1/2 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| تنبؤ أنا 3 | +1/2 | -1/2 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| الشحنة الكهربائية س/ه | +2/3 | -1/3 | -1/3 | +2/3 | -1/3 | +2/3 |
| غرابة س | 0 | 0 | -1 | 0 | 0 | 0 |
| سحر ج | 0 | 0 | 0 | +1 | 0 | 0 |
| قاع ب | 0 | 0 | 0 | 0 | -1 | 0 |
| قمة ت | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | +1 |
يتم تنفيذ تفاعلات الكواركات بواسطة ثمانية غلوونات مختلفة. مصطلح "جلون" يعني باللغة الإنجليزيةالغراء، أي أن هذه الكمات الميدانية عبارة عن جسيمات يبدو أنها تلصق الكواركات معًا. مثل الكواركات، الغلوونات عبارة عن جسيمات ملونة، ولكن بما أن كل غلوون يغير ألوان كواركين في وقت واحد (الكوارك الذي ينبعث الغلوون والكوارك الذي يمتص الغلوون)، فإن الغلوون يتم تلوينه مرتين، ويحمل لونًا ولونًا مضادًا، عادةً يختلف عن اللون .
أما الكتلة الباقية للجلونات، مثل كتلة الفوتون، فهي صفر. بالإضافة إلى ذلك، فإن الغلوونات محايدة كهربائيًا وليس لها شحنة ضعيفة.
تنقسم الهادرونات أيضًا عادةً إلى جسيمات ورنينات مستقرة: الباريون والميزون. 
تتميز الرنينات بعمر قصير للغاية (~10 -20 -10 -24 ثانية)، حيث أن اضمحلالها يرجع إلى تفاعل قوي.
تم اكتشاف العشرات من هذه الجسيمات من قبل الفيزيائي الأمريكي إل. ألفاريز. وبما أن مسار هذه الجسيمات إلى الاضمحلال قصير جدًا بحيث لا يمكن ملاحظتها في أجهزة الكشف التي تسجل آثار الجسيمات (مثل غرفة الفقاعات، وما إلى ذلك)، فقد تم اكتشافها جميعًا بشكل غير مباشر، من خلال وجود قمم اعتمادًا على احتمالية حدوثها. تفاعل الجزيئات المختلفة مع بعضها البعض للحصول على الطاقة. ويوضح الشكل 1 هذا. يوضح الشكل اعتماد المقطع العرضي للتفاعل (المتناسب مع قيمة الاحتمال) للبيون الموجب $\pi^+$ مع البروتون صمن الطاقة الحركية للبيون. عند طاقة تبلغ حوالي 200 ميغا إلكترون فولت، تكون الذروة مرئية أثناء المقطع العرضي. عرضه $\Gamma = 110$ MeV، والكتلة الإجمالية للجسيم $\Delta^(++)$ تساوي $T^(")_(max)+M_p c^2+M_\pi c ^2=1232$ MeV /с 2 ، حيث $T^(")_(max)$ هي الطاقة الحركية لاصطدام الجزيئات في نظام مركز كتلتها. يمكن اعتبار معظم الرنينات حالة مثارة للجسيمات المستقرة، حيث أنها تحتوي على نفس تركيب الكواركات مثل نظيراتها المستقرة، على الرغم من أن كتلة الرنينات أكبر بسبب طاقة الإثارة.
نموذج الكوارك للهادرونات
نبدأ في وصف نموذج الكوارك للهادرونات من خلال رسم خطوط المجال المنبعثة من مصدر - كوارك بشحنة ملونة وينتهي عند كوارك مضاد (الشكل 2، ب). للمقارنة، في الشكل. 2، ونبين أنه في حالة التفاعل الكهرومغناطيسي، تتباعد خطوط القوة عن مصدرها - الشحنة الكهربائية - مثل المروحة، لأن الفوتونات الافتراضية المنبعثة في وقت واحد من المصدر لا تتفاعل مع بعضها البعض. ونتيجة لذلك حصلنا على قانون كولومب.
وعلى النقيض من هذه الصورة، فإن الغلوونات نفسها لها شحنات ملونة وتتفاعل بقوة مع بعضها البعض. ونتيجة لذلك، بدلاً من مروحة خطوط الكهرباء، لدينا حزمة موضحة في الشكل. 2, ب. يمتد الحبل بين الكوارك والكوارك المضاد، لكن الأمر الأكثر إثارة للدهشة هو أن الغلوونات نفسها، التي لها شحنات ملونة، تصبح مصادر لغلوونات جديدة، يزداد عددها كلما ابتعدت عن الكوارك. 
تتوافق صورة التفاعل هذه مع اعتماد طاقة التفاعل المحتملة بين الكواركات على المسافة بينهما، كما هو موضح في الشكل. 3. أي: إلى البعيد ر> 10 -13 سم، فإن اعتماد U(R) له طابع على شكل قمع، وقوة شحنة اللون في نطاق المسافة هذا صغيرة نسبيًا، بحيث تكون الكواركات عند ر> 10 - 15 سم، بالتقريب الأول، يمكن اعتبارها جسيمات حرة غير متفاعلة. هذه الظاهرة لها اسم خاص هو الحرية المقاربة للكواركات الصغيرة ر. رغم ذلك، متى رأكبر من بعض القيمة $R_(cr) \حوالي 10^(-13)$ cm لطاقة التفاعل المحتملة ش(ر) يصبح متناسبًا طرديًا مع القيمة ر. ويترتب على ذلك مباشرة أن القوة F = -دو/دكتور= const، أي لا يعتمد على المسافة. ولم يكن لأي تفاعلات أخرى سبق أن درسها الفيزيائيون مثل هذه الخاصية غير العادية.
تظهر الحسابات أن القوى المؤثرة بين الكوارك والكوارك المضاد، في الواقع، بدءًا من $R_(cr) \approx 10_(-13)$ cm، تتوقف عن الاعتماد على المسافة، وتبقى عند مستوى هائل الحجم، يقترب من 20 طنًا .على مسافة ر~ 10 -12 سم (يساوي نصف قطر النواة الذرية المتوسطة) قوى اللون أكبر بأكثر من 100 ألف مرة من القوى الكهرومغناطيسية. وإذا قارنا قوة اللون مع القوى النووية الموجودة بين البروتون والنيوترون داخل نواة الذرة، يتبين لنا أن قوة اللون أكبر بآلاف المرات! وهكذا، انفتحت أمام الفيزيائيين صورة جديدة عظيمة لقوى اللون في الطبيعة، أكبر بكثير من القوى النووية المعروفة حاليًا. وبطبيعة الحال، فإن السؤال الذي يطرح نفسه على الفور هو ما إذا كان من الممكن جعل هذه القوى تعمل كمصدر للطاقة. لسوء الحظ، الجواب على هذا السؤال هو سلبي.
وبطبيعة الحال، يطرح سؤال آخر: إلى أي مسافة؟ ربين الكواركات، تزداد الطاقة الكامنة خطيًا مع الزيادة ر? 
الجواب بسيط: تنكسر حزمة خطوط المجال على مسافات كبيرة، لأنه من الأفضل أن تتشكل قطيعة مع ولادة زوج من جسيمات الكوارك والكوارك المضاد. يحدث هذا عندما تكون الطاقة الكامنة في موقع الانقطاع أكبر من الكتلة الباقية للكوارك والكوارك المضاد. تظهر عملية كسر حزمة خطوط القوة في مجال الغلوون في الشكل. 2, الخامس.
مثل هذه الأفكار النوعية حول ولادة كوارك-كوارك مضاد تجعل من الممكن فهم سبب عدم ملاحظة الكواركات الفردية على الإطلاق ولا يمكن ملاحظتها في الطبيعة. الكواركات محاصرة إلى الأبد داخل الهادرونات. وتسمى هذه الظاهرة بحصر الكواركات الحبس. عند الطاقات العالية، قد يكون من الأفضل أن تنكسر الحزمة في عدة أماكن في وقت واحد، لتشكل العديد من أزواج $q\tilde q$. بهذه الطريقة نتعامل مع مشكلة الولادات المتعددة أزواج الكواركات والكواركات المضادةوتشكيل نفاثات الكوارك الصلبة.
دعونا أولا نفكر في بنية الهادرونات الخفيفة، أي الميزونات. وهي تتكون، كما قلنا سابقًا، من كوارك واحد وكوارك مضاد واحد.
من المهم للغاية أن يكون لدى كلا الشريكين نفس شحنة اللون ونفس الشحنة المضادة (على سبيل المثال، كوارك أزرق وكوارك مضاد أزرق)، بحيث يكون لزوجهما، بغض النظر عن نكهات الكواركات، لا لون (ونلاحظ فقط جزيئات عديمة اللون).
جميع الكواركات والكواركات المضادة لها دوران (في أجزاء من ح) ، يساوي 1/2. لذلك، فإن إجمالي السبين لمزيج من الكوارك والكوارك المضاد يكون إما 0 عندما تكون السبينات متقابلة، أو 1 عندما تكون السبينات متوازية مع بعضها البعض. لكن دوران الجسيم يمكن أن يكون أكبر من 1 إذا كانت الكواركات نفسها تدور في بعض المدارات داخل الجسيم.
في الجدول يوضح الشكل 3 بعض مجموعات الكواركات المزدوجة والأكثر تعقيدًا، مما يشير إلى الهادرونات المعروفة مسبقًا التي يتوافق معها هذا المزيج من الكواركات.
| جسيمات دون الذرية | الميزونات | جسيمات دون الذرية | الباريونات | |||
| ج=0 | ج=1 | ج=1/2 | ج=3/2 | |||
| حبيبات | الأصداء | حبيبات | الأصداء | |||
| $\بي^+$ |
$\رو^+$ |
uuu | $\دلتا^(++)$ |
|||
| $\تيلدا يو د$ | $\بي^-$ |
$\رو^-$ |
uud | ص |
$\دلتا^+$ |
|
| $u \tilde u - d \tilde d$ | $\بي^0$ |
$\رو^0$ |
أود | ن (نيوترون) |
\دلتا^0 (دلتا0) |
|
| $u \tilde u + d \tilde d$ | $\إيتا$ |
$\أوميغا$ |
ddd | $\دلتا^-$ |
||
| $d \تيلدا s$ | $ك^0$ |
$ك^0*$ |
uus | $\سيجما^+$ |
$\سيجما^+*$ |
|
| $u \tilde s$ | $ك^+$ |
$ك^+*$ |
uds | $\لامدا^0$ |
$\سيجما^0*$ |
|
| $\tilde u s$ | $ك^-$ |
$ك^-*$ |
dds | $\سيجما^-$ |
$\سيجما^-*$ |
|
| $c \تيلدا د$ | $د^+$ |
$د^+*$ |
يو اس اس | $\شي^0$ |
$\شي^0*$ |
|
| $c \تيلدا s$ | $د^+_س$ |
$د^+_س*$ |
dss | $\شي^-$ |
$\شي^-*$ |
|
| $c \تيلدا c$ | تشارموني | $J/\psi$ |
نظام الضمان الاجتماعي | $\أوميغا^-$ |
||
| $b \تيلدا ب$ | البوتونيوم | ابسيلون | udc | $\لامدا^+_c$ (لامدا-تسي+) |
||
| $c \tilde u$ | $د^0$ |
$د^0*$ |
uuc | $\سيجما^(++)_c$ |
||
| $b \tilde u$ | $ب^-$ |
$ب*$ |
udb | $\لامدا_ب$ |
||
من بين الميزونات ورنينات الميزون التي تمت دراستها بشكل أفضل حاليًا، تتكون المجموعة الأكبر من جسيمات خفيفة غير عطرية لها أرقام كمومية س = ج = ب= 0. تضم هذه المجموعة حوالي 40 جسيمًا. يبدأ الجدول 3 بالبيونات $\pi$ ±,0، التي اكتشفها الفيزيائي الإنجليزي إس.إف. باول في عام 1949. تعيش البيونات المشحونة لمدة تتراوح ما بين 10 إلى 8 ثوانٍ تقريبًا، وتتحلل إلى لبتونات وفقًا للمخططات التالية:
$\pi^+ \to \mu + \nu_(\mu)$ و $\pi^- \to \mu^- + \tilde \nu_(\mu)$.
"أقاربهم" في الجدول. 3 - الرنين $\rho$ ±,0 (ميزونات رو)، على عكس البيونات، لها دوران ج= 1، فهي غير مستقرة وتعيش لمدة 10 -23 ثانية فقط. سبب اضمحلال $\rho$ ±,0 هو التفاعل القوي.
يعود سبب اضمحلال البيونات المشحونة إلى ضعف التفاعل، أي أن الكواركات التي يتكون منها الجسيم قادرة على الانبعاث والامتصاص نتيجة التفاعل الضعيف لمدة قصيرة روفقًا للعلاقة (4) بوزونات القياس الافتراضية: $u \to d + W^+$ أو $d \to u + W^-$، وعلى عكس اللبتونات، انتقالات كوارك من جيل إلى كوارك من جيل آخر يتم أيضًا تنفيذ التوليد، على سبيل المثال $u \to b + W^+$ أو $u \to s + W^+$، وما إلى ذلك، على الرغم من أن مثل هذه التحولات أكثر ندرة بكثير من التحولات خلال جيل واحد. في الوقت نفسه، خلال كل هذه التحولات، يتم الاحتفاظ بالشحنة الكهربائية في التفاعل.
دراسة الميزونات بما في ذلك س- و ج-الكواركات، أدت إلى اكتشاف العشرات من الجسيمات الغريبة والساحرة. ويتم الآن إجراء أبحاثهم في العديد من المراكز العلمية حول العالم.
دراسة الميزونات بما في ذلك ب- و ر-الكواركات، بدأت بشكل مكثف في المسرعات، ولن نتحدث عنها بمزيد من التفصيل في الوقت الحالي.
دعنا ننتقل إلى النظر في الهادرونات الثقيلة، أي الباريونات. تتكون جميعها من ثلاثة كواركات، ولكن تلك التي تحتوي على ثلاثة أنواع من الألوان، حيث أن جميع الباريونات عديمة اللون، مثل الميزونات. الكواركات الموجودة داخل الباريونات يمكن أن يكون لها حركة مدارية. في هذه الحالة، فإن الدوران الكلي للجسيم سيتجاوز الدوران الكلي للكواركات، أي ما يعادل 1/2 أو 3/2 (إذا كانت سبينات الكواركات الثلاثة متوازية مع بعضها البعض).
الباريون ذو الكتلة الدنيا هو البروتون ص(انظر الجدول 3). البروتونات والنيوترونات هي التي تشكل جميع النوى الذرية. العناصر الكيميائية. يحدد عدد البروتونات الموجودة في النواة إجمالي شحنتها الكهربائية ز.
الجسيم الرئيسي الآخر للنواة الذرية هو النيوترون ن. النيوترون أثقل قليلاً من البروتون، وهو غير مستقر وفي حالة حرة، ويبلغ عمره حوالي 900 ثانية، ويتحلل إلى بروتون وإلكترون ونيوترينو. في الجدول ويبين الشكل 3 حالة الكوارك للبروتون uudوالنيوترون أود. ولكن مع دوران هذا المزيج من الكواركات ج= يتم تشكيل 3/2 الرنين $\Delta^+$ و$D^0$، على التوالي. جميع الباريونات الأخرى تتكون من كواركات أثقل س, ب, ر، ولها كتلة أكبر بكثير. وكان من بينها أهمية خاصة دبليو- -هايبرون، ويتكون من ثلاثة كواركات غريبة. تم اكتشافه أولاً على الورق، أي عن طريق الحساب باستخدام أفكار بنية الكواركات للباريونات. تم التنبؤ بجميع الخصائص الأساسية لهذا الجسيم ثم تم تأكيدها من خلال التجارب.
تشير العديد من الحقائق المرصودة تجريبيًا الآن بشكل مقنع إلى وجود الكواركات. على وجه الخصوص، نحن نتحدث عن اكتشاف عملية جديدة في تفاعل تصادم الإلكترونات والبوزيترونات، مما يؤدي إلى تكوين نفاثات الكوارك والكوارك المضاد. يظهر رسم تخطيطي لهذه العملية في الشكل. 4. تم إجراء التجربة في مصادمات في ألمانيا والولايات المتحدة الأمريكية. يوضح الشكل اتجاه الحزم باستخدام الأسهم ه+ و ه- ومن نقطة اصطدامهما يهرب كوارك سوالكوارك المضاد $\tilde q$ عند زاوية السمت $\Theta$ لاتجاه الرحلة ه+ و ه- . تحدث ولادة زوج $q+\tilde q$ أثناء التفاعل
$$e^+ + e^- \to \gamma_(virt) \to q + \tilde q$$
كما قلنا من قبل، فإن حزمة من خطوط الطاقة (التي تسمى غالبًا سلسلة) عندما يتم تمديدها بشكل كبير بما فيه الكفاية، تنقسم إلى مكونات. 
عند الطاقة العالية للكوارك والكوارك المضاد، كما ذكرنا سابقًا، ينقطع الخيط في العديد من الأماكن، ونتيجة لذلك تتشكل حزمتان ضيقتان من الجسيمات الثانوية عديمة اللون في كلا الاتجاهين على طول خط طيران الكوارك والكوارك المضاد، كما يظهر في الشكل. 4. تسمى هذه الحزم من الجسيمات بالنفاثات. في كثير من الأحيان، لوحظ تشكيل ثلاثة أو أربعة أو أكثر من الجسيمات في وقت واحد.
في التجارب التي أجريت على طاقات المسرع الفائق في الأشعة الكونية، والتي شارك فيها مؤلف هذا المقال، تم الحصول على صور لعملية تكوين العديد من الطائرات. والحقيقة هي أن الحبل أو الخيط أحادي البعد وبالتالي فإن مراكز تكوين ثلاث أو أربع نفاثات أو أكثر تقع أيضًا على طول خط مستقيم.
تسمى النظرية التي تصف التفاعلات القوية الديناميكا اللونية الكموميةأو باختصار مراقبة الجودة. إنها أكثر تعقيدًا بكثير من نظرية التفاعلات الكهربائية الضعيفة. ينجح QCD بشكل خاص في وصف ما يسمى بالعمليات الصلبة، أي عمليات تفاعل الجزيئات مع نقل كبير للزخم بين الجزيئات. على الرغم من أن إنشاء النظرية لم يكتمل بعد، إلا أن العديد من علماء الفيزياء النظرية مشغولون بالفعل بإنشاء "التوحيد الكبير" - توحيد الديناميكا اللونية الكمومية ونظرية التفاعل الكهروضعيف في نظرية واحدة.
في الختام، دعونا نفكر بإيجاز فيما إذا كانت ستة لبتونات و18 كواركًا متعدد الألوان (وجسيماتها المضادة)، بالإضافة إلى كوانتا الحقول الأساسية - الفوتون، دبليو ± -, ز 0 بوزونات، وثمانية غلوونات، وأخيرًا، كميات مجال الجاذبية - الجرافيتونات - الترسانة الكاملة للجزيئات الأولية حقًا، أو بتعبير أدق، الجسيمات الأساسية. على ما يبدو لا. على الأرجح، الصور الموصوفة للجسيمات والحقول هي انعكاس فقط لمعرفتنا الحالية. ليس من قبيل الصدفة أن هناك بالفعل العديد من الأفكار النظرية التي تتضمن مجموعة كبيرة من ما يسمى بالجسيمات فائقة التناظر التي لا تزال ملحوظة، وثمانية من الكواركات فائقة الثقل، وأكثر من ذلك بكثير.
بوضوح، الفيزياء الحديثةلا يزال بعيدًا عن بناء نظرية كاملة للجسيمات. ربما كان عالم الفيزياء العظيم ألبرت أينشتاين على حق عندما اعتقد أن أخذ الجاذبية في الاعتبار فقط، على الرغم من دورها الذي يبدو الآن صغيرًا في العالم الصغير، هو الذي سيجعل من الممكن بناء نظرية دقيقة للجسيمات. ولكن كل هذا موجود بالفعل في القرن الحادي والعشرين أو حتى في وقت لاحق.
الأدب
1. أوكون إل بي. فيزياء الجسيمات الأولية. م: ناوكا، 1988.
2. كوبزاريف آي يو. الحائزون على جائزة نوبل عام 1979: S. Weinberg، S. Glashow، A. Salam // Nature. 1980. ن1. ص84.
3. زيلدوفيتش يا.ب. تصنيف الجسيمات الأولية والكواركات كما هو معروض للمشاة // Uspekhi fiz. الخيال العلمي. 1965. ت 8. ص 303.
4. كرينوف ف.ب. علاقة عدم اليقين بالطاقة والوقت // مجلة سوروس التعليمية. 1998. ن 5. ص 77-82.
5. Nambu I. لماذا لا توجد كواركات حرة // Uspekhi fiz. الخيال العلمي. 1978. ت 124. ص 146.
6. جدانوف جي.بي.، ماكسيمنكو في.إم.، سلافاتينسكي إس.إيه. تجربة "بامير" // الطبيعة. 1984. ن 11. ص 24
مراجع المقالإل. ساريتشيفا
S. A. سلافاتينسكيمعهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا، دولجوبرودني، منطقة موسكو.
| جيل | كواركات بشحنة (+2/3) | كواركات بشحنة (−1/3) | ||||||
| رمز الكوارك/الكوارك المضاد | الكتلة (ميجا إلكترون فولت) | اسم/نكهة الكوارك/الكوارك المضاد | رمز الكوارك/الكوارك المضاد | الكتلة (ميجا إلكترون فولت) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | يو-كوارك (كوارك علوي) / كوارك مضاد | من 1.5 إلى 3 | د-كوارك (كوارك سفلي) / كوارك مضاد | 4.79 ± 0.07 | ||||
| 2 | ج-كوارك (كوارك ساحر) / كوارك مضاد | 1250 ± 90 | كوارك إس (كوارك غريب) / كوارك مضاد | 95 ± 25 | ||||
| 3 | كوارك تي (كوارك علوي) / كوارك تي مضاد | 174200 ± 3300 | ب-كوارك (الكوارك السفلي) / كوارك ب المضاد | 4200±70 | ||||
أنظر أيضا
اكتب مراجعة عن مقال "الجسيم الأساسي"
ملحوظات
روابط
- S. A. سلافاتينسكي// معهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا (دولجوبرودني، منطقة موسكو)
- سلافاتينسكي إس. // SOZH، 2001، رقم 2، ص. 62-68 أرشيف web.archive.org/web/20060116134302/journal.issep.rssi.ru/annot.php?id=S1176
- // nuclphys.sinp.msu.ru
- // Second-physics.ru
- //physics.ru
- // Nature.web.ru
- // Nature.web.ru
- // Nature.web.ru
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مقتطف يميز الجسيم الأساسي
في اليوم التالي استيقظ متأخرا. من خلال تجديد انطباعات الماضي، تذكر أولاً وقبل كل شيء أنه كان عليه اليوم تقديم نفسه للإمبراطور فرانز، وتذكر وزير الحرب، والمساعد النمساوي المهذب، بيليبين ومحادثة مساء الأمس. بكامل ملابسها زي موحد، الذي لم يرتديه لفترة طويلة، في رحلة إلى القصر، دخل مكتب بيليبين، وهو منتعش وحيوي ووسيم، وذراعه مقيدة. وكان هناك أربعة من السادة من السلك الدبلوماسي في المكتب. كان بولكونسكي على دراية بالأمير إيبوليت كوراجين، الذي كان سكرتير السفارة؛ قدمه بيليبين للآخرين.السادة الذين زاروا بيليبين، العلمانيين والشباب والأثرياء والمبهجين، شكلوا دائرة منفصلة في فيينا وهنا، والتي أطلق عليها بيليبين، الذي كان رئيس هذه الدائرة، دائرة خاصة بنا، les nftres. يبدو أن هذه الدائرة، التي كانت تتألف بشكل حصري تقريبًا من الدبلوماسيين، كان لها مصالحها الخاصة التي لا علاقة لها بالحرب والسياسة، ومصالح المجتمع الراقي، والعلاقات مع بعض النساء والجانب الكتابي من الخدمة. من الواضح أن هؤلاء السادة قبلوا الأمير أندريه عن طيب خاطر في دائرتهم كواحد منهم (وهو شرف فعلوه مع القليل منهم). ومن باب المجاملة، وكموضوع للدخول في الحديث، تم طرح عدة أسئلة عليه حول الجيش والمعركة، وتحولت المحادثة مرة أخرى إلى نكات ونميمة مبهجة وغير متسقة.
قال أحدهم وهو يتحدث عن فشل زميل دبلوماسي: "لكن الأمر جيد بشكل خاص، والأمر الجيد بشكل خاص هو أن المستشار أخبره بشكل مباشر أن تعيينه في لندن كان بمثابة ترقية، وأنه يجب عليه أن ينظر إلى الأمر بهذه الطريقة". هل ترى شخصيته في نفس الوقت؟...
"لكن الأسوأ من ذلك أيها السادة، أقدم لكم كوراجين: الرجل في حالة سيئة، وهذا دون جوان، هذا الرجل الرهيب، يستغل ذلك!"
كان الأمير هيبوليت مستلقيًا على كرسي فولتير وساقاه متقاطعتان فوق ذراعه. هو ضحك.
قال: "Parlez moi de ca، [هيا، هيا]".
- أوه، دون خوان! يا ثعبان! - سمعت الأصوات.
"أنت لا تعرف يا بولكونسكي،" التفت بيليبين إلى الأمير أندريه، "أن كل الفظائع الجيش الفرنسي(كدت أقول - الجيش الروسي) - لا شيء يقارن بما فعله هذا الرجل بين النساء.
"La femme est la compagne de l"homme، [المرأة صديقة الرجل]،" قال الأمير هيبوليت وبدأ ينظر من خلال اللورنيت إلى ساقيه المرتفعتين.
انفجر بيليبين وعائلتنا بالضحك، ونظروا في عيون إيبوليت. رأى الأمير أندريه أن إيبوليت، الذي (كان عليه أن يعترف به) كان يشعر بالغيرة تقريبًا من زوجته، كان مهرجًا في هذا المجتمع.
قال بيليبين بهدوء لبولكونسكي: "لا، يجب أن أعاملك بكوراجين". – إنه ساحر عندما يتحدث عن السياسة، عليك أن ترى هذه الأهمية.
جلس بجانب هيبوليتوس وجمع ثنيات على جبهته وبدأ محادثة معه حول السياسة. أحاط الأمير أندريه وآخرون بكليهما.
"لا يمكن لخزانة برلين أن تختبر شعورًا بالتحالف"، بدأ هيبوليت وهو ينظر إلى الجميع بشكل ملحوظ، "بدون توضيح... comme dans sa derieniere note... vous comprenez... vous comprenez... et puis si sa Majeste l"Empereur ne deroge pas au Principe de notre Alliance... [لا تستطيع حكومة برلين التعبير عن رأيها في التحالف دون التعبير... كما في مذكرتها الأخيرة... أنت تفهم... أنت تفهم.. ومع ذلك، إذا لم يغير جلالة الإمبراطور جوهر تحالفنا...]
"حضر، je n"ai pas fini...،" قال للأمير أندريه، ممسكًا بيده. ""أفترض أن التدخل سيكون أكثر قوة من عدم التدخل." و..." توقف مؤقتًا. – On ne pourra pas imputer a la fin de not recevoir notre depeche du 28 novembre. Voila comment tout cela finira. [انتظر، أنا لم أنتهي. أعتقد أن التدخل سيكون أقوى من عدم التدخل، و... من المستحيل أن نعتبر الأمر منتهياً إذا لم يتم قبول إرسالنا بتاريخ 28 تشرين الثاني/نوفمبر. كيف سينتهي كل هذا؟]
وترك يد بولكونسكي، مشيراً إلى أنه قد انتهى الآن تماماً.
"ديموسثينيس، je te reconnais au caillou que tu as cast dans ta bouche d"or! [ديموسثينيس، تعرفت عليك من خلال الحصاة التي تخفيها في شفتيك الذهبية!] - قال بيليبين، الذي تحركت قبعة شعره على رأسه مع سرور .
ضحك الجميع. وضحك هيبوليتوس بصوت أعلى من الجميع. يبدو أنه كان يعاني، وكان يختنق، لكنه لم يستطع مقاومة الضحك الجامح الذي امتد على وجهه الساكن دائمًا.
قال بيليبين: "حسنًا أيها السادة، بولكونسكي هو ضيفي في المنزل وهنا في برون، وأريد أن أعامله قدر الإمكان بكل أفراح الحياة هنا". لو كنا في برون لكان الأمر سهلاً؛ ولكن هنا، dans ce vilain trou morave [في هذه الحفرة المورافية السيئة]، الأمر أكثر صعوبة، وأطلب منكم جميعًا المساعدة. لقد كان من واجب برون أن يكرم الشرفاء. [نحن بحاجة إلى إظهار برون له.] أنت تتولى إدارة المسرح، وأنا – المجتمع، وأنت، هيبوليتوس، بالطبع – النساء.
- نحن بحاجة إلى أن نظهر له أميلي، أنها جميلة! - قال أحدنا وهو يقبل أطراف أصابعه.
قال بيليبين: "بشكل عام، يجب أن يتحول هذا الجندي المتعطش للدماء إلى وجهات نظر أكثر إنسانية".
قال بولكونسكي وهو ينظر إلى ساعته: "من غير المرجح أن أستفيد من ضيافتكم أيها السادة، والآن حان وقت رحيلي".
- أين؟
- إلى الإمبراطور.
- عن! يا! يا!
- حسنا، وداعا، بولكونسكي! وداعا أيها الأمير. سُمعت أصوات: "تعالوا لتناول العشاء مبكرًا". - نحن نعتني بك.
قال بيليبين، وهو يرافق بولكونسكي إلى القاعة الأمامية: "حاول قدر الإمكان الثناء على الأمر في تسليم المؤن والطرق عندما تتحدث مع الإمبراطور".
أجاب بولكونسكي مبتسما: "وأود أن أشيد، لكنني لا أستطيع، بقدر ما أعرف".
- حسنًا، بشكل عام، تحدث قدر الإمكان. شغفه هو الجماهير. لكنه هو نفسه لا يحب الكلام ولا يعرف كيف، كما سترون.
حتى وقت قريب نسبيًا، كانت عدة مئات من الجسيمات والجسيمات المضادة تعتبر أولية. أظهرت دراسة مفصلة لخصائصها وتفاعلاتها مع الجسيمات الأخرى وتطور النظرية أن معظمها في الواقع ليس أوليًا، لأنها تتكون من أبسط الجسيمات أو كما يقولون الآن، الجسيمات الأساسية. الجسيمات الأساسية نفسها لم تعد تتكون من أي شيء. أظهرت العديد من التجارب أن جميع الجسيمات الأساسية تتصرف مثل الأجسام النقطية عديمة الأبعاد التي ليس لها بنية داخلية، على الأقل حتى أصغر المسافات المدروسة حاليًا والتي تبلغ ~ 10 -16 سم.
من بين عمليات التفاعل التي لا تعد ولا تحصى والمتنوعة بين الجسيمات، هناك أربعة تفاعلات رئيسية أو أساسية: التفاعلات القوية (النووية)، الكهرومغناطيسيوالضعيفة والجاذبية. في عالم الجسيمات، تفاعل الجاذبية ضعيف جدًا، وما زال دورها غير واضح، ولن نتحدث عنه أكثر.
هناك مجموعتان من الجسيمات في الطبيعة: الهادرونات، التي تشارك في جميع التفاعلات الأساسية، واللبتونات، التي لا تشارك فقط في التفاعل القوي.
وفقًا للمفاهيم الحديثة، تتم التفاعلات بين الجسيمات من خلال الانبعاث والامتصاص اللاحق لكميات المجال المقابل (القوي، الضعيف، الكهرومغناطيسي) المحيط بالجسيم. هذه الكميات هي قياس البوزوناتوهي أيضًا جسيمات أساسية. البوزونات لها خاصيتها الزخم الزاوي، تسمى الدوران، تساوي قيمة العدد الصحيح ثابت بلانك. الكميات الميدانية، وبالتالي، حاملات التفاعلات القوية هي غلوونات، يُشار إليها بالرمز g (ji)، كمامات المجال الكهرومغناطيسي هي كماتات ضوئية معروفة - الفوتونات، يُشار إليها بـ (جاما)، وكميات المجال الضعيف، وبالتالي حاملات ضعيفة التفاعلات هي دبليو± (مزدوج ve)- و ز 0 (زيت صفر) بوزونات.
على عكس البوزونات، فإن جميع الجسيمات الأساسية الأخرى هي فرميونات، أي جسيمات ذات قيمة دوران نصف صحيحة تساوي ح/2.
في الجدول يوضح الشكل 1 رموز الفرميونات الأساسية - اللبتونات والكواركات.
كل جسيم مبين في الجدول. 1، يتوافق مع جسيم مضاد يختلف عن الجسيم فقط في إشارات الشحنة الكهربائية والأرقام الكمومية الأخرى (انظر الجدول 2) واتجاه الدوران بالنسبة لاتجاه زخم الجسيم. سوف نشير إلى الجسيمات المضادة بنفس رموز الجسيمات، ولكن مع وجود خط متموج فوق الرمز.
الجسيمات في الجدول. 1 يتم تحديدها بواسطة حروف يونانية ولاتينية، وهي: الحرف (nu) - ثلاثة نيوترينوات مختلفة، الحروف e - إلكترون، (mu) - muon، (tau) - taon، الحروف u، c، t، d، s , ب تشير إلى الكواركات ; وترد أسمائهم وخصائصهم في الجدول. 2.
الجسيمات في الجدول. 1 تم تجميعها في ثلاثة أجيال الأول والثاني والثالث وفقًا لبنية النظرية الحديثة. تم بناء كوننا من جزيئات الجيل الأول - اللبتونات والكواركات والبوزونات المقياسية، ولكن كما يظهر العلم الحديث حول تطور الكون، في المرحلة الأولى من تطوره، لعبت جزيئات الأجيال الثلاثة دورًا مهمًا.
| اللبتونات | جسيمات دون الذرية | ||||||||||||
|
|
اللبتونات
أولاً، دعونا ننظر إلى خصائص اللبتونات بمزيد من التفصيل. في السطر العلوي من الجدول. 1 يحتوي على ثلاثة نيوترينوات مختلفة: نيوترينوات الإلكترون والميون والتاو. ولم يتم قياس كتلتها بشكل دقيق بعد، ولكن تم تحديد حدها الأعلى، على سبيل المثال، لـ ne يساوي 10 -5 من كتلة الإلكترون (أي g).
عند النظر إلى الطاولة. في الشكل 1، يُطرح السؤال حتمًا عن سبب حاجة الطبيعة إلى إنشاء ثلاثة نيوترينوات مختلفة. لا توجد إجابة على هذا السؤال حتى الآن، لأنه لم يتم إنشاء مثل هذه النظرية الشاملة للجسيمات الأساسية التي من شأنها أن تشير إلى ضرورة وكفاية جميع هذه الجسيمات وتصف خصائصها الأساسية. ربما سيتم حل هذه المشكلة في القرن الحادي والعشرين (أو في وقت لاحق).
الخط السفلي من الجدول. يبدأ الفصل الأول بالجسيم الذي درسناه كثيرًا، وهو الإلكترون. تم اكتشاف الإلكترون في نهاية القرن الماضي على يد الفيزيائي الإنجليزي ج. طومسون. دور الإلكترونات في عالمنا هائل. وهي تلك الجسيمات سالبة الشحنة التي تشكل مع النوى الذرية جميع ذرات العناصر المعروفة لنا الجدول الدوري لمندليف. في كل ذرة، عدد الإلكترونات يساوي بالضبط عدد البروتونات في نواة الذرة، مما يجعل الذرة متعادلة كهربائيا.
الإلكترون مستقر؛ والاحتمال الرئيسي لتدمير الإلكترون هو موته عند اصطدامه بجسيم مضاد - بوزيترون e +. هذه العملية تسمى إبادة :
.
ونتيجة للفناء، تتشكل كمتان من جاما (كما تسمى الفوتونات عالية الطاقة)، تحملان الطاقات المتبقية e+ وe- وطاقاتهما الحركية. في الطاقات العالية e + و e - تتشكل الهادرونات وأزواج الكواركات (انظر، على سبيل المثال، (5) والشكل 4).
يوضح التفاعل (1) بوضوح صحة معادلة أينشتاين الشهيرة حول تكافؤ الكتلة والطاقة: ه = مولودية 2 .
في الواقع، أثناء إبادة البوزيترون والإلكترون الساكنين في المادة، تتحول كتلتهما الساكنة بأكملها (التي تساوي 1.22 ميغا إلكترون فولت) إلى طاقة -الكميات، التي ليس لها كتلة ساكنة.
في الجيل الثاني من المحصلة النهائية للجدول. 1 يقع مون- جسيم يشبه في جميع خصائصه الإلكترون، ولكن بكتلة كبيرة بشكل غير عادي. كتلة الميون أكبر بـ 207 مرات من كتلة الإلكترون. على عكس الإلكترون، الميون غير مستقر. زمن حياته ر= 2.2 · 10 -6 ث. يتحلل الميون بشكل تفضيلي إلى إلكترون ونيوترينوين وفقًا للمخطط
ونظير أثقل من الإلكترون هو . وكتلته أكبر بثلاثة آلاف مرة من كتلة الإلكترون (MeV/c2)، أي أنه أثقل من البروتون والنيوترون. يبلغ عمره 2.9 · 10 -13 ثانية، ومن بين أكثر من مائة مخطط (قنوات) مختلفة لاضمحلاله، من الممكن ما يلي.
تشكيل الاستبداد من إيفان الثالث إلى زمن الاضطرابات ماذا يقول المؤرخون المعاصرون عن إيفان 3
معايير آداب وسلوك الكلام
فيجوتسكي عن الذاكرة وتطورها: دور الوسائل الاصطناعية