به انجمن های تخصصی دانلود رایگان خوش آمدید
نام کاربری یا ایمیل:  
پسورد:     
ثبت نام | بازیابی پسورد
ثبت نام راهنما لیست اعضا مشاهده ارسال های جدید مشاهده ارسال های امروز
X اطلاعات تالار نشان میدهد که شما عضو نیستید. لطفا از این لینک در کمتر از 1 دقیقه ثبت نام کنید



ارسال موضوع  ارسال پاسخ 
 
امتیاز موضوع:
  • 1 رأی - میانگین امیتازات : 5
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

کوارک

نویسنده پیام
*
ارسال ها: 1,324
اعتبار: 10
سپاس کرده: 729
سپاس شده: 874 در 439 موضوع

امتياز: 5,017.25

ارسال: #1
کوارک
دیگر ویژگی ها ... شگفتی
بعد ها، یک ویژگی مهم دیگر نیز کشف شد. در برخوردهای با انرژی بالا برای ذره هایی با نام مزون k تولید می شدند. اما چیز عجیبی درباره آن ها وجود داشت.


دانشمندان مشاهده کردند که این ذرات طول عمر طولانی ای دارند، انگار قوانین ناشناخته ای از واپاشی آن ها به ذرات دیگر جلوگیری می کند.

موری گلمان برنده جایزه نوبل 1969 فرض کرد که k مزون ها و بعضی ذرات دیگر یک ویژگی جدید دارند و آن را " شگفتی " نامید. سپس او این ویژگی ها را شناسایی و به صورت ریاضی بررسی و طبقه بندی کرد.

اما این کار کامل به نظر نمی رسید. طرح ها و طبقه بندی های او وجود یک ذره کشف نشده را پیش بینی می کرد. ( امگا )، فیزیک دان ها خیلی زود ذره ای با جرم پیش بینی شده توسط موری گلمان را یافتند که این دلالت بر این داشت که طبقه بندهای او درست بوده است.


درون کوارک
با وجود الگو بندی های گلمان و طبقه بندی ذرات به دسته هایی همچون باریون و مزون، فیزیک دانان هنوز با صدها ذره ی بنیادین درگیر بودند.
برای فرار از این باغ وحش ذرات، گام بعدی این بود که تحقیق کنند چرا این الگوها توانستند تمام باریون ها و مزون ها را توصیف و طبقه بندی کنند. پس تمام باریون ها و مزون ها از ذرات ( مشترک ) دیگری تشکیل شده اند. این ذرات را کوارک نامیدند.




مری گلمان و جرج زویگ فرض کردند که باریون ها ذراتی هستند که از سه کوارک تشکیل شده اند ( qqq ) و مزون ها ذراتی اند که از یک کوارک و یک آنتی کوارک q و q ساخته شده اند.
( یک کوارک up با علامت u و یک کوارک down با علامت d نشان داده می شود. این بالا و پایین تنها نام کوارک اند و دلالت بر بالا و پایین بودن آن ها ندارند. )




بارهای کسری و کوارک های دیده نشده به نظر نمی رسید که کوارک ها جواب کامل معما باشند. گلمان و زویگ یک مشکل بزرگ ایده خود را شناسایی کردند. آن ها برای هماهنگی با بارهای شناخته شده مزون ها و باریون ها، مجبور بودند که به کوارک ها بار کسری نسبت بدهند! چیزی که هرگز تا آن زمان دیده نشده بود.
گلمان و زویگ برای پذیرفتنی شدن نظریه شان با دو مشکل جدی رو به رو بودند:
کوارک ها هنوز مشاهده نشده بودند و کسی نتوانسته بود توضیح بدهد که چرا آن ها تا به حال مشاهده نشده اند.
همه جور ترکیبی از کوارک ها ممکن به نظر می رسید و به دست می آمد اما دیده نمی شد.




بار رنگی بنابراین یکی مجبور بود که توضیح دهد که چرا همیشه ترکیب هایی از کوارک ها دیده می شوند که در کل، بار درست دارند و چرا ترکیب هایی مانند q و qq و q¯qq دیده نمی شوند. ( q¯ نماد پادکوارک یا آنتی کوارک است )







گلمان و بقیه اندیشیدند که جواب در میان نیروهای بین کوارک ها پنهان است. این نیرو را نیروی قوی نامیدند و بارهای جدیدی که این نیرو را حس می کردند، بار رنگی نامیدند؛ هرچند که این اصطلاح هیچ ربطی به رنگ های طبیعی ندارد.
آن ها فرض کردند که کوارک ها می توانند سه بار رنگی داشته باشند. به این دلیل این بار را رنگ نامیدند که بعضی ترکیب های معین کوارک ها خنثی اند درست مثل رنگهای واقعی که از ترکیب سه رنگ (سبز، آبی، قرمز ) رنگ سفید که خنثی است، به دست می آید.
همان طور که ترکیب آبی و قرمز، بنفش می دهد، ترکیب بعضی رنگ ها هم سفید به دست می دهد. مثلا ترکیب قرمز، سبز و آبی

حالا می توانستند بگویند تنها ترکیباتی از کوارک ها وجود دارند که از لحاظ رنگی خنثی باشند. پس فقط ترکیبهای qq و qqq در طبیعت دیده می شوند.

کوارک ها تعریف شدند!
ماهیت نیروی قوی کاملا با نیروهای گرانشی و الکترومغناطیسی تفاوت دارد. در این دو نیرو هرچه فاصله بین دو جسم یا دو بار بیشتر باشد، نیرو ضعیف تر می شود. اما در مورد نیروی قوی، فاصله اهمیتی ندارد و شدت نیرو یکسان می ماند. خب پس وقتی کوارک ها به شدت ضربه می خورند، چه می شود؟





جرم، ذره ها و کوارک ها وجود کوارک ها، قانون برابری جرم و انرژی انیشتین را اثبات می کند.
ذره ای را در نظر بگیرید که از چندین کوارک تشکیل شده است، جرم ذره تنها شامل جرم کوارک ها نیست. بلکه جرم کل ذره برابر برابر جرم کوارک ها و انرژی جنبشی آن هاست.




در یک پروتون، جرم سه کوارک موجود فقط 1.3 درصد از جرم کل پروتون را تشکیل می دهد. این نشان دهنده ی این است که جرم هسته کمتر از جرم اجزاء اصلی اش می باشد.
با وجود این که کوارک ها در پروتون و نوترون، انرژی جنبشی زیادی دارند، این سؤال مطرح می شود که چگونه آن ها در هسته مقیدند؟ و چرا این ذرات نمی توانند از هسته خارج شوند؟ نیروی قوی (غیر گرانشی)، کوارک ها را در پروتون مقید نگه می دارد. پس برای آزاد کردن کوارک از پروتون باید کار زیادی را انجام دهیم. می توان نتیجه گرفت که یک کوارک هرگز نمی تواند آزاد باشد.
این یک انقلاب فکری بود!




حامل نیروی قوی با کشف نیروی قوی سرانجام کسی توانست توضیح دهید که چرا هسته ی یک اتم وا نمی پاسد. هایدکی یوکاوا ( برنده ی جایزه نوبل 1949 ) فرض کرد که نیروی قوی بین نوترونها و پروتونها در هسته ها از طریق مبادله ی مزون پای اتفاق می افتد. هر چند در دیدگاه جدید این یک مسئله است. نیروی قوی تنها از طریق رنگ بر ذرات اثر می گذارد. و پروتون ها و نوترون ها نیز رنگ خنثی دارند.




فیزیکدان ها فهمیدند که باریون ها و مزون ها همانند نوترون ها و پروتون ها در هسته هم پوشانی دارند. و از آن جا که رنگ پروتون و نوترون خنثی است با یکدیگر واکنش نمی دهند. نیروی قوی از تبادل گلوئون ( چسب ) بین کوارک ها در پروتون ها و نوترون های مختلف به وجود می آید.

این فرآیند هسته را به هم چسبیده نگاه می دارد. این فرآیند هم ارز با این است که اتم ها در مولکول کنار هم قرار می گیرند.





کوارک ها می توانند دیده شوند؟ از آن جا که کوارک ها تنها یافت نمی شوند. فیزیک دان ها یک راه را برای دیدن کوارک های درون هسته پیدا کردند. آزمایش جروم – I – فرایند من ، هنری – W – کندل و ریچار E تیلور ( برندگان جایزه نوبل 1990 ) خیلی به آزمایش رادفورد ( برنده ی جایزه ی نوبل شیمی 1908 ) شبیه بود.
هر چند این بار هدف پروتون ها و نوترون ها بودند و پرتوی ورودی جریانی از الکترون های شتابدار بود که انرژی آن ها هزار برابر بیشتر از آزمایش رادفورد با ذرات آلفا بود. زاویه ذرات پراکنده شده در این جا نشان می داد که مرحله ی جدیدی از ماده به دست آمده است. ژرفای پروتون و نوترون دیده می شد و آن ها شواهدی فیزیکی از کوارک به دست آوردند.

دیدن پروتون، دانشمندان الکترون ها را شتاب می دهند تا به انرژی های زیاد برسند. سپس با استفاده از آن ها کوارک ها را در پروتون می بینند.






پروتون ها یک ساختار درونی دارند ( ترکیبی از کوارک ها ) پس الکترونهایی که به آن برخورد می کنند با یک زاویه ی بزرگ پراکنده می شوند.



اگر پروتون یک ذره ی بنیادی و بدون ساختار ترکیبی درونی بود. هنگامی که الکترونها به آن می خوردند باید با یک زاویه ی کمتری پراکنده می شدند

امضا كاربر
یادمان باشد اگر سرد شدیم...
از صدای نفس خاطره هاست...
که چنین دلگرمیم...
پنج شنبه ۱۱ فرو ۱۳۹۰ ۰۳:۴۸ صبح
یافتن تمامی ارسال های این کاربر سپاس نقل قول این ارسال در یک پاسخ
1 کاربر به دلیل این ارسال از Nafas... سپاسگزاری کرده است. fariborz
ارسال موضوع  ارسال پاسخ 






تالار گفتمان اف دی ال - انجمن تخصصی دانلود رایگان - تالار گفتگوی ایرانیان © 1397.