اندیشیدن تنها راه نجات

#کوارک ها و #الکترون ها ریزترین ذرات شناخته شده جهان هستند. کوارک یک ذره زیراتمی است و جزء سازنده کل خانواده هادرون ها (پروتون ها، نوترون ها، پایون ها (pions) و غیره) است.

اولین کوارک در هنگام انفجار بزرگ یعنی درست در آغاز جهان به وجود آمده است. در آن زمان هیچ چیزی در فضا وجود نداشت مگر تعداد زیادی از الکترون ها، کوارک ها، پوزیترون ها و ضد کوارک ها. اما کوارک ها دوست ندارند تنها باشند، بنابراین در کمتر از یک ثانیه بعد از انفجار بزرگ، کوارک ها به هم متصل شدند تا پروتون ها و نوترون ها را تشکیل دهند. پس از کمتر از پنج دقیقه، پروتون ها و نوترون ها همراه با الکترون ها به هم پیوستند تا اتم های هیدروژن و هلیوم را بسازند.

شش نوع کوارک وجود دارد -کوارک بالا، کوارک پایین، کوارک شگفت، کوارک افسون، کوارک ته و کوارک سر (دو تای آخری گاهی حقیقت و زیبایی نیز نامیده می شوند). این اسامی واقعاً هیچ معنایی ندارد. آنها فقط نام هایی هستند که به انواع مختلف کوارک ها داده شده اند. یک پروتون از دو کوارک بالا و یک کوارک پایین ساخته شده و یک نوترون از دو کوارک پایین و یک کوارک بالا ساخته شده. نیرویی به نام نیروی هسته ای قوی، کوارک ها را کنار هم نگه می دارد. کوارک های بالا جرم دارند، اما بیشتر جرم یک پروتون از نیروی هسته ای قوی خودش ناشی می شود تا از کوارک ها.

کوارک ها هرگز به صورت «آزاد» وجود ندارند. آنها همیشه به صورت جفت یا سه تایی ظاهر می شوند. به نظر می رسد دلیل این که کوارک ها به صورت آزاد نیستند این باشد که در واقع با افزایش فاصله کوارک ها نیروی بین آنها افزایش می یابد (بر خلاف گرانش، الکترومغناطیس و غیره). بنابراین اگر تلاش کنید دو کوارک را از هم جدا کنید، باید انرژی صرف کنید. اگر انرژی کافی صرف کنید در نهایت آن دو کوارک به دو کوارک دیگر تبدیل می شوند و کار شما به این ترتیب به اتمام می رسد که به ازای هر کوارک دو ذره جدید کوارک خواهید داشت.
حمیده احمدیان راد

⚛ @AndisheKonim

#کوارک

یک ذره بنیادی و یکی از اجزای پایه‌ای تشکیل‌دهنده ماده است. کوارک‌ها با هم ترکیب می‌شوند تا ذرات مرکبی به نام هادرون را پدیدآورند که پایدارترین آن‌ها پروتون ونوترون، اجزای تشکیل‌دهنده هسته اتم هستند.

کوارک‌ها ویژگی‌های ذاتی گوناگونی دارند که بار الکتریکی،بار رنگ، اسپین و جرم از جمله این ویژگی‌ها می‌باشند.

شش گونه مختلف از کوارک‌ها وجود دارد که به هریک از آن‌ها یک مزه می‌گویند: بالا، پایین، افسون، شگفت، سر وته. کوارک‌های بالا و پایین کوچکترین جرم را در بین کوارک‌ها دارند

آخرین مزه‌ای که کشف شد، کوارک سر بود که در آزمایشگاه فرمی در سال ۱۹۹۵ کشف شد.

⚛ @AndisheKonim

📚 #میدان_بوزون_هیگز

#قسمت_اول

🔸 چندین دهه محققان #فیزیک بنیادی برای کشف بوزون هیگز #ذره ای که منشاء ذرات بنیادی است، تلاش می کنند ودر نهایت این ذره که وجود آن حدودا در 50 سال پیش توسط پیتر هیگز و فرانسوا انگرت پیش بینی شده بود در چهارم ژوئیه ی 2012 در #شتاب_دهنده ی هادرونی CERN به اثبات رسید.

🔹 جرم اجسام از مجموع جرم ذرات سازنده آنها یعنی مولکول ها و #اتم ها حاصل می شود، اما از آنجایی که تمامی اتم های جهان هم به نوبه خود از ذرات بنیادین نظری #الکترون ها و #کوارک ها تشکیل شده اند. پس یک سوال مهم مطرح برای فیزیکدان ها این بود که چه چیزی جرم یک ذره بنیادین را در جهان تعیین می کند، به عبارتی چه چیزی سبب می شود که #الکترون ها، #کوارک ها و #فوتون ها با وجود آنکه همگی ذرات بنیادین محسوب شده و فاقد ساختار درونی هستند یعنی از ذرات کوچکتر و متعدد دیگری تشکیل نشده اند با این حال جرم های متفاوتی داشته باشند؟

 یعنی مثلا چه عاملی سبب می شود که جرم الکترون فلان مقدار باشد و جرم کوارک بالا مقدار دیگری باشد؟

🔸 در سال ۱۹۶۴ فیزیکدانی به نام پیتر هیگز از دانشگاه ادینبورگ اسکاتلند پس از مدتی دست و پنجه نرم کردن با معمای منشاء جرم جهان در نهایت توانست پاسخ عجیب این معما را بیابد. هیگز به این نتیجه رسیده بود که خلاء کیهانی در حقیقت خالی نیست؛ بلکه عملا با میدان نامرئی و اسرار آمیزی پر شده است.

اما از آنجایی که این میدان اسرار آمیز در تمامی گستره جهان و در کل کیهان بطور یکسان وجود دارد، بنابراین ما مستقیما متوجه حضور آن نمی شویم.

🔹 هیگز با محاسبات ریاضی خود نشان داد که جرم ذرات بنیادی در واقع ماحصل بر هم کنش آنها با همین میدان اسرار آمیز کیهانی است؛ یعنی هر چه شدت برهم کنش ذره ای با این میدان کمتر باشد، راحت تر و سیال تر در درون این اقیانوس نامرئی حرکت می کند گویی که لختی یا جرم بسیار کمی دارد؛ اما چنانچه شدت برهم کنش ذره ای با این میدان زیاد باشد چنان به سختی در فضا حرکت می کند که گویی لخت و سنگین است. بعنوان مثال از آنجایی که ذره ای نظیر فوتون عملا هیچ برهم کنشی با این میدان کیهانی که امروزه اصطلاحا « میدان هیگز » نامیده می شود ندارد بنابراین جرم فوتون صفر است؛ اما مثلا کوارک t به علت برهم کنش شدید خود با میدان هیگز، جرم بسیار زیادی دارد و سنگین ترین ذره بنیادین شناخته شده جهان محسوب می شود.

⚛ @AndisheKonim