.png)
هذا الجمال الكوني شديد التعقيد يتكون في أساسه من جسيمات معدودة.
ركز العلماء منذ عقود على فهمها ومعرفة مدى ارتباطها بالقوى الأساسية، وفي أوائل سبعينات القرن الماضي تمكنوا من وضع نموذج قياسي للجسيمات الأولية نجح في تفسير معظم النتائج التجريبية
تم تقسيم النموذج إلى قسمين:
-فيرمونات (جسيمات المادة)، تنقسم بشكل عام إلى كواركات ولبتونات.
-بوزونات (ناقلات الطاقة).
عائلة الكواركات تضم ستة أفراد هم الكوارك العلوي، الكوارك السفلي، الكوارك القمي، الكوارك القاعي، الكوارك الساحر والكوارك الغريب تجتمع معًا مكونة ثلاثة أجيال من المادة.
البروتون أشهر مكون للمادة يتكون من ٣ كواركات اثنان علوي وواحد سفلي، وعلى النقيض يحوي النيوترون ٣ كواركات اثنان سفلي وواحد علوي. حينما يرتبط البروتون والنيوترون معا تنشأ النواة التي تجذب إلكترونا لتكون ذرة.
اللبتونات تتفرع إلى نوعين من جسيمات المادة وهما الإلكترون والنيوترينو، وتعرف النيوترينوهات أيضا بـ"الجسيمات الشبحية" إذ أنه من النادر جدا أن تتفاعل مع أي جسيم آخر ولهذا تعد لغز كوني يتدفق حولنا مخترقا جميع الأشياء بما فيها أجسادنا.
لكن ليست هذه نهاية الحكاية، ولسبب ما نجهله هنالك نسختين إضافيتين في عائلة اللبتونات، على سبيل المثال هنالك نسختين من الإلكترون وهم الميوون والتاو لكنهما أثقل من الإلكترون فالتاو أثقل بثلاثة آلاف مرة بينما الميوون أثقل بمائتي مرة.
تحكم الطبيعة ٤ قوى أساسية، هي:
قوة الجاذبية
القوة النووية القوية
القوة النووية الضعيفة
القوة الكهرومغناطيسية.
في النموذج القياسي استبعدت الجاذبية لعدة أسباب منها، أن قوة الجاذبية ضعيفة جدا في مستوى الجسيمات دون الذرية، كما لم يتم العثور على ناقل الطاقة الخاص بها حتى الآن.
السبب الأهم أنه من الصعب دمج نظرية الكم والنظرية النسبية؛ وهذا لأن ميكانيكا الكم تصف العالم على المستويات الذرية وما دونها بينما تختص النسبية العامة بالعالم المرئي. وعلى الرغم من استبعاد الجاذبية لا يزال النموذج القياسي فعال بشكل جيد.
لابد أن نعي أن لكل قوة أساسية بوزون نظير خاص بها، فالكواركات تتفاعل مع بعضها بالقوة النووية القوية عن طريق تبادل الطاقة عبر ناقل يسمى غلوون، في حين أن اللبتونات تتفاعل مع بعضها بالقوة النووية الضعيفة عبر ناقلات القوة W و Z، بينما ناقل القوة الكهرومغناطيسية هو الفوتون.
إلا أن الكون لا يكتسب ثقله سوى من خلال عنصر جوھري في النموذج القياسي يسمى "بوزون ھیغز" وھو جسيم يُتنبأ بأنه مسؤول عن إكساب المادة كتلتها، أي أن لكل جسم قيمة لكتلته بناء على مقدار التفاعل مع حقل ھیغز، ولكننا ما نزال نجھل الكثير عن ھذا الجسیم بالرغم من تتويج مكتشفه بجائزة نوبل.
المراجع:
Comments