أقرأ أيضاً
التاريخ: 2023-11-14
1000
التاريخ: 2023-11-16
1151
التاريخ: 2023-02-23
940
التاريخ: 2023-11-13
1214
|
إذ أوجدت الطبيعة مجموعة ثالثة من الكواركات الأثقل، بنفس الشحنات الكهربية التي تحملها المجموعتان السالفتان. وهكذا صار لدينا الكواركات القاعية (b)، ولها طاقة مكافئة تبلغ نحو 4.5 جيجا إلكترون فولت، وشحنة كهربية قدرها - 1/3، والكواركات القمية (t) ولها طاقة مكافئة تبلغ نحو 180 جيجا إلكترون فولت (ليس هذا خطأ مطبعيًّا!) وشحنة كهربية قدرها +2/3، إلا أن الكيفية التي حشدت بها الطبيعة مثل هذه الكتلة الضخمة، المماثلة لكتلة ذرة كاملة لعنصر الذهب في مساحة قدرها 18-10 أمتار، ستظل أحد أكبر ألغاز القرن الحادي والعشرين في بعض الكتابات يطلق على هاتين النكهتين اسم الكوارك الحقيقي والكوارك الجميل، بدلاً من القمي والقاعي، إلا أنه تم الاتفاق بصورة عامة على التسمية الثانية، ومن ثَمَّ سأشير لهذه الكواركات هنا باسم الكواركات القمية والقاعية.
توجد باريونات وميزونات تحتوي على كواركات قاعية أو كواركات قاعية مضادة، وهي بالتبعية أثقل من نظيراتها المحتوية على الكواركات الغريبة الأخف الحاملة للشحنة عينها. أخف الميزونات القاعية له كتلة، أو طاقة مكافئة قدرها نحو 5 جيجا إلكترون فولت، وبالمثل هناك باريونات قاعية. لن نجني الكثير من الكتابة تفصيلًا عن خصائص هذه الباريونات، لكن إذا أردت التعرف عليها فما عليك إلا الذهاب إلى جدول الجسيمات الغريبة، وإحلال كوارك قاعي محل كل كوارك غريب، ثم تضيف كتلة قدرها نحو 4,5 جيجا إلكترون فولت لكل كوارك قاعي أو كوارك قاعي مضاد. أثارت الميزونات القاعية قدرًا من الاهتمام لأن سلوكها قد يمنحنا دلائل لحل لغز سبب تكون الكون من المادة على حساب المادة المضادة. هناك أيضًا حالات طيف الجسيمات القاعية» المشابهة لحالات طيف الجسيمات الساحرة، وأخف هذه الحالات التي تتكون من كوارك قاعي وكوارك قاعي مضاد لها كتلة قدرها نحو 9.5 جيجا إلكترون فولت.
هنا قد تتوقع وجود الميزونات والباريونات المحتوية على كواركات قمية، وأن تكون خصائصها مشابهة لخصائص الجسيمات الساحرة نظرا لأن الكواركات القمية والساحرة لها الشحنة عينها، وأن السمة المميزة الأساسية ستكون أنها أثقل بنحو 200 جيجا إلكترون فولت من نظيراتها الساحرة. وقد يكون هذا هو الحال بالفعل، لكن لا أحد يعرف يقينًا بعد؛ لأننا لا نملك أي منشأة يمكنها إنتاج مثل هذه الجسيمات الضخمة بكمية تكفي لدراستها بالتفصيل المطلوب. ومع ذلك، هناك شك كبير في أن لمثل هذه الجسيمات وجودًا فعليا. المشكلة هي أن الكواركات القمية، بسبب ضخامتها الهائلة، غير مستقرة للغاية، وتتحلل في أقل من 20-10 ثوان، غالبًا قبل أن يتاح لها الوقت لاقتناص كواركات أو كواركات أخرى مضادة كي تكون الحالات المترابطة التي نطلق عليها الميزونات والباريونات.
فإن الكواركات الأثقل تحاكي هذا السلوك. يكون الفارق بين الشحنات الكهربية لأي كواركات إما صفر أو ±1. في الحالة الأخيرة يمكن أن يقع التحلُّل من الكوارك الأثقل إلى الكوارك الأخف عن طريق إطلاق إلكترون أو بوزيترون على الترتيب (إلى جانب نيوترينو أو نيوترينو مضاد)، وهكذا يتكون لدينا متتالية من عمليات التحلل على النحو التالي:
وفي الخطوة الأخيرة يمكن أن يتبقى لدينا جسيم مستقر، على غرار البروتون، لكن من الممكن - وإن كان من غير المرجح - أن يتم التغاضي عن خطوة من خطوات سلسلة التحلل، على سبيل المثال
أيضًا من المحتمل أن تتخذ الكواركات الساحرة طريقًا بديلًا
للكواركات العلوية u، والسفلية d، كتل متشابهة، وهو ما ينعكس على الكتل المتشابهة لكل من البروتون والنيوترون، وهذا يجعل عملية التحلل من كوارك سفلي إلى علوي،
عملية بطيئة، على سبيل المثال نصف العمر الخاص بالنيوترون الحر يبلغ طوله عشر دقائق. الفوارق الأخرى في الكتل أكبر، ومن ثَمَّ تقع عمليات التحلل على نحو أسرع، وفي حالة - كما نشك - الكوارك القمي تكون عملية التحلل بدرجة من السرعة بحيث لا يتاح الوقت أمام الباريونات القمية أو الميزونات القمية للتكون من الأساس.
|
|
دراسة يابانية لتقليل مخاطر أمراض المواليد منخفضي الوزن
|
|
|
|
|
اكتشاف أكبر مرجان في العالم قبالة سواحل جزر سليمان
|
|
|
|
|
اتحاد كليات الطب الملكية البريطانية يشيد بالمستوى العلمي لطلبة جامعة العميد وبيئتها التعليمية
|
|
|