Borna66
04-26-2009, 04:25 PM
احتمالا از دبيرستان به ياد داريد که مواداطراف ما از الکترون ، پروتون و نوترون تشکيل شده اند. در نگاه اول اين حرف درستاست : اتمهايي که مواد اطراف ما را تشکيل داده اند ، نه فقط روي زمين ؛ بلکه درديگر نقاط عالم از يک هسته تشکيل شده اند که تعداد مشخصي الکترون در مناطق بخصوصيحول آن مي چرخند. در هسته نيز تعداد مشخصي پروتون و نوترون وجود دارد و تفاوت عناصرمختلف در تعداد پروتون هاي موجود در هسته است ؛ اما فهميدن اين موضوع خيلي طولکشيد. اولين ذره اتمي در سال 1895 کشف شد ، زماني که لامپهاي کاتدي موضوع روزبودند. در آن زمان تابش کاتدي با بار الکتريکي منفي شناسايي شد که بعدها مشخص شدخاصيت ذره اي دارد و به همين دليل ، اين ذره را الکترون ناميدند. در سال 1896 ،تابش X و مواد راديو اکتيو شناسايي شدند. در سال 1899 ، ذرات آلفا شناسايي شدند وبعدها مشخص شد اين ذرات ، درواقع اتمهاي هليوم هستند که الکترون هاي خود را از دستداده اند. به عبارت ديگر، ذرات آلفا هسته اتم هليوم هستند که از 2پروتون و 2نوترونتشکيل شده است .
اما در سال 1911 ، مدل اتمي نيلز بوهر ارائه شد که براساسآن هسته اي سنگين با بار مثبت در مرکز اتم قرار داشت و الکترون هاي سبک در مدارهايشخصي حول آن مي چرخيدند. اين مدل بسياري از خواص اتمها را توجيه مي کند. در همينسال ، آزمايش ديگري با استفاده از قطرات ريز روغن صورت گرفت و رابرت ميليکان توانستبار الکترون را اندازه گيري کند. در سال 1932 ، آخرين ذره اتم يعني نوترون به طورمستقل کشف شد و بدين سان ، دانش دبيرستاني ما در مورد اجزاي تشکيل دهنده ماده شکلگرفت . اما اين آغاز ماجرا بود. در سال 1928 ، دانشمندي انگليسي به نام پل ديراک ،با تلفيق نظريه نسبيت خاص اينشتين و معادلات مکانيک کوانتوم ، معادله جديدي به دستآورد که به معادله ديراک مشهور شد. اين معادله وجود ذره اي مشابه الکترون را پيشبيني مي کرد که فقط بار الکتريکي مخالف الکترون داشت (يعني بار الکتريکي مثبت). ناماين ذره خيالي را پوزيترون نهادند؛ ولي هنگامي که در سال 1932 وجود اين ذره طي يکآزمايش به اثبات رسيد، مسير دنياي علم تغيير کرد. پل ديراک هم مانند ديگردانشمنداني که اکتشافات مذکور را به عمل آوردند، مفتخر به دريافت جايزه نوبل فيزيکشد.
پوزيترون ، نخستين پادماده اي بود که کشف شد و درک ما را نسبت به جهانمتحول کرد. اگر ذره اي با پادذره اش برخورد کند، هر دو نابود مي شوند و انرژي آزادمي کنند. مقدار انرژي آزاد شده و جرم ذره و پادذره با دقت تمام از رابطه E=mc2 ميآيند. تاکنون ذره اي کشف نشده که فاقد پادذره باشد. در سال 1937 ، اولين ذره جديدکشف شد. ميون ، ذره اي مشابه الکترون ولي با جرم بيشتر و بالطبع ناپايدارتر از آن . در سال هاي بعد نيز ذرات بيشتري کشف شدند، مانند فرون هاي پاي ، با ريون لامبدا ،فرون K ، نوترينوها و انبوهي ديگر از ذرات . تعداد ذرات بسيار بسيار زياد شده بود وهمه در تلاش بودند نظريه اي ارائه کنند تا اين جمعيت زياد را منظم کند . در سال 1963 ، هوري گلمان نظريه اي ارائه کرد مبني بر آن که ذراتي مانند پروتون و نوترون ،از ذرات کوچکتري تشکيل شده اند که بارشان مضربي از ثلث بار الکترون است . اين نظريهبسيار عجيب بود ولي به مرور زمان کارايي خود را نشان داد ، تا جايي که موفقيت هايآن جايزه نوبل را براي گلمان به ارمغان آورد .
امروزه مدل استاندارد ذرات ،انواع مختلف ذرات بنيادي و واکنش هاي آن را بخوبي تفسير مي کند. طبق اين مدل ، مواداطراف ما از 2گروه اصلي تشکيل شده اند: لپتون ها و هادرون ها. در حال حاضر 6لپتونشناخته شده است که به همراه پاد ذرات آنها 12عدد مي شود! 6 لپتون عبارتند از : الکترون ، ميون ، تاو، نوترينوي الکترون ، نوترينوي ميون و نوترينوي تاو. به نظر ميرسد لپتون ها از چيز ديگري تشکيل نشده باشند. اما هادرون ها، انواع ذراتي هستند کهاز کوارک ها تشکيل شده اند. طبق مدل استاندارد، 6کوارک داريم که همراه با پادکوارکها ، 12ذره بنيادي ديگر را تشکيل مي دهند. اين کوارک ها به ترتيب اکتشاف عبارتنداز: بالا (up) ، پايين (down) ، شگفت (Strange) ، افسون (charm) ، ته (bottom) و سر (top) شايد از خودتان بپرسيد اين همه ذره چه کمکي به ما مي کند. واقعيت ماجرا آناست که زماني تمام اين ذرات وجود داشته اند. در يک هزار ميليارديم ثانيه پس ازمهبانگ ، دما به قدري زياد بود که کوارک ها آزادانه در حرکت بودند. يک ميليونيمثانيه پس از مهبانگ ، هادرون ها و لپتون ها شکل گرفتند و به همين ترتيب ماجرا ادامهيافت . دانشمندان توانسته اند شتاب دهنده هايي بسازند که تا يک ميليارديم ثانيه پساز مهبانگ را شبيه سازي کند و ما را با خصوصيات عالم در آن زمان آشنا سازد. دانشمندان در تلاشند با ساخت شتاب دهنده هاي بزرگتر مانند LHC در سرن به مهبانگنزديکتر شوند و درکشان را از عالم پيرامون افزايش دهند.
اما در سال 1911 ، مدل اتمي نيلز بوهر ارائه شد که براساسآن هسته اي سنگين با بار مثبت در مرکز اتم قرار داشت و الکترون هاي سبک در مدارهايشخصي حول آن مي چرخيدند. اين مدل بسياري از خواص اتمها را توجيه مي کند. در همينسال ، آزمايش ديگري با استفاده از قطرات ريز روغن صورت گرفت و رابرت ميليکان توانستبار الکترون را اندازه گيري کند. در سال 1932 ، آخرين ذره اتم يعني نوترون به طورمستقل کشف شد و بدين سان ، دانش دبيرستاني ما در مورد اجزاي تشکيل دهنده ماده شکلگرفت . اما اين آغاز ماجرا بود. در سال 1928 ، دانشمندي انگليسي به نام پل ديراک ،با تلفيق نظريه نسبيت خاص اينشتين و معادلات مکانيک کوانتوم ، معادله جديدي به دستآورد که به معادله ديراک مشهور شد. اين معادله وجود ذره اي مشابه الکترون را پيشبيني مي کرد که فقط بار الکتريکي مخالف الکترون داشت (يعني بار الکتريکي مثبت). ناماين ذره خيالي را پوزيترون نهادند؛ ولي هنگامي که در سال 1932 وجود اين ذره طي يکآزمايش به اثبات رسيد، مسير دنياي علم تغيير کرد. پل ديراک هم مانند ديگردانشمنداني که اکتشافات مذکور را به عمل آوردند، مفتخر به دريافت جايزه نوبل فيزيکشد.
پوزيترون ، نخستين پادماده اي بود که کشف شد و درک ما را نسبت به جهانمتحول کرد. اگر ذره اي با پادذره اش برخورد کند، هر دو نابود مي شوند و انرژي آزادمي کنند. مقدار انرژي آزاد شده و جرم ذره و پادذره با دقت تمام از رابطه E=mc2 ميآيند. تاکنون ذره اي کشف نشده که فاقد پادذره باشد. در سال 1937 ، اولين ذره جديدکشف شد. ميون ، ذره اي مشابه الکترون ولي با جرم بيشتر و بالطبع ناپايدارتر از آن . در سال هاي بعد نيز ذرات بيشتري کشف شدند، مانند فرون هاي پاي ، با ريون لامبدا ،فرون K ، نوترينوها و انبوهي ديگر از ذرات . تعداد ذرات بسيار بسيار زياد شده بود وهمه در تلاش بودند نظريه اي ارائه کنند تا اين جمعيت زياد را منظم کند . در سال 1963 ، هوري گلمان نظريه اي ارائه کرد مبني بر آن که ذراتي مانند پروتون و نوترون ،از ذرات کوچکتري تشکيل شده اند که بارشان مضربي از ثلث بار الکترون است . اين نظريهبسيار عجيب بود ولي به مرور زمان کارايي خود را نشان داد ، تا جايي که موفقيت هايآن جايزه نوبل را براي گلمان به ارمغان آورد .
امروزه مدل استاندارد ذرات ،انواع مختلف ذرات بنيادي و واکنش هاي آن را بخوبي تفسير مي کند. طبق اين مدل ، مواداطراف ما از 2گروه اصلي تشکيل شده اند: لپتون ها و هادرون ها. در حال حاضر 6لپتونشناخته شده است که به همراه پاد ذرات آنها 12عدد مي شود! 6 لپتون عبارتند از : الکترون ، ميون ، تاو، نوترينوي الکترون ، نوترينوي ميون و نوترينوي تاو. به نظر ميرسد لپتون ها از چيز ديگري تشکيل نشده باشند. اما هادرون ها، انواع ذراتي هستند کهاز کوارک ها تشکيل شده اند. طبق مدل استاندارد، 6کوارک داريم که همراه با پادکوارکها ، 12ذره بنيادي ديگر را تشکيل مي دهند. اين کوارک ها به ترتيب اکتشاف عبارتنداز: بالا (up) ، پايين (down) ، شگفت (Strange) ، افسون (charm) ، ته (bottom) و سر (top) شايد از خودتان بپرسيد اين همه ذره چه کمکي به ما مي کند. واقعيت ماجرا آناست که زماني تمام اين ذرات وجود داشته اند. در يک هزار ميليارديم ثانيه پس ازمهبانگ ، دما به قدري زياد بود که کوارک ها آزادانه در حرکت بودند. يک ميليونيمثانيه پس از مهبانگ ، هادرون ها و لپتون ها شکل گرفتند و به همين ترتيب ماجرا ادامهيافت . دانشمندان توانسته اند شتاب دهنده هايي بسازند که تا يک ميليارديم ثانيه پساز مهبانگ را شبيه سازي کند و ما را با خصوصيات عالم در آن زمان آشنا سازد. دانشمندان در تلاشند با ساخت شتاب دهنده هاي بزرگتر مانند LHC در سرن به مهبانگنزديکتر شوند و درکشان را از عالم پيرامون افزايش دهند.