الكوارك Quark

الكوارك Quark

هي احد الدقائق الإفتراضية التي تحمل شحنة كهربائية أقل من شجنة الإلكترون و هي على انواع متعددة و هي ايضا تعتبر أصغر وحدة بنائية للمادة . فالكواركات لا توجد حرة أبدا و هي توجد على شكل تجمعات ضمن هادرونات أو جسيمات دون ذرية أخرى مثل البروتونات و النيوترونات و الميزونات  . فبدون الكوراكات لا توجد ذرات و بدون الذرات لا توجد مادة على الإطلاق .1024px Proton quark structure.svg

و يوجد ستة انواع من الكواركات و هي الفوقي و التحتي و السفلي و العلوي و المميز و الغريب وكل منها له كتلة و شحنة معينة  و قد قام العلماء بتقسيم ستة انواع من الكوراكات إلى ثلاثة مجموعات أو أجيال ، فالكواركات الفوقية و التحتية تنتكي إلى اجيل الأول و الكواركات المميزة و الغريبة تنتمي إلى الجيل الثاني ، و الكواركات السفلي و العلوي إلى الجيل الثالث . و للكوارتات جسيمات مضادة مثل بقية الجسيمات الأولية تدعى كواركات مضادة  . و كما ذكرنا سابقا تتحد الكواركات مع بعضها البعض لتكون نوع من الدقائق تعرف باسم الهاردونات ، و يعرف في الطبيعة نوعين من الهادرونات هما البايرون و الميزون . فالبايرونات تحتوي على ثلاثة كواركات بينما الميزونات تحتوي على كوارك واحد و كوارك مضاد واحد أيضا ، و لكن نظرية الكروموديناميك الكمومي نصت على ان الكواركات يمكن أن توجد في تجمعات أخرى ، و هذا ما أثبته بالفعل العلماء عام  2003 حيث قاموا بانتاج كوركات خماسية و هي من اسمها تتكون من خمسة كوراكات .

الكوارك Quark

البروتونات و النيوترونات هي في الحقيقة بايرونات ، فالبروتونات تتكون من كواركين فوقية و كوراك تحتي واحد ، و مجموع شحنات تلك الكواركات يعطي للبروتون شحنة مقدارها 1 . اما النيوترونات فهي تتكون من كوارك فوقي واحد و كواركين تحتيين ومجموع شحنة تلك الكواركات يعطي الشحنة صفرا للنيوترونات .

أكتشف علماء الفيزياء الميزونات أثناء دراستهم للأشعة الكونية . فالميزونات الداخلة في الغلاف الجوي الارضي تعرف باسم البيونات , و هذه يمكن أن تحتوي على كوارك فوقي واحد و كوارك مضاد تحتي واحد حيث الشحنة تكون 1 أو كوارك تحتي واحد و كوارك مضاد فوقي واحد حيث الشحنة تكون -1 أو كوارك فوقي واحد و كوارك مضاد فوقي واحد حيث الشحنة تكون صفرا . أما البيونات فهي توجد لفترة وجيزة سرعان ما تتفكك إلى دقائق أخرى . و قد استطاع العلماء الفيزيائيين ان يصنعوا في المعمل نوع جديد من الميزونات تعرف باسم الكايون . فجميع الكيونات تحتوي إما كوارك غريب أو كوارك مضاد غريب بالإضافة إلى كوارك أو كوارك مضاد .و مثل البيونات يمكن أن تحمل شحنات 1 و -1 و صفرا و هي توجد لفترة وجيزة سرعان ما تتفكك إلى دقائق أخرى .

اما القوى التي تربط الكوراكات مع بعضها البعض في الهادرونات فتعرف باسم القوى النووية القوية و هذه القوى نفسها تعمل على ربط الهادرونات مع بعضها البعض أيضا . كما تعمل هذه القوى على ربط البروتونات مع النيوترونات داخل نواة الذرة .و الكواركات تؤثر على بعضها البعض من خلال وجود دقائق حاملة للطاقة توجد بينها تعرف باسم الجلونات . و هذه الجلونات تربط الكواركات مع بعضها البعض من خلال تغيير خاصية للكوارك تعرف باسم لون الشحنة . فالكواركات لها لون شحنة يتراوح ما بين الأحمر و الأخضر أو الأزرق ، بينما الكواركات المضادة لها لون شحنة مضاد للإلوان السابقة حيث السيان و الماجنتا و الأصفر . و الألوان المضادة هي الوان مكملة لألوان الكواركات .فشحنات اللون للكواركات الموجودة في البايرون هي مختلفة و تكون محصلتها صفرا و باتالي يكون البايرون عديم اللون ، اما لون الشحنات للكوارك و للكوارك المضاد في الميزون مكملة لبعضها البعض و بالتالي محصلتها صفرا و هنا تكون الميزونات عديمة اللون .و بسبب كون الميزونات و البايرونات عديمة اللون فهي لا تتأثر مباشرة بالقوى النووية القوية .و في بعض الاحيان لا يحدث اي تفاعلات للكواركات نتيجة للقوى النووية القوية و بالتالي قد يكون هناك قوى اخرى تؤثر عليها مثل القوى النووية الضعيفة او القوى الكهرمغناطيسية . فعندما تكون القوى الضعيفة هي السائدة فإن الكواركات تتفكك إلى كواركات أخرى . فمثلا تعمل القوى الضعيفة على تحلل الكواركات العلوية إلى كواركات سفلية .

 

للمزيد من التجارب الكيميائية السهلة و الشيقة الممتعة يرجى الضغط على الرابط الآتي: تجارب كيميائية سهلة و شيقة و ممتعة (10) Amazing Chemistry Experiments

بوسترات (لوحات) كيميائية بدقة عالية (أكثر من 25 لوحة) من تصميم الأستاذ أكرم أمير العلي

تطبيقات كيميائية من تصميم الأستاذ أكرم امير العلي متوفر للجوالات التي تعمل بنظام أندرويد android على سوق جوجل بلاي google play

1 – تطبيق ملصقات الجدول الدوري باللغة العربية : بطاقات تحتوي على معلومات شاملة و مختصرة في نفس الوقت كل عنصر على حدة (اللغة العربية).

https://play.google.com/store/apps/details?id=com.akramir2

المصادر:

  • الموسوعة العلمية الكيميائية للأستاذ أكرم العلي

 

مقالات قد تفيدك :

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

هذا الموقع يستخدم Akismet للحدّ من التعليقات المزعجة والغير مرغوبة. تعرّف على كيفية معالجة بيانات تعليقك.