تاريخ الفيزياء
علماء الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الميكانيك
الديناميكا الحرارية
الكهربائية والمغناطيسية
الكهربائية
المغناطيسية
الكهرومغناطيسية
علم البصريات
تاريخ علم البصريات
الضوء
مواضيع عامة في علم البصريات
الصوت
الفيزياء الحديثة
النظرية النسبية
النظرية النسبية الخاصة
النظرية النسبية العامة
مواضيع عامة في النظرية النسبية
ميكانيكا الكم
الفيزياء الذرية
الفيزياء الجزيئية
الفيزياء النووية
مواضيع عامة في الفيزياء النووية
النشاط الاشعاعي
فيزياء الحالة الصلبة
الموصلات
أشباه الموصلات
العوازل
مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة
فيزياء الجوامد
الليزر
أنواع الليزر
بعض تطبيقات الليزر
مواضيع عامة في الليزر
علم الفلك
تاريخ وعلماء علم الفلك
الثقوب السوداء
المجموعة الشمسية
الشمس
كوكب عطارد
كوكب الزهرة
كوكب الأرض
كوكب المريخ
كوكب المشتري
كوكب زحل
كوكب أورانوس
كوكب نبتون
كوكب بلوتو
القمر
كواكب ومواضيع اخرى
مواضيع عامة في علم الفلك
النجوم
البلازما
الألكترونيات
خواص المادة
الطاقة البديلة
الطاقة الشمسية
مواضيع عامة في الطاقة البديلة
المد والجزر
فيزياء الجسيمات
الفيزياء والعلوم الأخرى
الفيزياء الكيميائية
الفيزياء الرياضية
الفيزياء الحيوية
الفيزياء العامة
مواضيع عامة في الفيزياء
تجارب فيزيائية
مصطلحات وتعاريف فيزيائية
وحدات القياس الفيزيائية
طرائف الفيزياء
مواضيع اخرى
النموذج المعياري لفيزياء الجسيمات
المؤلف:
بول ديفيز
المصدر:
الجائزة الكونية الكبرى
الجزء والصفحة:
الفصل الرابع (ص123 – ص125)
2023-03-14
1719
في الوقت ذاته يغفل المنظرون القوة النووية الشديدة، التي تربط الكواركات بعضها ببعض. تم التوصل إلى سيناريو يشبه ذلك الخاص بالديناميكا الكهربية الكمية نظرية تفاعل الجسيمات المشحونة من خلال الفوتونات تسير الفكرة على النحو الآتي: تحمل الكواركات نوعًا من «شحنة» القوى الشديدة التي تسمح لها بالتفاعل مع المجالات «القوية». يُطلق على الشحنة القوية اسم «اللون» (ولا علاقة لهذا المسمى بالمعنى الطبيعي للكلمة). كي تعمل النظرية بشكل صحيح ستحتاج ثلاثة ألوان (في مقابل نوع واحد من الشحنات الكهربية). وبدلا من الفوتون ستحتاج ثماني جسيمات تبادل، تعرف باسم الجلوونات، كي تبقي الكواركات ملتصقة معًا. اقترح ديفيد جروس وديفيد بوليتزر وفرانك ويلتشيك نظرية بهذا المعنى، تعرف بنظرية الديناميكا اللونية الكمية Quantum Chromodynamics (QCD)، عام 1973، وهي تفسر بصورة أنيقة البيانات التجريبية المأخوذة عن الهدرونات.
من وجهة النظر التجريبية هذا أقصى ما استطعنا الوصول إليه. وقد أدمجت الاكتشافات العلمية التي وصفتها للتو - نظرية الكواركات، واللبتونات، وتوحيد القوى الكهروضعيفة - فيما يطلق عليه الآن «النموذج المعياري لفيزياء الجسيمات». وهو يصف اثني عشر كواركا واثني عشر لبتونا ويضم أيضًا نظرية جلاشو - عبد السلام - واينبرج للقوة الكهروضعيفة إضافة إلى نظرية الديناميكا اللونية الكمومية للقوة النووية الشديدة.
اختبر النموذج المعياري بطرق عديدة على مدار الثلاثين عاما الماضية ودائما ما أثبت صحته بشكل دامغ. ومع ذلك فالفيزيائيون يصرون على أنه ليس القول الفصل في هذا الموضوع. فبداية تشير بعض التجارب الآن بالفعل إلى فيزياء جديدة تتجاوز نطاق النموذج المعياري، فيزياء من المفترض استيضاحها حين يبدأ مصادم الهدرونات الكبير في العمل. أيضًا هناك بعض الحقائق التي لا يقول النموذج المعياري عنها شيئًا؛ على غرار الحاجة لثلاث عائلات من الكواركات واللبتونات، ووجود المادة المظلمة والطاقة المظلمة. علاوة على ذلك، يحمل النموذج المعياري صبغة العمل غير المكتمل؛ إذ إن من ملامحه البغيضة تلك الصورة المترددة التي يجمع بها بين القوة الكهروضعيفة والقوة النووية الشديدة التي تشبه وضع التفاح والكمثري في نفس السلة، دون محاولة لربطهما معًا. يبدو النموذج المعياري كاستراحة تقع على نصف الطريق إلى النظرية التامة الموحدة التي فيها ستندمج القوتان الشديدة والكهروضعيفة في قوة واحدة فائقة.
من أوجه القصور الأخرى للنموذج المعياري تجاهله التام للقوة الأساسية الرابعة؛ الجاذبية فرغم أن جميع الجسيمات تستشعر قوة الجاذبية، فإنها طفيفة بشكل لا يصدق حتى إن العمليات المتعلقة بالجاذبية على المستوى دون الذري تنزوي تماما تحت تأثير القوى الأخرى أيضًا، يمكن اعتبار الجاذبية خارجة عن المجموعة لأنها يمكن أن توصف لا بكونها قوة، بل انحناء لهندسة الزمكان. هذه الخاصية الهندسية تجعل من العسير للغاية تقييد الجاذبية في حدود نوع التوصيفات الكمية الملائم ملاءمة جيدة لكل من القوة الكهرومغناطيسية والقوة النووية الشديدة والضعيفة. ومع ذلك فسيكون من المستغرب وجود قوتين في الطبيعة، القوة النووية الشديدة / الكهروضعيفة وقوة الجاذبية. إن التوحيد المتتالي للجسيمات والقوى يوحي بوجود نظام واحد أكثر شمولا؛ نظام رياضي واحد يضم «كل شيء». إن إغراء الوصول لنظرية نهائية - نظرية لكل شيء – ثبت أنه أمر لا يقاوم على امتداد أجيال من الفيزيائيين النظريين. والآن، كما يزعم بعض المتحمسين قد نكون على شفا تحقيق هذا الهدف.
الاكثر قراءة في فيزياء الجسيمات
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة

الآخبار الصحية
