نصائح

التناظر الفائق: اتصال شبحي محتمل بين الجسيمات

التناظر الفائق: اتصال شبحي محتمل بين الجسيمات


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

أي شخص درس العلوم الأساسية يعرف عن الذرة: لبنة البناء الأساسية للمادة كما نعرفها. كلنا ، إلى جانب كوكبنا ، النظام الشمسي ، النجوم ، والمجرات ، مصنوعون من الذرات. لكن الذرات نفسها تبنى من وحدات أصغر بكثير تسمى "الجسيمات دون الذرية" - الإلكترونات والبروتونات والنيوترونات. وتسمى دراسة هذه الجزيئات وغيرها من الجسيمات دون الذرية "فيزياء الجسيمات" بدراسة طبيعة هذه الجسيمات والتفاعلات التي تشكل المادة والإشعاع.

من بين أحدث الموضوعات في أبحاث فيزياء الجسيمات "التناظر الفائق" الذي يستخدم ، مثل نظرية الأوتار ، نماذج من سلاسل أحادية البعد بدلاً من الجسيمات للمساعدة في شرح بعض الظواهر التي لا تزال غير مفهومة جيدًا. تقول النظرية أنه في بداية الكون عندما يتم تشكيل الجسيمات البدائية ، تم إنشاء عدد مساوٍ لما يسمى بـ "الجسيمات الفائقة" أو "الجسيمات الفائقة" في نفس الوقت. على الرغم من أن هذه الفكرة لم تثبت بعد ، فإن علماء الفيزياء يستخدمون أدوات مثل Collider Hadron Collider للبحث عن هذه الجزيئات الفائقة. إذا كانت موجودة بالفعل ، فستضاعف على الأقل عدد الجسيمات المعروفة في الكون. لفهم التناظر الفائق ، من الأفضل أن نبدأ بإلقاء نظرة على الجسيمات التي هي معروفة ومفهومة في الكون.

تقسيم الجسيمات دون الذرية

الجسيمات دون الذرية ليست أصغر وحدات المادة. وهي تتكون من أقسام أصغر حتى تسمى الجزيئات الأولية ، والتي يعتبرها الفيزيائيون أنفسهم من الإثارة في الحقول الكمومية. في الفيزياء ، الحقول هي المناطق التي تتأثر فيها كل منطقة أو نقطة بقوة ، مثل الجاذبية أو الكهرومغناطيسية. يشير مصطلح "الكم" إلى أصغر كمية لأي كيان مادي يشارك في تفاعلات مع كيانات أخرى أو يتأثر بالقوات. يتم تقدير كمية طاقة الإلكترون في الذرة. الجسيمات الضوئية ، التي تسمى الفوتون ، هي كمية واحدة من الضوء. مجال ميكانيكا الكم أو فيزياء الكم هو دراسة هذه الوحدات وكيف تؤثر القوانين الفيزيائية عليها. أو فكر في الأمر كدراسة لحقول صغيرة جدًا ووحدات منفصلة وكيفية تأثرها بالقوى الجسدية.

الجسيمات والنظريات

يتم وصف جميع الجزيئات المعروفة ، بما في ذلك الجزيئات دون الذرية ، وتفاعلاتها من خلال نظرية تسمى النموذج القياسي. لديها 61 جسيمات أولية يمكن أن تتحد لتشكل جزيئات مركبة. إنه ليس وصفًا كاملاً للطبيعة ، ولكنه يعطي ما يكفي لفيزيائيي الجسيمات لمحاولة فهم بعض القواعد الأساسية حول كيفية تكوين المادة ، خاصة في الكون المبكر.

يصف النموذج القياسي ثلاثة من أربع قوى أساسية في الكون: القوة الكهرومغناطيسية (التي تتعامل مع التفاعلات بين الجزيئات المشحونة كهربائياً) ، القوة الضعيفة (والذي يتعامل مع التفاعل بين الجسيمات دون الذرية التي تؤدي إلى التحلل الإشعاعي) ، و قوة قوية (الذي يحمل الجزيئات معا على مسافات قصيرة). هذا لا يفسر قوة الجاذبية. كما ذكر أعلاه ، فإنه يصف أيضا 61 جسيمات معروفة حتى الآن.

الجسيمات والقوى والتناظر الفائق

إن دراسة أصغر الجسيمات والقوى التي تؤثر عليها وتحكمها دفعت الفيزيائيين إلى فكرة التناظر الفائق. وتؤكد أن جميع الجزيئات في الكون تنقسم إلى مجموعتين: بوزونات (والتي يتم تصنيفها إلى بوزونات قياس وبوسون عددي واحد) و الفرميونات (التي يتم تصنيفها على أنها كوارك وعلامات أثرية ، وليبتونات ومضادات ليبتون ، ومختلف أجيالها). والهادرونات عبارة عن مركبات لكواركات متعددة. تفترض نظرية التناظر الفائق وجود علاقة بين جميع أنواع الجسيمات والأنواع الفرعية. على سبيل المثال ، يشير التناظر الفائق إلى أنه يجب أن يوجد fermion لكل بوزون ، أو لكل إلكترون ، فإنه يشير إلى وجود شريك فائق يسمى "selectron" والعكس بالعكس.

التناظر الفائق نظرية أنيقة ، وإذا ثبت أنها صحيحة ، فسوف تقطع شوطًا طويلاً نحو مساعدة الفيزيائيين في شرح اللبنات الأساسية للمادة داخل النموذج القياسي تمامًا وجلب الجاذبية إلى الحظيرة. حتى الآن ، ومع ذلك ، لم يتم الكشف عن جزيئات الشريك الفائق في التجارب باستخدام مصادم هادرون الكبير. هذا لا يعني أنها غير موجودة ، لكن لم يتم اكتشافها بعد. يمكن أن يساعد أيضًا فيزيائيي الجسيمات على تحديد كتلة جسيم ما دون الذري الأساسي: بوز هيغز (وهو مظهر من مظاهر شيء يسمى حقل هيغز). هذا هو الجسيم الذي يعطي كل المادة كتلتها ، لذلك من المهم فهمها بدقة.

لماذا التباين مهم؟

إن مفهوم التناظر الفائق ، في حين أنه معقد للغاية ، هو في جوهره وسيلة للتعمق في الجزيئات الأساسية التي تتكون منها الكون. في حين يعتقد علماء فيزياء الجسيمات أنهم عثروا على الوحدات الأساسية للغاية للمادة في العالم دون الذري ، إلا أنهم ما زالوا بعيدين عن فهمهم تمامًا. لذلك ، سوف تستمر الأبحاث في طبيعة الجسيمات دون الذرية والنظائر الفائقة المحتملة.

قد يساعد التناظر الفائق أيضًا الفيزيائيين في التركيز على طبيعة المادة المظلمة. إنه شكل غير مرئي (حتى الآن) من المادة التي يمكن اكتشافها بشكل غير مباشر من خلال تأثير الجاذبية على المادة العادية. قد يكون من المفيد أن نفس الجسيمات التي يتم البحث عنها في أبحاث التناظر الفائق يمكن أن تحمل فكرة عن طبيعة المادة المظلمة.


شاهد الفيديو: ماهي التناظر الفائق (شهر اكتوبر 2022).

Video, Sitemap-Video, Sitemap-Videos