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 .

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 .

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 .

مقالات قد تفيدك :

عن Akram Amir El Ali

استاذ الكيمياء التحليلية ومصمم غرافيك

شاهد أيضاً

طريقة ويليامسون Williamson’s Synthesis

أحدى الطريقتين المستخدمتين لإنتاج الإيثرات و كلاهما سميتا على إسم الكيميائي البريطاني أليكساندر ويليامسون . …

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.