کوارک چیست؟

مدت زیادی این طور تصور می‌شد که پروتونها و نوترونها ذرات بنیادی هستند و بنابراین گمان می‌رفت مثل تقسیم الکترون دیگر بخش‌پذیر نبوده و دارای یک ساختار داخلی نیستند امروزه …

مدت زیادی این طور تصور می‌شد که پروتونها و نوترونها ذرات بنیادی هستند و بنابراین گمان می‌رفت مثل تقسیم الکترون دیگر بخش‌پذیر نبوده و دارای یک ساختار داخلی نیستند امروزه می‌دانیم که هسته‌ها (نوکلئونها) یا به عبارت دیگر پروتونها و نوترونها خود از ذرات کوچکتری ساخته شده‌اند که کوارک نامیده می‌شوند.

شمار و مشخصات:

تا به حال ۶ گونه کوارک متفاوت شناسایی شده‌اند با این همه فقط دو نوع آنها در تشکیل مواد پایدار معمولی نقش مهمی دارند که عبارت از کوارک u و کوارک D هستند U علامت اختصاری برای بالا «UP» و D علامت اختصاری برای پایین «down) می‌باشد . اگر بار اکتریکی یک الکترون را منفی ۱ فرض کنیم (۱- = الکترون) کوارک u دارای بار الکتریکی ۳/۲+ و کوارک d داری بار ۳/۱- می‌باشد.

پروتون که دارای بار مثبت است از ۲ کوارک u و یک کوارک d تشکیل شده است از این طریق است که بار آن حاصل می‌شود: ۱+=۳/۲+۳/۲+۳/۱-

بر عکس یک نوترون دارای ۲کوارک Dو یک کوارک U بوده و با ر آن برابر است با ۱-=۳/۲+۳/۱-۳/۱-

اگر روابط ونسبتها در اتمها که در مقایسه با کوارکها بزرگ هستند مهم و چشمگیر است این روابط در کوارکهای کوچک مسلماً مهمتر هستند مثلا کوارکها هیچ گاه به تنهایی نقشی را به عهده ندارند بلکه همیشه در گروههای ۲و ۳تایی هستند ذراتی که از ۲کوارک تشکیل می‌شوند مزون نام دارند ذراتی را که از ۳کوارک دارند بار یون می نامند کوارکها درکنار بار الکتریی ای که دارند خاصیت مرموز دیگری نیز دارا می باشند که رنگ خوانده می‌شود کوراکها از ین جهت به قرمز سبز و آبی طبقه بندی می‌شود البته از این طبقه بندی باید رنگهای حقیقی را تصور کرد بلکه منظور نوع بار الکتریکی آنهاست. بنابراین ذرات آزاد معلق درطبیعت باید همیشه دارای رنگ خنثی و به عبارت دیگر سفید باشند به شرخ زیر این نتیجه حاصل می‌شود یک کوارک قرمز یک کوارک سبز ویک کوارک آبی یک گروه سه تایی مثلا یک پروتون می‌سازد.

همان طور که ترکیب رنگ‌های رنگین کمان رنگ سفید را به وجود می‌آورد ازترکیب رنگهای سه گانه کوارک نیز سفید به دست می‌آید به این ترتیب یک ذره سفید مجاز و پایدار تشکیل می‌شود. امکان دیگر این است که یک کوارک قرمز با یک ضد کوارک که رنگ ضد قرمز دارد یک زوج بسازند قرمز و ضد قرمز همدیگر را خنثی کرده رنگی خنثی را به وجود می‌آورند به هرحال چون این گروه‌های دوتایی «مزونها) از ماده و پادماده ایجاد شده‌اند خیلی سریع فور می‌پاشند به این جهت مزونها پایدار نیستند. تمامی این مطلب را چنین خلاصه کنیم :کوارکها هیچ گاه درطبیعت به عنوان ذرات مستقل و آزاد وجود ندارند. ایجاد ذرات متشکل از ۲ کوارک یا به عبارت دگر (مزونها) البته ممکن است ولی این ذرات پایدار نیستند برعکس گروه‌های سه‌تایی یا به زبان دیگر پروتونها و نوترونها ساختارهایی بسیار پایدار هستند انسان ،کره زمین ودر واقع کهکشان را ه شیری عملاً از ۳ سنگ بنای اولیه ایجاد شکده اندکه عبارت ازکوارکهای U کوارکها D و الکترونها می‌باشند.

کوارکها ,نوکلئونها را می سازند وآنها به یکدیگر متصل شده هسته اتمها را به وجود می‌آروند. هسته هاو الکترونها دراتحاد با یکدیگر اتمها را ایجاد می‌کنند و اتمها نیز با پیوستن به یکدیگر مولکولهای کوچک و بزرگ از قبیل مولکولهای آب یا سفیده تخم مرغ را می‌سازد. میلیاردها مولکول یاخته‌های بدن ما را به وجود می‌آورند و هر انسان در بدن خود میلیاردها یاخته دارد اما با تمام تقاوتهایی که انسانها، جانوران، گیاهان سیاره‌ها و یا ستارگان با یکدیگر دارند باز هم تمام آنها فقط از ۳ ذره زیر بنایی ساخته شده‌اند که عبارتند از کوراکها U کوارکهای D و الکترونها.