جسيم أولي

بسم الله الرحمن الرحيم
السلام عليكم ورحمته الله وبركاتة




فيزياء الجسيمات :

الجسيمات الأولية elementary particle أو fundamental particle هي الجسيمات الأساسية التي تتكون منها باقي الجسيمات الأكبر والأعقد وبالتالي هي الأشكال الأبسط للوجود المادي حسب نظرية النموذج العياري. يتم افتراض هذه الجسمات أولية على أساس انها البنية الأولى لكل مادة الكون وأنها لا تحتوي بنية داخلية أو عناصر أصغر منها ضمنها، في حين تتشكل معظم الجسيمات الأكبر من مكونات ذرة وذرات وجزيئات العناصر والمركبات من هذه الجسمات الأولية أساسا. تحدد نظرية النموذج العياري في فيزياء الجسيمات هذه الجسيمات بانها : كواركات وليبتونات وبوزونات قياسية.
تاريخيا اعتبرت الكثير من الجسيمات جسيمات أولية ثم بينت الاكتشافات اللاحقة تركيبها وبينت خطأ التصور انها أبسط الجسيمات : فالهادرونات (و هي الميزونات والباريونات) مثل البروتونات والنترونات) وحتى الذرات في فترة سابقة تم اعتبارها جسيمات أولية لفترة من الزمن حتى تم كشف أجزاء أبسط وأصغر منها. حاليا تقدم نظرية الأوتار الفائقة فكرة عن تكون كافة الجسيمات المادية من نوع من الاهتزازات ضمن ما يدعى وترا فائقا، هذه النظرية تشكل إطارا واعدا لتوحيد نظرية النموذج العياري أو بشكل أكثر تحديد ميكانيكا الكم مع نظرية النسبية لتشكل إطارا موحدا لتفسير القوى الفيزيائية الأربع الأساسية في الطبيعة.





استعراض لعائلات مختلفة من الجسيمات الأولية والمركبة، والنظريات التي تصف تفاعلاتهم


جميع الجسيمات الأولية تكون إما بوزونات أو فرميونات (حسب اللف المغزلي لديها). وتحدد نظرية إحصاء اللف المغزلي ‏(en)‏ نتائج إحصاء الكم ‏(en)‏ والتي تفرق الفرميونات عن البوزونات. ووفقا لتلك المنهجية: فإن الجسيمات المرتبطة بالمادة تكون فرميونات ولديها لفة مغزلية نصف عدد صحيح ‏(en)‏؛ وتنقسم إلى اثنا عشر نكهة. أما الجسيمات المرتبطة بالقوى الأساسية فهي البوزونات، ولديها لف مغزلي صحيح.
الفرميونات:
الكواركات — علوي، وسفلي وساحر وغريب وقمي وقعري.
ليبتونات — إلكترونات، ميون، تاو، نيوترينو إلكتروني، نيوترينو ميوني، نيوترينو تاو
بوزونات:
بوزون قياسي — غلوون، بوزونات دبليو وزد، فوتون
بوزونات أخرى — بوزون هيغز، جرافتون

================

النموذج العياري لفيزياء الجسيمات

يحتوي النموذج العياري لفيزياء الجسيمات على 12 نكهة من الفرميونات بالإضافة إلى نظرائها من الجسيمات المضادة، وكذلك البوزونات الأولية التي تتوسط القوى وكذلك البوزون القياسي الذي لم يكتشف بعد، مع ذلك فيعتبر النموذج القياسي على نطاق واسع نظرية مؤقتة بدلا من أن تكون أساسية، لأنها لا تزال من غير المؤكد إن كانت متوافقة مع النظرية النسبية العامة لآينشتاين. ويحتمل أن تكون هناك جسيمات إفتراضية لم يتم توصيفها بالنموذج القياسي، مثل الجرافتون، وهو الجسيم المحتمل أن يكون حاملا لقوة الجاذبية أو قرين فائق ‏(en)‏ أو قرين التناظر الفائق للجسيمات العادية.