کوارکها و لپتونها ؛ وحدت در ورای تنوع

کوارک ها و لپتون ها

نویسنده: جرالد فاینبرگ , فرانک کلوس , جو گش پاتی , استیون واینبرگ
مترجم: م. حیدری خواجه پور
ناشر: گستره
زبان کتاب: فارسی
تعداد صفحه: 165
اندازه کتاب: پالتویی - سال انتشار: 1361 - دوره چاپ: 1

کمیاب - کیفیت : در حد نو ؛ برخی سطور حدود 8 صفحه از کتاب با مداد خط کشیده شده است 

مروری بر کتاب

مصور

ذرات بنیادی ممکن است در ابتدا کلمه‌ای سخت و پیچیده به نظر برسد، اما اگر بدانید که تمام مواد اطراف ما از ذرات بنیادی تشکیل شده‌اند و بلوک‌های اصلی ساختار مواد، ذرات بنیادی هستند، شاید موضوع برایتان کمی ملموس‌تر شود. ذرات بنیادی شامل دو گروه اصلی «کوارک» (Quarks) و «لپتون» (Leptons) هستند که هر یک به صورت شش ذره جفت تقسیم می‌شوند.

سبکترین و پایدارترین حالت این ذرات را به عنوان نسل اول و حالت‌های سنگین‌تر و ناپایدار را به عنوان نسل دوم و سوم معرفی می‌کنیم. مدت زیادی دانشمندان تمایل داشتند تا اصلی‌ترین واحد تشکیل دهنده یک جسم را مشخص کنند. از نظر آن‌ها اصلی‌ترین واحد تشکیل دهنده یک جسم قسمتی است که به ذرات یا بخش‌های کوچکتر قابل تبدیل نباشد. این تعریف به عنوان توضیح اصلی ذرات بنیادی بیان می‌شود.

سوال بعدی دانشمندان این بود که اگر ذرات بنیادی یا واحدهای اصلی یک ماده وجود داشته باشند، چه نیرویی آن‌ها را کنار هم قرار داده است. بدین ترتیب تلاش برای شناخت ذرات بنیادی از هزاران سال قبل آغاز شد. سرانجام زمانی که «جان دالتون» (John Dalton) در سال ۱۸۰۳ اتم را کشف کرد، بر این باور بود که به نهایت ذرات بنیادی پی برده است و اتم قابل تفکیک شدن به ذرات کوچکتر نیست (اتم به معنای غیرقابل جدا شدن است). اما گذر زمان نشان داد که دالتون در ابتدای این مسیر گام برداشته است.

تاکنون مشخص شده است که الکترون یک ذره بنیادی است که نمی‌تواند به ذرات کوچکتر تبدیل شود. ذراتی مانند الکترون در گروه لپتون‌ها قرار می‌گیرند. از طرف دیگر، نوترون‌ها و پروتون‌ها ذرات بنیادی نیستند، زیرا از ذرات کوچکتر و ساده‌تری تشکیل شده‌اند که به آن‌ها کوارک می‌گوییم. نظریه دیگری وجود دارد که بیان می‌کند ذرات لپتون و کوارک، توسط ذرات دیگری به نام بوزون به یکدیگر متصل می‌شوند. 

مانند کوارک‌ها، شش گونه لپتون نیز وجود دارد که به سه جفت تقسیم‌بندی می‌شوند. هر جفت شامل یک ذره باردار و یک ذره بدون بار است. نسل اول لپتون‌ها، شامل الکترون و الکترون-نوترینو است. بار الکترون یک ویژگی است که باعث جریان الکتریکی می‌شود. جفت الکترون یعنی الکترون-نوترینو در خورشید بسیار زیاد تولید می‌شود و واکنش آن با محیط اطراف آنقدر ضعیف است که به راحتی از جو خارج می‌شود. الکترون-نوترینوها هنگام انفجار ابرنواخترها به تعداد زیادی تولید می‌شوند و کربن حاصل از سوخت هسته‌ای که عنصر تشکیل‌دهنده ما، اکسیژن مورد نیاز ما و تقریبا هر چیز دیگری روی زمین است را در جهان پراکنده می‌کنند.