منتدى جيل المستقبل التعليمي

منتدى جيل المستقبل التعليمي يرحب بكم
اذا لم تكن عضوا في المنتدى نرجو منك التسجيل
أما اذا كنت عضوا فالرجاء النقر على دخول
واذا كنت زائرا ولا ترغب بالتسجيل فانقر على اخفاء

وشكرا

معا لتعلم ممتع ومفيد ولمواجهة كل التحديات والصعوبات

منتدى جيل المستقبل منتدى تعليمي، ثقافي، ترفيهي، كما انه يحتوي عل العديد من الأقسام التي تناسب جميع الفئات والأعمار والأذواق.
حصريا مجلة جيل المستقبل العدد_1 في منتدى المجلات
حصريا مجلة جيل المستقبل العدد_2 في منتدى المجلات
حصريا مجلة جيل المستقبل _العدد3 في منتدى المجلات
حصريا جميع الأسئلة المقترحة وأوراق العمل والامتحانات السابقة لجميع التخصصات والمواد في منتدى التوجيهي
للذهاب الى مجموعة Future Generation انقر على الرابط التالي www.facebook.com/group.php?gid=249674711896
للذهاب الى مدونة جيل المستقبل انقر على الرابط التالي www.futuregeneration.ahlablog.com

    القوى الأربعة وعلاقتها بالفزياء النووية

    شاطر
    avatar
    osama_1010
    عضو جديد
    عضو جديد

    عدد المساهمات : 48
    نقاط : 107
    السٌّمعَة : 1
    تاريخ التسجيل : 14/01/2010
    العمر : 25
    الموقع : http://al-qods.forumotion.com

    القوى الأربعة وعلاقتها بالفزياء النووية

    مُساهمة من طرف osama_1010 في الإثنين مارس 01, 2010 11:35 am

    القوى الأربع !


    رغم ما يبدو من أن الطبيعه تنطوي في الحياة اليومية على تشكيلة كبيرة من أنواع

    القوى ، يمكن في حقيقة الأمر إرجاع أية قوة إلى احدى قوى عددها أربع فقط .

    أكثر هذه القوى شيوعا هي الثقالة ، وقد كانت أول قوة حظيت بنظرية منهجيه على يدي

    نيوتن * . والثقالة وحدها قوة عالمية شاملة ، أي انها تفعل فعلها بين كل الجسيمات

    بدون استثناء . ومنبع الثقالة كتلة الجسيم مهما كان شأنه . فالثقالة إذن قوة

    تتراكم فتشتد كلما ازدادت كتلة منابعها ، وهي باستثناء ظروف دخيلة ، تجاذبية دوما

    .

    يقال إن الثقالة قوة ذات " مدى طويل " لأنها لا تستطيع أت تفعل فعلها على مسافات

    محسوسة - في المدى الكوني واقعيا . وسبب ذلك أن شدتها تتناقض بازدياد المسافة

    تناقصا بطيئا نسبيا - وبدقيق العبارة تتناقض متناسبة مع مقلوب مربع المسافة لدى

    ازديادها . فالقوة الثقالية بين إلكترون وبروتون ، مثلا أضعف من القوه الكهربائية

    بينهما قرابة 10^40 ( 10 أس 40 ) مرة . ولهذا السبب لا يبدو أن الثقالة تؤدي دورا

    مباشرا يُذكر في فيزياء الجسيمات دون الذرية . لكنها على كل حال واحدة من القوى

    الأساسية الأربع في الطبيعه ولابد من تدبير مكان لها في أية نظرية توحد في هذا القوى

    كلها .

    إن في الفيزياء مفهوما هاما في توصيف القوى كلها هو مفهوم الحقل .

    كان نيوتن يفهم الثقالة بأنها "فعل عن بعد" أي بتعبير أوضح أن الفعل الثقالي

    للجسيم يؤثر مباشرة في جسيم آخر قافزا فوق المسافة بينهما . لكن الفيزياء الحديثة

    ترى أن كل جسيم منبع حقل قوة - حقل ثقالي بصددها ما نحن فيه - يحيط بالجسيم ،

    والجسيم الآخر يعاني من جراء وجوده في هذا الحقل ، قوة متناسبة مع شدة الحقل في

    النقطة التي هو فيها . ويعزى تناقص شدة الثقالة بازدياد المسافة إلى تضاؤل الحقل

    تدريجيا لدى الابتعاد عن منبعه .


    وفي عام 1915 استبدل أينشتاين بنظرية نيوتن الثقالية نظرية النسبوية العامه وفي

    هذه النظرية الحقل الثقالي يفسر بتشوه الزمكان أو انحنائه أي إنه مفعول من طبيعة

    هندسية صافية . وهذا التتفسير يعزل الثقالة عن القوى الثلاث الأخرى .

    وفي المحل الثاني ، بعد نظرية نيوتن الثقالية ، ظهرت القوة الكهرطيسية التي حظيت

    بأساس نظري . فقد دُرست القوتان الكهربائية والمغناطيسية ، في التجارب المخبرية

    بوضوح وكانتا مغروفتين من القديم . لكن الرابطة البنيوية بين الكهرباء

    والمغناطيسية لم تُكتشف إلا في القرن التاسع عشر بفضل أعمال فارادي وسواه . عندئذ

    نجح مكسويل في صوغ مجموعة معادلات وحدت الاثنين في نظرية " كهرطيسية " واحدة فخطا

    بذلك أول خطوة على طريق نظرية توحد قوى الطبيعة .

    إن منبع الحقل الكهرطيسي هو الشحنة الكهربائية . لكن الجسيمات ليست كلها ذات شحنة

    كهربائية " فالقوة الكهرطيسية " بخلاف الثقالة ليست قوة عالمية لكنها تشبه الثقالة

    في طول مداها - القوتان ، الكهربائية والمغناطيسية ، تخضعان كالقوة الثقالية

    لقانون التربيع العكسي . بيد أن القوة الكهرطيسية كما ذكرنا أشد بكثير جدا من

    الثقالة لكن وجود نوعين موجب وسالب ، من الشحنات الكهربائية يجعل مفعوليهما

    الكهرطيسيين متفانيين عموما في الأجسام المحسوسة أي إن القوى الكهرطيسية لا تتراكم

    بما يزيد في شدتها بل يعدل بعضها بعضا ، ولهذا السبب كانت الثقالة أحرى من القوة

    الكهرطيسية بالسيادة في المدى الكوني الواسع رغم التفوق الكبير المتأصل في

    الكهرطيسية .

    أما القوتان الأساسيتان الأخريان فلا يُحس بهما في الحياة اليومية لأن مداهما لا يتعدى

    الأبعاد دون الذرية . أولى هاتين القوتين وتدعى النووية الشديدة مسؤولة عن ترابط

    البروتونات والنترونات معا في نوى الذرات ، وهذه القوى تتلاشى تماما بعد مسافة من

    رتبة 10^-15 (10 أس سالب 15 ) مترا وقصر مداها يميزها تمييزا حادا عن القوتين ،

    الثقالية والكهرطيسية وليست البروتونات والنترونات وحدها هي التي تحس بالقوة

    الشديدة ، بل الهدرونات كلها . لكن اللبتونات لا تشعر بها .


    إن شكل القوة بين الهدرونات معقد جدا ، لأن كل الهدرونات ليست جسيمات أولية (

    عنصرية) بل مجموعات كواركات وأن القوة بين الكواركات هي التفاعل الأساسي . وهذه

    القوة تشبه ، في جوهرها ، القوة الكهرطيسيةرغم أنها أشد منها بكثير . وهذا

    التعقيد ناشئ عن أن القوة الشديدة بخلاف القوة الكهرطيسية التي هي بين جسيمين

    مسؤولة عن تماسك ثلاثة كواركات معا في الباريونات . وهذا يتطلب معالجة أكثر تعقيدا

    لمفهوم الشحنة . فبدلا من النوع الواحد للتفاعل بين الشحنات الكهربائية يوجد هنا

    ثلاثة أنواع من الشحنات من أجل القوة الشديدة .وهذه المنابع المعروفة باسم الألوان

    أعطيت الألقاب الاعتباطية حمراء ، خضراء ، زرقاء .


    أما آخر القوى الإأساسية الأربع فمعروفة باسم الضعيفة. إنها تؤثر في الكواركات

    واللبتونات جميعا ، وبشده أضعف من الكهرطيسية، لكنها أشد بكثير من الثقالة .
    وتتجلى القوة الضعيفة رئيسيا من خلال تدخلها في التحولات الجسيمية أكثر من ظهورها

    كقوة جاذبة أو دافعه مباشرة .
    لقد طُرحت هذه القوة في البدء لتفيبر التفكك البيتاوي وهو ضرب من النشاط الإشعاعي

    تبديه بعض النوى الذرية القلقة . ونموذج هذا النشاط تحول النترون إلى بروتون

    وإلكترون ونترينو مضاد . وهذه العملية التي تقودها القوة الضعيفة تتمثل بتغير

    نكهة الكوارك ففي حال النترون مثلا يتحول أحد كواركية السفليين إلى كوارك علوي .

    والقوة الشعيفة قادرة على تغيير نكهة الكواركات واللبتونات كليهما . ففي حالة

    اللبتونات يمكن للإلكترون أن يتحول إلى نترينو وهكذا !

    لا تخضع النترينوهات إلا للقوة الضعيفة ( بالإضافة إلى الثقاله طبعا ) وعلى هذا فهي

    زاهدة جدا في التفاعل ، ومعروف أن النترينو يستطيع أن يقطع عدة سنين ضوئية في

    رصاص صلب قبل أن يتوقف ، ومع ذلك يمكن اصطياد نترينوهات كثيره من الاندفاعات

    الغزيرة التي تصدر عن الكوارث التي تطرأ على النجوم وهي في النزع الأخير قبل الموت

    .
    ففي كل واحدة من مجرات هذا الكون ينفجر نجم كل بضعة عقود من السنين فيما يعرف

    بمستعر فائق ( السوبرنوفا) وفي القرون الماضية شهد سكان الأرض عدة انفجارات من هذا

    القبيل وقد رئي آخرها سديم ماجلان ( وهي مجرة صغيره قريبه منا ) في ربيع عام 1987

    وكان واضحا من الأرض .

    يبدأ المستعر الفائق بارتصاص انهياري مفاجئ سريع لقلب النجم تحت وطأة ثقله . وفي

    أثناء الإنفجار نحو الداخل تنشأ نفثة غزيرة من النترينوهات وتكون كثافة المادة

    النجمية هائلة لدرجة أن هذه الجسيمات - مع أنها شبحية - تستطيع التأثير بشده تكفي

    لنسف غلاف النجم الخارجي للفضاء ، مولدة بذلك طبقة متوسعه من الغاز المضيء ن وفي

    أكثر الأرصاد إثارة في العقد الأخير تم اكتشاف نفثة نترينوهات المستعر الفائق

    المذكر عند سطح الأرض قبل ظهور نوره ببضع ساعات .


    إن مدى القوة الضعيفة قصير لدرجة بالغة . فعندما اتضحت هذه القوة أول مرة كان

    المظنون أن التفاعلات شبه نقطية لكن المعروف اليوم ان مداها لا يتعدى قرابة 10^-17

    (10 اس سالب 17 ) .
    avatar
    Barbie
    عضو متفاعل
    عضو متفاعل

    عدد المساهمات : 119
    نقاط : 198
    السٌّمعَة : 1
    تاريخ التسجيل : 16/02/2010

    رد: القوى الأربعة وعلاقتها بالفزياء النووية

    مُساهمة من طرف Barbie في الإثنين مارس 01, 2010 11:40 am

    شكرا على الموضوع وعلى المعلومات القيمة.
    avatar
    طايش بس عايش
    عضو فضي
    عضو فضي

    عدد المساهمات : 1528
    نقاط : 1611
    السٌّمعَة : 7
    تاريخ التسجيل : 14/04/2010
    العمر : 21

    رد: القوى الأربعة وعلاقتها بالفزياء النووية

    مُساهمة من طرف طايش بس عايش في الجمعة يونيو 18, 2010 5:50 am

    شكرا كثيييييييير على الموضوع الحلو

      الوقت/التاريخ الآن هو الأحد أكتوبر 21, 2018 3:06 am