فيزياء الجسيمات (Particle physics) أحد فروع الفيزياء الذي يدرس (particles) جسيمات ذات كتلة و(radiation) وهو إشعاع بلا كتلة وهذان هما المكونان لفيزياء الجسيمات اللمادة والإشعاع والجسيمات مصطلح يطلق على العديد من الأجسام متناهية الصغر كجزيئات الغاز والبروتونات أو حتى الغبار المنزلي، وفيزياء الجسيمات تدرس الجسيمات المكونة للذرة والإشعاع المنبثق عنها وتأثر الجسيمات (ذات الكتلة) بالإشعاع عديم الكتلة وتفاعلهما معا (الجسيمات والإشعاع).[1][2][3] تدعى أيضا فيزياء الطاقة العالية، لأن العديد من الجسيمات الأولية لا تظهر تحت الشروط الطبيعية بل نستطيع مشاهدتها عن طريق تصادم (collision) جسيمات معهودة لنا، مثل البروتونات أو الإلكترونات ذات الطاقية العالية (سرعات عالية) فيتم تخليقها نتيجة التصادم واكتشافها. هذا ما يتم فعله في مسرعات الجزيئات (particle accelerator)، مثل مصادم الهدرونات الكبير.
الجسيمات دون الذرية
وتركز أبحاث فيزياء الجسيمات الحديثة على الجسيمات دون الذرية، بما في ذلك مكونات ذرية مثل الإلكترونات، والبروتونات، والنيوترونات (البروتونات والنيوترونات هي جسيمات مركبة تسمى الباريونات، مصنوعة من الكواركات)، التي تنتجها عمليات الإشعاع والتقطيع، مثل الفوتونات، النيوترونات، والميونات، فضلا عن مجموعة واسعة من الجزيئات الغريبة. وتخضع ديناميات الجسيمات أيضا لميكانيكا الكم. ويكون سلوك هذه الجزيئات (البروتونات، النيترونات... الخ) ازدواجيا. ازدواجية (الجسيم_الموجة) حيث يكون سلوكها مشابها لسلوك الجسيمات تحت ظروف مخبرية معينة ومشابها لسلوك الموجات في ظروف مخبرية أخرى.
وبمصطلحات أكثر تقنية، يتم وصفها بناقلات الحالة الكمومية في فضاء هيلبرت، والتي يتم التعامل معها أيضا في نظرية الحقل الكمومي. وكما اصطلح عليه علماء فيزياء الجسيمات، تم تطبيق مصطلح الجسيمات الأولية (Elementary Particles)، على هذه الجسيمات بناء على كونها غير قابلة للتجزئة ولا تتكون من جسيمات أخرى أكثر صغرا.
جميع الجسيمات وتفاعلاتها المشهودة حتى اليوم يمكن ان يتم وصفها كليا بنظرية الحقل الكمومي المسماة (Standard Model) وهذا النموذج بصيغته الحالية يحوي 61 جسيما أساسيا.
هذه الجسيمات يمكن تجميعها لتكوين جسيمات مركبة وهذا النموذج يتفق تقريبا مع جميع التجارب المخبرية التي أجريت حتى اليوم، على الرغم من هذا معظم فيزيائيي الجسيمات يرون أن هذه النظرية غير كافية لوصف الطبيعة وأن نظرية أساسية وأكثر شمولية على وشك الانكشاف.
القياسات في السنوات الحديثة اظهرت لأول مرة اختلافا في كتلة النيترون عن فرضيات (Standard Model).
| أنواع | أجيال | جسيم مضاد | ألوان | مجموع | |
|---|---|---|---|---|---|
| كوارك | 2 | 3 | ثنائي | 3 | 36 |
| لبتون | 2 | 3 | ثنائي | لا شيء | 12 |
| غلوون | 1 | 1 | يحتوي | 8 | 8 |
| بوزونات W | 1 | 1 | ثنائي | لا شيء | 2 |
| بوزونات Z | 1 | 1 | يحتوي | لا شيء | 1 |
| فوتون | 1 | 1 | يحتوي | لا شيء | 1 |
| بوزون | 1 | 1 | يحتوي | لا شيء | 1 |
| مجموع | 61 | ||||
مراجع
- "معلومات عن فيزياء الجسيمات على موقع cv.iptc.org". cv.iptc.org. مؤرشف من الأصل في 10 أبريل 2016.
- "معلومات عن فيزياء الجسيمات على موقع zhihu.com". zhihu.com. مؤرشف من الأصل في 24 ديسمبر 2016.
- "معلومات عن فيزياء الجسيمات على موقع vocab.getty.edu". vocab.getty.edu. مؤرشف من الأصل في 11 مايو 2020.
مقالات ذات صلة
- فيزياء ذرية
- قوة أساسية
- ثقب أسود دقيق
- قائمة الجسيمات
- جسيم أولي
- فيزياء ما وراء النموذج العياري
- جسيم دون-ذري
- التسلسل الزمني لاكتشاف الجسيمات
وصلات خارجية
- أخبار ومعلومات حول فيزياء الجسيمات
- ARXIV.ORG preprint server
- مغامرة الجسميات - مشروع تعليمي ممول من قبل Particle Data Group)
- تاريخ الفيزياء الجسيمية
- مجلة (تناظر)
- مقدمة إلى تاريخ الجسيمات لماتيو نوبلز:
- قاعدة بيانات مقالات الطاقة العالية