ويكيبيديا:مقالة الصفحة الرئيسية المختارة/108

بروتون متكون من كواركين علويين وكوارك سفلي
بروتون متكون من كواركين علويين وكوارك سفلي

الكوارك أو الرِكِّين هو جسيم أولي وأحد المكونين الأساسيين للمادة في نظرية النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات (المكون الآخر حسب هذه النظرية هو الليبتونات) له كتلة ولكن أبعادها متناهية الصغر صفرية، تُرصَد عند حدوث تصادم شديد بين البروتون والإلكترون. أطلق موري جيلمان عليها الاسم كوارك ومنها ستة أنواع. للكواركات جسيمات مضادة مثل بقية الجسيمات الأولية تدعى «كواركات مضادة»، حيث تتميز الكواركات والكواركات المضادة بأنها الجسيمات الوحيدة التي تتآثر مع بعضها باستخدام القوى الأربع الرئيسة الموجودة في الطبيعة. تشكل الكواركات معظم الجزء الداخلي للمادة، فالبروتون يتكون من ثلاث كواركات: u u d (أنظر الشكل للبروتون) ; والنيوترون مكون من ثلاث كواركات: d d u ، وهي مترابطة مع بعضها بقوى شديدة ويصعب فكها إلا في معجلات الجسيمات حيث تـُجرى تصادمات شديدة لفصلها عن بعض. هذه القوى التي تربط الكواركات مع بعضها البعض تدرس في فرع من الفيزياء يدعى ديناميكا لونية كمية. تجتمع الكواركات معا لتشكل جسيمات مركبة تسمى هادرونات، الأكثر استقرارا التي هي البروتونات والنيوترونات، وهي مكونات نواة الذرة. لا يمكن أن تظهر الكواركات بشكل مفرد حر فهي دائمًا محتجزة ضمن هادرونات ثنائية (ميزونات) أو ثلاثية (باريونات) مثل البروتونات والنيوترونات، وتسمى هذه الظاهرة بالحبس اللوني، لهذا السبب فمعظم المعلومات عن الكواركات تم استخلاصها من تجارب ومشاهدات على الهادرونات. للكوارك ست أنواع وتسمى بالنكهات وهي: العلوي، والسفلي، والفاتن، والغريب، والقمي القعري. كل من الكوارك العلوي والسفلي له كتلة أقل من باقي الكواركات الأخرى. فالكواركات الأثقل تتحول إلى علوية وسفلية بسرعة خلال عملية تسمى اضمحلال الجسيم: حيث تتحول حالة الكتلة الأثقل إلى حالة كتلة أخف. لهذا فالكوارك العلوي والسفلي هما الأكثر استقرارا ووجودا في الكون، في حين أن الكواركات المسماة بالفاتن والغريب والقمي والقعري يتم إنتاجها فقط من خلال اصطدامات عالية الطاقة (مثل المستخدمة في معجلات الجسيمات أو ناتجة من الأشعة الكونية). لدى الكوارك خصائص أساسية مثل الشحنة الكهربائية والشحنة اللونية والدوران المغزلي والكتلة. فالكواركات هي الجسيمات الأولية الوحيدة في النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات التي تُظهِر جميع القوى الأساسية الأربع المسماة بالتفاعلات الأساسية وهي الكهرومغناطيسية والجاذبية والقوة النووية القوية والضعيفة، بالإضافة إلى أنها الجسيمات الوحيدة التي لا تعد شحنتها الكهربائية مضاعفات صحيحة للشحنة الأولية. ولكل كوارك جسيم مضاد، وهو نظير مطابق له، لديه نفس قدر شحنة الكوارك ولكن بشحنة معاكسة.

تابع القراءة