به طور کلی  دانستنِ دنیای اتمها و ذرات ریز اتمی به ما کمک زیادی میکنه طبیعت را بهتر درک کنیم و بر هر کسی واجبه یک سواد ابتدایی از انها داشته باشند .
به طور کلی همه ما از اتم ساخته شدیم یعنی من و شما که یک انسان هستیم از میلیاردها اتم ساخته شدیم . 
هر اتم بخشهای مختلفی دارد بیش از 99 درصد اتم فضای خالی هست و هسته ای دارد که در ان پروتون با بار مثبت و نوترون با بار منفی وجود دارد و اطراف این هسته ابری از الکترون در حال چرخشه }
البته تصاویری که در کتب علمی مدرسه ای از اتم ارائه میدهند تصاویر غلط و خیالی است . 
زمانی که تعداد پروتون‌ها و الکترون‌های اتم با هم برابر هستند اتم از نظر الکتریکی در حالت خنثی یا متعادل قرار دارد در غیر این صورت آن را یون می‌نامند که می‌تواند دارای بار الکتریکی مثبت یا منفی باشد. اتم‌ها با توجه به تعداد پروتون‌ها و نوترون‌های آنها طبقه‌بندی می‌شوند.
به ادامه مطلب بروید

 

ببینید به طور کلی  دانستند دنیای اتمها و ذرات ریز اتمی به ما کمک زیادی میکنه طبیعت را بهتر درک کنیم و بر هر کسی واجبه یک سواد ابتدایی از انها داشته باشند .
به طور کلی همه ما از اتم ساخته شدیم یعنی من و شما که یک انسان هستیم از میلیاردها اتم ساخته شدیم . 
هر اتم بخشهای مختلفی دارد بیش از 99 درصد اتم فضای خالی هست و هسته ای دارد که در ان پروتون با بار مثبت و نوترون با بار منفی وجود دارد و اطراف این هسته ابری از الکترون در حال چرخشه }
البته تصاویری که در کتب علمی مدرسه ای از اتم ارائه میدهند تصاویر غلط و خیالی است . 
زمانی که تعداد پروتون‌ها و الکترون‌های اتم با هم برابر هستند اتم از نظر الکتریکی در حالت خنثی یا متعادل قرار دارد در غیر این صورت آن را یون می‌نامند که می‌تواند دارای بار الکتریکی مثبت یا منفی باشد. اتم‌ها با توجه به تعداد پروتون‌ها و نوترون‌های آنها طبقه‌بندی می‌شوند.
تعداد پروتون‌های اتم مشخص کننده نوع عنصر شیمیایی و تعداد نوترون‌ها مشخص‌کننده ایزوتوپ عنصر است. نظریه فیزیک کوانتم تصویر پیچیده‌ای از اتم ارائه می‌دهد و این پیچیدگی دانشمندان را مجبور می‌کند که جهت توصیف خواص اتم بجای یک تصویر متوسل به تصاویر شهودی متفاوتی از اتم شوند. 
به طور کلی تاریخچه اتم را میتوان اینطوری گفت :
مدل های اتمی مختلف ارائه شده توسط دانشمندان 
1-دموکریت: اهل یونان- (۲۳۰۰سال پیش )همه مواد از ذرات کوچکی بنام اتم ساخته شده اند -اتم ها تجزیه پذیر نیستند-اتم های مواد مختلف دارای شکل های متفاوتند.
۲-دالتون:اهل انگلیس-(۱۸۴۴-۱۷۶۶)قبول ذره ای بودن اتم ها-شکل به صورت کروی تو پر.
۳-تامسون:اهل انگلیس-(۱۹۴۰-۱۸۵۶)قبول کروی بودن اتم اما به شکل کیک کشمشی به صورتی که بارهای+خمیروبارهای-کشمش های کیک.درک وجود بارهای+و-.
۴-رادرفورد:اهل نیوزلند-(۱۹۳۷-۱۸۷۱)تردید در درستی مدل تامسون-مدل اتم هسته دار-هسته با بار+ که بیشتر جرم اتم در آن متمرکز است-حجم هسته در مقابل اتم بسیار کوچک تقریبآ۱۰۰۰۰/۱ -هسته توسط الکترون ها محاصره شده-بار+رابه ذره هایی بنامpپروتون نسبت داد.
۵-بور:اهل دانمارک-(۱۹۶۲-۱۸۸۵)مدل رادرفورد را نارسا دانست به علت امکان سقوط الکترون ها روی هسته-ارائه مدل منظومه شمسی -وجود مدارهایی را در اطراف هسته برای عدم سقوط الکترونها پیش بینی کرد.
۶-چادویک:اهل انگلیس-در سال ۱۹۳۲ وجود ذره نوترون را کشف کرد.
{یادمون نره در دهه 1920 تا 1930 اوج علم کوانتوم بود که از اوایل همان قرن شروع شده بود .  با درخشش دانشمندانی چون پائولی =هایزنبرگ و دیراک و .... } که هر کدام دست به کشفیات و نظریات گرانبهایی دادند . }
الکترونها پروتونها و نوترونها هستند. پروتون و نوترون ذرات ترکیبی هستند که از کوارک تشکیل شده‌اند. یک پروتون از دو کوارک بالا و یک کوارک پایین تشکیل شده است, ولی نوترون از یک کوارک بالا و دو کوارک پایین تشکیل شده است; کوارک‌ها به وسیله گلوئون به هم می‌چسبند. شش نوع کوارک متفاوت داریم('بالا', 'پایین', 'سر', 'ته', 'مفتون'), دیگر ذراتا زیراتمی فوتون و نوترینو هستند که توسط خورشید ایجاد می‌شود. بیشتر ذرات زیر اتمی از طریق بررسی پرتو کیهانی کشف شدند. از آنها در شتابدهنده‌ها استفاده می‌شود.
اصولا همه ذره‌های اساسی در مکانیک کوانتومی، یا از فرمیون‌ها یا از بوزون‌ها هستند. الکترون‌ها، لپتون‌ها، نیتریون‌ها و حتی کوارک‌ها همگی فرمیون می‌باشند. به این ترتیب، ذرات تشکیل‌شده از تعداد فردی از فرمیون‌ها نیز، جزو فرمیون‌ها می‌شوند.  
 
به عنوان مثال، پروتون‌ها و نوترون‌ها که از ۳ کوارک با رنگ‌های مختلف، تشکیل شده‌اند.در قضیه اسپین-آمار، نشان داده می‌شود که در یک تابع موجی (بسیار ذره‌ای)، با تعویض جای دو فرمیون همسان، تابع موجی منفی می‌شود. البته در سیستم‌های بوزونی، با جابجایی معادل، تابع موجی هیچ تغییری نمی‌کند. 
 
فرمیون‌ها به همین خاطر از قاعده پاولی در نظریه میدان کوانتومی پیروی می‌کنند، که بر طبق آن، دو ذره همسان، اجازه اشغال یک حالت کوانتومی مشترک در یک فضای هیلبرتی را ندارند و یا به عبارتی دیگر، هر «حالت» در یک سیستم کوانتومی، فقط حقِ یک بار اشغال‌شدن را دارد. مسلم است که قاعده پاولی برای بوزون‌ها صادق نیست. فرمیون‌ها از طرف دیگر، در اشغال حالت‌ها، از آمار فرمی-دیراک اطاعت می‌کنند.
فرمیون ها شامل دو بخش اصلی شناخته شده هستند:
 
کوارک:
یک ذره بنیادی و جزء اساسی تشکیل دهنده ماده می‌باشد. کوارک ها با هم ترکیب می‌شوند تا ذرات مرکبی به نام هاردون (hadron) را به وجود آورند، پروتن و نترون یکی از معروف ترین آنها هستند. آنها تنها ذرات بنیادی برای آزمایش همه چهار برهم کنش اساسی یا نیروهای اساسی در مدل استاندارد می‌باشند. به خاطر پدیده‌ای که به تحدید رنگ معروف است، کوارک ها هیچ گاه به صورت انفرادی یافت نمی‌شوند؛ آنها را فقط می‌توان درون هاردونها پیدا کرد. به همین دلیل بیشتر آنچه که ما درباره کوارک ها می دانیم از مشاهده خود هاردونها به دست آمده است.  
 
شش نوع مختلف از کوارک ها وجود دارد که به طعم (flavor) شهرت دارند : بالا (up)، پایین(down)، افسون(charm)، بیگانه(strange)، نوک(top) و پایین(bottom). بالا و پایین دارای کمترین وزن در بین کوارک ها می‌باشند. کوارک های سنگین تر در طول یک فرآیند واپاشی به سرعت به کوارکهای بالا(up) و پایین(down) تبدیل می‌شوند: تبدیل شدن از حالت وزن بیشتر به حالت وزن کمتر. به همین علت کوارک های بالا و پایین عموما پایدار می‌باشند و رایج ترین کوارک ها در عالم می‌باشند، 
 
 در حالی که کوارک های strange، charm، top، bottom فقط در تصادم های با انرژی زیاد تولید می‌شوند ( مثل تابشهای کیهانی و شتاب دهنده‌های ذرات). کوارک ها خواص ذاتی گوناگونی دارند که شامل شارژ الکتریکی، شارژ رنگ، اسپین و جرم می‌باشد. برای هر یک از طعم های کوارک یک پادماده متناظر وجود دارد که به پادکوارک نیز شناخته می‌شوند و فقط در برخی خصوصیات دارای علامت مخالف می‌باشد. کوارک ها تنها ذرات شناخته شده می‌باشند که شارژ الکتریکی آنها کسری از شارژ پایه می‌باشد. 
لپتون :
ذره ایست با اسپین ‎۱/۲ (فرمیون) که نیروی هسته‌ای قوی روی آن تأثیر ندارد.بطور کلی شش لپتون وجود دارد سه تا ازآنها دارای بارالکتریکی بوده وسه تای دیگر هم فاقد بارالکتریکی هستند.لپتون‌ها جز ذرات بنیادین شناخته شده‌اند یعنی ذراتی که از ذرات کوچک‌تر تشکیل نشده‌اند البته فعلا معروفترین لپتون همان الکترون است ē بایک بار منفی دولپتون بارداردیگر میون (muon (μ وتاو (τ) هستند , که ازنظربارمثل الکترون ولی دارای جرم خیلی بیشتر نسبت به آن هستند.لپتونهای بدون بار سه نوع نوترینو(neutrinos (υ هستند که عبارت‌اند از نوترینوی الکترون , نوترینوی میون و نوترینوی تاو نوترینوها فاقد بارالکتریکی بوده ولی دارای جرم بسیار ناچیزی هستند ویافتن آنها هم بسیار مشکل است.
لپتون ها شامل : نوترینو , لپتون تاو , میون , پوزیترون , الکترون
 
بوزون
بوزون (انگلیسی:Boson)، نامیده شده به اسم فیزیکدانِ هندی ساتیندرا نات بوزِ، لقب ذرات بنیادی با اسپین کامل (به عبارتی صحیح، مانند: , , 0) است. 
 
 به بقیه ذرات با اسپین نیمه، فرمیون گفته می‌شود. از بوزون‌ها می‌توان، فوتون ها‌، مزون‌ها و فونون‌ها را نام‌برد و همچنین هستهً اتم‌هایی با جرم اتمی زوج، مانند هسته هیدرژن سنگین.در قضیه اسپین-آمار، نشان داده می‌شود که در یک تابع موجی (بسیار ذره‌ای)، با تعویض جای دو بوزون همسان، تابع هیچ تغییری نمی‌کند البته بر‌خلاف سیستم‌های فرمیونی که در آن تابع موجی تغییر علامت پیدا می‌کند. 
 
از این‌رو، برعکس سیستم‌های فرمیونی، دو یا تعداد بیشتری از بوزون‌های همسان، می‌توانند یک حالت کوانتومی را هم‌زمان در فضای هیلبرت، اشغال کنند. حتی نیز ممکن است، یک حالت کوانتومی (اصولا در دماهای پایین)، توسط تعدادی ماکروسکوپی از بوزون‌ها اشغال شود که به این اثر، چگالش بوز-اینشتین می‌گویند. ابررسانایی (جفت‌های کوپر)، ابرمیعان (هلیوم) و حتی لیزر (فوتون‌ها) مثالهایی از این تغییر حالت (به عبارتی چگالش بوز-اینشتین) هستند.در ضمن هم، چهار نیروی پایه در فیزیک توسط رد و بدل شدن بوزون‌ها صورت می‌پذیرد:
نیروی هسته‌ای قوی: توسط گلووًن
نیروی هسته‌ای ضعیف: توسط W-بوزون و Z-بوزون
الکترو مغناطیس: توسط فوتون
گرانش: توسط گراویتیون .
بوزون‌ها از طرف دیگر در اشغال حالت‌های کوانتومی، از آمار بوز-اینشتین اطاعت می‌کنند.
 
ارواح :
بخشی از انرژی ها یا آزاد شده نیز که هنوز برای آن ماهیت مشخصی درک نشده است به نام ارواح نام گذاری شده اند 
ترکیب ذرات بنیادی
هادرون :در فیزیک ذرات ، هادرون (گرفته شده از زبان یونانی به معنای محکم، سخت) عبارتست از وضعیت محدود کوارک‌ها. هادرونها به اتفاق یکدیگر یک نیروی قوی ایجاد می‌نمایند که همچون عملکرد اتم‌ها با هم در اثر نیروی الکترومغناطیسی است. دو زیرمجموعه از هادرونها وجود دارد: باریون‌ها و مزون‌ها. از میان معروفترین باریونها، می‌توان به پروتون‌‌ها و نوترون‌‌ها اشاره کرد.
معروف ترین دسته بندی هادرون ها به شرح زیر است :
باریون ها :
در فیزیک ماده، باریون‌ها گروهی است از ماده که شامل اجزای اتم ( پروتون و نوترون) هم می‌باشد. این گروه از ماده، سنگین تر از دیگر گروه‌هاست. ریشه واژه باریون به باریس که در یونانی به معنی سنگین است برمیگردد.
هیپرون‌ها :
 هیپرون ها (Hyperons) گروهی از ذرات بنیادی متعلق به ردهٔ باریون‌ها هستند، که جرمشان از جرم نوترون بیشتر ولی طول عمرشان بسیار کوتاه است. تمام باریون‌هایی که نوکلئون نیستند هیپرون نام دارند. ولی چون همه هیپرون‌ها به نوکلئون‌ها واپاشیده می‌شوند، می‌توان آنها را همچون نوکلئون‌های برانگیخته فرض کرد. برای هر هیپرون یک پادذره وجود دارد.
هسته : 
هستهٔ اتم ناحیه‌ای با جرم بالا است که پروتون‌ها و نوترون‌ها در آن قرار گرفته اند. اندازهٔ هسته از اندازهٔ خود اتم بسیار کوچک‌تر است, و تقریباً تمام جرم اتم را که از ذرات پروتون و نوترون سبب می‌شود در این ناحیه قرار دارد.
هسته خود شامل موارد روبرو است: ذره آبشار ,ذره امگا , ذره خی , ذره سیگما , ذره لامبدا ,باریون دلتا , نوترون , پروتون
مزون :
مزون به معنی میانه توسط دانشمندی ژاپنی به نام هیدکی یوکاوا پیشنهاد گردید زیرا نیروی کولنی در هسته باید از کنار هم قرار گرفتن پروتون جلوگیری می‌کرد این نظریه اعلام می‌کند که در هسته و توسط نوترون‌ها ذراتی به نام مزون وجود دارد و این نیرو که اکنون نیروی قوی نامیده می‌شود از واپاشی هسته جلوگیری می‌کند ابتدا نظر بر مزون مو بود(میون) که بعد‌ها مشخص شد پیون است پیون ذره‌ای با اسپین صفر است که از هر طرف به آن نگاه کنیم به یک شکل به نظر می‌رسد مزون‌ها اکنون دسته‌ای از ذرات بنیادی را تشکیل می‌دهند که در تعریف چنین نامیده شده اند :ذراتی که دو کوارک سازنده‌ای آن است
کوارکونیوم ها :
این ذرات شامل ذرات اصلی می باشد : ذره پسی ,  ذره اپسیلون , ذره رو , ذره کائون , ذره پیون
به کانال تلگرام کیهانشناسی و کوانتوم بپردازید:
telegram.me/persiancosmology

موضوعات مرتبط:

برچسب‌ها: مکانیک کوانتوم


تاريخ : ۱۳٩٥/٩/۱۸ | ٦:٢٤ ‎ق.ظ | نویسنده : آرش بوالحسنی | نظرات ()
.: Weblog Themes By M a h S k i n:.