ذره زیر اتمی به بخشی از ذرات بنیادی و ذرات ترکیبی گفته میشود که کوچکتر از اتم هستند. فیزیک ذرات و فیزیک هستهای بخشی از فیزیک هستند که به مطالعه این ذرات میپردازند.
معروفترین ذرات زیر اتمی الکترونها، پروتونها و نوترونها هستند. پروتون و نوترون ذرات ترکیبی هستند که از کوارک تشکیل شدهاند. یک پرتون 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، دیگر ذرات زیر اتمی فوتون و نوترینو هستند که توسط خورشید ایجاد میشود. بیشتر ذرات زیر اتمی از طریق بررسی پرتو کیهانی کشف شدند، از آنها در شتاب دهندهها استفاده میشود.
فیزیک ذرات بنیادی
فیزیک ذرات بنیادی بخشی از فیزیک است. موضوع مورد مطالعهی فیزیکدانان ذرات بنیادی اینست که بدانند جهان از چه ذراتی ساخته شده و این ذرات چگونه در حال واکنش با یکدیگر هستند. در حدود سال ۱۹۰۰ میلادی تصور میشد که اتم سنگ بنای جهان است و غیر قابل تجزیه میباشد بزودی مشخص شد که اتم از یک هستهی مرکزی با الکتریکی مثبت و تعدادی الکترون که در اطراف آن در گردشند، تشکیل شده است.
هنگامی که هسته مورد مطالعه قرار گرفت، فیزیکدانان متوجه شدند که هسته از پروتون با بار الکتریکی مثبت و نوترون که از نظرتیک ماکسول – بولتزمن میباشد. بر همین مبنا هم بوزونها و هم فرمیونها ذراتی کلاسیک شناخته میشوند.
هادرونها
ذرات زیر اتمی هستند که از فرمیونهایی چون کوارک و آنتی کوارک و بوزونهایی چون گلوئن تشکیل شدهاند. این ذرات نیروی قوی هستهای اعمال میکنند. هادرونها مانند دیگر ذرات دارای عدد کوانتومی هستند. این ذرات ممکن است در دما یا فشار بسیار پایین خود به خود از بین بروند.
گلوئن
ذراتی بدون جرم و خنثی از خانواده بوزونهای شاخص هستند و دارای اسپین ۱ هستند. این ذرات زیر اتمی باعث پایدار بودن کوارکها در هسته اتم (پروتونها و نوترونها) کنار همدیگر میشوند. البته جرم این ذرات بسیار کم است (MeV) و از آن صرف نظر میشود.
به طور کلی مدل استاندارد ذرات بنیادی به شرح زیر است : شش عدد کوارک، شش عدد لپتون و چهار بوزون که نیروها را حمل میکنند. به طور کلی ذراتی که ماده را میسازند فرمیون و ذراتی که نیروها را حمل میکنند بوزون نامیده میشود.
مرکز یادگیری سایت تبیان – تهیه: مرتضی عرفانیان
تنظیم: مریم فروزان کیا