وأخيرا حل اللغز
أخيرا تمكن فريق من العلماء من حل اللغز المحير الذي كان يطوق علم الفيزياء والكم ، عندما تمكنوا من فك الغموض المحيط بأقوى قوى الطبيعة الأربعة وهي القوى النووية الشديدة . إن الكواركات الثلاثة التي تكون البروتون يمكن لها أن تبدو حرة في بعض الأحيان. رغم أنه لم تلاحظ كواركات حرة حتى الآن.! وللكواركات خاصية كوانتية وهي اللون والتفاعل مع بعضها بتبادل الجلونات.
شكل : كواركات البروتون
إن الكواركات والجلونات في القوى النووية الشديدة هي القطعة الثالثة في تركيبة قوى الطبيعة الأربعة. والقطعة الأولى هي القوى الكهرومغناطيسية ، وهي شبيهة بالقوى الشديدة ولكن عامل القوة الظاهر فيها هي جسيمات الضوء – الفوتونات – بدلا من الجلونات . إن الجلون يحمل شحنة لون بينما الفوتون متعادل كهربائيا .
القطعة الثانية في هذه التركيبة هي القوى النووية الضعيفة التي تحكم التحللات الإشعاعية وإنتاج الطاقة على الشمس . وهذه القوى تختلف عن سابقتيها لأن الجسيمات عاملة القوة فيها ثقيلة جدا . أما القوة الرابعة – قوى التجاذب الكتلي أو الجاذبية gravity – فهي أقلهم نصيبا من الفهم العام رغم أننا جميعا نعرفها . ويعتقد أن هناك جسيمات تعتبر عوامل القوى الجاذبية وتدعى الجرافيتوناتgravitons ولكنها لم تكتشف بعد . وهذا النموذج القياسي الحالي يقدم لنا وصفا يعرفنا بجميع القوى بمعزل عن الجاذبية.
النموذج القياسي الحالي يقدم لنا وصفا يعرفنا بجميع القوى بمعزل عن الجاذبية
وترتبط الكواركات الثلاثة في البروتون بقوى شديدة تتوسطها الجلونات التي تبدو في الصورة كزنبركات مضغوطة ، وكلما زادت المسافة بين الجلونات تزداد القوة بينها . وإذا صدم إلكترون ذو طاقة عالية كواركا، فإن الكوارك يظهر كجسيم حر للحظة من الزمن .
كوارك حر للحظة
ونتيجة التصادم عالي الطاقة بين البروتون والإلكترون - كما نرى في التجربة التي أديت في معامل DESY في هامبورغ – يصدم الإلكترون أحد كواركات البروتون. وينتج سيل من الجسيمات تلقائيا من الطاقة المختزنة في حقل قوى الجلونات ، وتنحني الجسيمات المشحونة في التجربة بفعل الحقل المغناطيسي القوي.
شكل: تنحني الجسيمات المشحونة
لقد جرت العديد من المحاولات الفاشلة لإيجاد النظرية التي تفسر انخفاض قوة القوى النووية الشديدة بازدياد الطاقة،وها قد جاءت النظرية .. وجاءت لنا معادلة وضعها هذا الفريق العلمي بإشارة ناقص ( - ) ، وهو المطلوب .
والآن قد جاءت لنا النظرية التي تمهد السبيل لوصف مستقبلي مرتبط وغير متعارض لقوى الطبيعة الأربع. إن الكهرومغناطيسية والقوى الضعيفة والشديدة تعني الكثير بشكل عام ، وربما هي ليست إلا أوجها مختلفة لقوة واحدة ، إنها تبدو كنفس القوة عند الطاقات العالية جدا . ولاسيما في وجود الجسيمات المتماثلة الفائقة ، وقد يبدو معقولا تضمين قوى الجاذبية في نطاق النظرية الحديثة إذا أثبت العلماء أن النظريات التي تتعلق بالمادة – كنظرية الأوتار الفائقة – صحيحة .
شكل : قريبا بإذن الله سيكتمل النموذج القياسي للقوى الأربع
والعلماء الذين عملوا في تحقيق هذا الإنجاز العلمي الكبير هم من اليسار :
1- دافيد جروس من معهد كافلي للفيزياء النظرية.
2- دافيد بوليتزر من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا المسمى (كالتكCaltech )
3- فرانك ويلزيك من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا المسمى MIT
وتقديرا لهذا الكشف العلمي فقد منح هؤلاء الرجال جائزة نوبل للفيزياء لعام 2004م من الأكاديمية السويدية للعلوم.
ومن الجدير بالذكر أن فرانك ويلزيك ودافيد بوليتزر ما أكملا بعد العام العشرين وكانوا لا يزالون من طلبة الجامعة في الوقت الذي كانوا يعدون لاكتشافهم .. كما يذكر أن بحثهما في القوى النووية الذي استحق الجائزة كان أول بحث ينشرانه مما يعد بداية طيبة وباكورة مبشرة.
ملحوظة : الترجمة شخصية والخطأ وارد
لا تبخلوا علينا بالنصح والإرشاد
المصدر :
www.nobelprize.orgملحوظة أخيرة: لقد حصل فرانك ويلزيك(ويلتشيك) على جائزة الملك فيصل في العلوم لعام 2004م
مع تحيات أخيكم أرشميدس مصر
