۲-۱-۳ پاریته[۴۶]
تا قبل از سال ۱۹۵۶ تصور می­شد که قوانین فیزیک دو سویه هستند، به این معنی که تصویر آینه­ای از هر فرایند فیزیکی بازگوی یک فرایند کاملا قابل قبول و ممکن فیزیکی است. بسیاری از فیزیک­دانان این نظریه را بدیهی می­پنداشتند. اما در سال ۱۹۵۶ لی[۴۷] و یانگ[۴۸] به این فکر کردند که آیا آزمایشی برای این فرضیه وجود دارد یا نه. با تحقیق در این رابطه به نتایج شگفت آوری رسیدند و آن این که با این که تقارن پاریته برای تمام بر­هم­کنش­های قوی و الکترو مغناطیسی برقرار بود، اما این قضیه در مورد بر­هم­کنش­های ضعیف صدق نمی­کرد. آزمایشی طراحی کردند که کمی بعد در همان سال توسط وو[۴۹] انجام شد. در این آزمایش مشهور، هسته­ی رادیو اکتیو کبالت[۵۰] ۶۰ دچار واپاشی بتا می­ شود، وو مسیر الکترون ها را مشخص کردو چیزی که می­دید بسیار هیجان انگیز بود، زیرا بیشتر الکترون­ها از جهت شمالی یعنی جهت اسپین کبالت خارج می­شدند. این آزمایش به همین سادگی بود اما تاثیرات بسیار عمیقی داشت، چرا که اگر چنین فرآیندی را در جلوی آینه قرار دهیم جهت اسپین هسته­ی کبالت ۱۸۰ درجه تغییر می­ کند اما الکترون ها همچنان از بالا خارج می شوند که طبق آزمایش وو این پدیده یک فرایند فیزیکی ممکن نبود.
دانلود پایان نامه - مقاله - پروژه
سرنگونی پاریته تاثیرات عمیقی بر دیدگاه بسیاری از فیزیک­دانان گذاشت. نقض پاریته قضیه­ی کوچکی نبود و فقط به واپاشی بتای کبالت ۶۰ هم محدود نمی شد و البته کمی بعدتر نقض پاریته به عنوان نشانی از بر­هم­کنش­های ضعیف به خصوص در حضور نوترینو[۵۱] ها شد.
پاریته‌ی اتم دوترون زوج است بنابر این کوارک­ها در حالت تکانه‌ی زاویه‌ای فرد نمی‌توانند قرار بگیرند. این به فرض در حالت پایه قرار گرفتن کوارک­ها کمک بسیاری می‌کند، زیرا تراز بعدی قابل دسترس برای کوارک­ها بعد از حالت پایه، حالت است که به معنی انرژی بیشتر برای رفتن به تراز بعدی است و تفاوت انرژی بین این ترازها زیاد است.
۲-۲ مدل گلمان
مندلیف فیزیک ذرات بنیادی، گلمان[۵۲] است، کسی که روش هشتگانه[۵۳] را در سال ۱۹۶۱ معرفی کرد. در واقع روش هشتگانه، باریون ها و مزون ها را با توجه به بار و عدد شگفت[۵۴] آن­ها در دسته های هشت تایی با اشکال هندسی عجیب قرار می­دهد. هشت باریون سبک در آرایه­ای شش ضلعی با دو راس در مرکز آن قرار می گیرند:

 

 
شکل۲-۱- هشت تایی باریون‌ها

این گروه به گروه هشت تایی[۵۵] باریون مشهور است. توجه کنید که ذراتی با بار مشابه در راستای خط اریب رو به پایین قرار دارد. (با واحد بار پروتون) برای پروتون و . برای نوترون، ، و و برای و .
هشت مزون سبک (مزون های شبه اسکالر) در آرایشی هشتگانه مشابه با آرایش باریون­ها قرار می­گیرند.
این بار نیز خطوط اریب برای ذرات با بار مشابه و خطوط افقی نشان دهنده ذرات با عدد شگفت[۵۶] برابر است. بعد از سال ۱۹۶۱ عبارت دیگری به اسم ابر بار[۵۷] معرفی شد که مقدار آن برای مزون­ها[۵۸] برابر با S (عدد شگفت) و برای باریون[۵۹] ها برابر با S+1 است. اما بعد­ها مشخص شد که شگفتی، کمیتی بهتر است و بدین ترتیب بار اضافی به مرور از گردونه خارج شد.
شش ضلعی­ها تنها اشکال موجود در روش هشتگانه نیستند. آرایش مثلثی نیز وجود دارد که شامل ۱۰ ذره است و تنها یکی از آن ها در مرکز قرار می‌گیرد که به آن ده­تایی[۶۰] باریونی گفته می شود.

 

 
شکل۲-۲- هشت تایی مزون‌ها

در زمانی که گلمان سعی می­کرد این آرایش ذرات ده تایی را ایجاد کند، هنوز ذره­ای که در پایین این مثلث قرار دارد و دارای بار ۱- و عدد شگفت ۳- است، در هیچ آزمایشگاهی مشاهده نشده بود. ولی گلمان با پا فشاری پیش ­بینی می­کرد که این ذره به زودی کشف خواهد شد. در واقع خیلی زود در سال ۱۹۶۴ این ذره، دقیقا با خصوصیات پیش بینی شده توسط گلمان در آزمایشگاه مشاهده شد.
بعد از کشف امگای منفی تا مدت زیادی کسی به درستی روش هشتگانه شکی نداشت. علاوه بر باریون­های هشتایی و ده­تایی و غیره، یک هشت تایی و یک ده تایی نیز برای پاد باریون‌ها[۶۱] با بار و شگفتی قرینه وجود دارد.

 

 
شکل ۲-۳- ده تایی باریون‌ها

طبقه بندی در مرحله ی اول پیش­رفت در هر علمی است. روش هشتگانه چیزی بیشتر از یک طبقه بندی ساده انجام داد. اهمیت اصلی آن در ارئه ی ارگانیسم ساختار هادرون­ها بود. این طبقه بندی آغاز یک دوره­ جدید در فیزیک ذرات بود.
اما موفقیت روش هشتگانه این سوال را برای ما پیش می ­آورد که چرا هادرون­ها در این طبقه بندی خاص قرار می گیرند؟ جدول مندلیف برای کشف کوانتوم مکانیک و اصل طرد پائولی[۶۲] مدت زمان بسیاری صبر کرد در حالی که روش هشتگانه در سال ۱۹۶۴با کشف جدا گانه زویگ[۶۳] و گلمان در مورد این که هادرون­ها خود از ذرات بنیادی کوچک­تری که آن­ها را کوارک نامیدند تشکیل شده ­اند، بسیار سریع مشخص شد.
۲-۲-۱ گروه­بندی کوارک ها
کوارک­ها در روش هشتگانه مثلث زیر را تشکیل می­ دهند:

 

 
شکل ۲-۴- سه تایی کوارک‌ها
موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت


فرم در حال بارگذاری ...