الجسيمات الأولية ...............
تسائل الناس منذ القدم :
" مم تتكون المادة ؟ "
و
" وما الذي يربط مكوناتها مع بعض ؟ "
و
لماذا تتشارك العديد من المواد في نفس الصفات والخصائص ؟
مم تتكون المادة ؟
أدرك الناس منذ القدم حقيقة أن المادة تتألف من وحدات بنائية أساسية أصغر .
أول الأفكار التي طرحت عن المادة أنها تتكون من أربعة عناصر رئيسه ( أولية ) هي :
النار والهواء والتراب والماء.
الذرة The Atom
" تتألف المادة في الحقيقة من ذرات وفراغات " ديمقريطس Democritus سنة 400 ق. م
حوالي العام 1900 كان التصور السائد عن المادة أنها تتألف من ذرات كالكرات مع القليل من الشحنات الكهربائية .
الشحنات الكهربية
هل الذرة هي الأساس ؟ Is the Atom Fundamental
أدرك الناس حديثاً أن بإمكانهم تصنيف الذرات إلـى مجموعات تشترك فيما بينها في الخصائص الكيميائية ( كما هو الحال في الجدول الدوري ) وقد مكنهم ذلك من توقع صفات ذرة ما من معرفة صفات ذرة أخرى تقع معها في نفس المجموعة .
ومع مزيد من التجارب تبين للعلماء أن الذرات ليست مجرد كرات ، فهي تتكون من أنوية موجبة صغيرة الحجم وعالية الكثافة ويحيط بها غيمة من الإلكترونات سالبة الشحنة .
سؤال :
من أين اشتق اسم الذرة Atom ؟
جواب :
من الكلمة الإغريقية " Atomos " وتعني غير قابل للإنقسام
هل النواة هي الأساس ؟ Is the Nucleus Fundamental
لأنها صغيرة الحجم وعالية الكثافة فقد اعتقد العلماء أن النواة هي أصغر جزء في المادة ، تبين لهم فيما بعد أن النواة تحتوي على بروتونات ( p+) وهي جسيمات موجبة الشحنة ، ونيوترونات ( n ) وهي جسيمات عديمة الشحنة
هل البروتونات والنيوترونات أصغر جزء في المادة ؟ Are Protons and Neutrons Fundamental
اكتشف الفيزيائيون أن أن البروتونات والنيوترونات تتكون من جسيمات أصغر ، أطلقوا عليها اسم الكواركات quarks
الكوارك
وحتى الآن لم يكتشف العلماء ما هو أصغر من الكواركات ، وقد أثبتت التجارب أن الكواركات والإلكترونات هي أصغر جزء في المادة أي أنها المادة الأساسية أو الأولية في تكوين المادة ، ولا يوجد دليل حتى الآن على أنها تتكون من جسيمات أصغر .
أنها تتكون من جسيمات أصغر
ال نموذج الذري الحديث The Modern Atom Model تدور الإلكترونات حول النواة ، وفي النواة تهتز البروتونات والنيوترونات بداخلها ، كما تهتز الكواركات داخل كل من النيوترونات والبروتونات
ولتصبح الصورة أكثر وضوحاً لنتخيل أن قطر البروتون والنيوترون سنتيمتراً واحداً ، فإن قطر الإلكترون والكواركات تصبح أصغر من قطر الشعرة ، وقطر الذرة كاملة أكبر من قطر ثلاثين ملعب كرة قدم ، ويكون 99.999999999999 % من حجم الذرة فراغ .
أبعاد الذرة The Scale of the Atom
وعلى الرغم من صغر حجم الذرة إلى أن البروتونات والنيوترونات أصغر منها عشرة آلاف مرّة ، والإلكترونات والكواركات أصغر من البروتونات والنيوترونات بنحو عشرة آلاف مرة على الأقل .
وفي الحقيقة لا يملك العلماء تصور عن حجم الإلكترونات والكواركات فهما أصغر من 1810 من المتر .
ومن المحتمل بعد كل ذلك العناء أن يكتشف العلماء مع تطور الأجهزة والأدوات أن الإلكترونات والكواركات ليست أصغر جزء من المادة ، فالعلم والمعرفة لا ينتهيان عند زمن معين ، فسبحان من قال : " وما أوتيتم من العلم إلا قليلاً " .
إلا قليلا"
