به ياد درس فيزيک ذرات بنيادی که تنها درسی بود که من سر کلاس خوب گوش ميدادم
ساعت ٩:٥۸ ‎ق.ظ روز دوشنبه ۸ بهمن ۱۳۸٦ : توسط : مجتبی ادب

براستی مرز ماده و ضد ماده کجاست؟چرا زمانی که جهان را با همه کهکشانها و ستاره ها و سیارات و طیف گسترده ای از دیگر اجرام وزن میکنیم ، میبینیم ماده تاریک و انرژی تاریک حکایت از ناپیدائی جرم عظیم غیرقابل تصوری دارد؟

ماده تاریک چیست؟چرا فیزیک نوین به چهار بعد انیشتین رضایت نداد؟بقیه جرم جهان در کجــــــا پنهان شده است؟نظریه ریسمانها که در سر شاخه علم فیزیک کوانتوم ،ردیابی و پردازش میشود به دنبال چیست؟چرا اساتید اعظم فیزیک همه چیز را رها کرده و علم ریاضیات پیشرفتــــــــه را در خدمت جهان چند بعدی گرفته اند؟ آیا جهانهای موازی به ریسکش می ارزد؟این جهانهای تو در تو و موازی چیستند که دنیا میلیاردها دلار و یورو خرج آن میکند؟

بله خداوند تاس نمی اندازد؟وپردازش خالق بی همتا بقدری پیچیده است که چاره ای جز هذیان گوئی نداریم!
در مبحث جهان پس از بیگ بنگ ،توضیحاتی در ارتباط با ماده و ضدماده  و نحوه تشکیل آن دادیم.

وحالا جهت کشف این سوال که آیا بین فیزیک و متا فیزیک و در کل ماده و ضد ماده مرزی است؟ به کنکاش در دنیای کوانتوم می پردازیم.دانشمندان فیزیک با ارائه نظریه ریسمانها ،بدنبال کشف نیروی واحد کیهانی هستند.میدانیم که انیشتین تا سالهای پایانی عمر خود ۱۹۵۱ م در پی اتحاد دو نیروی گراویتون(جاذبه) و الکترومغناطیس بود که دانشمندان جوان هم عصر وی، دو نیروی اتمی قوی(چسب بین پروتون و نوترون درون هسته) و ضعیف( رادیو اکتیو) را به وی تقدیم کردند ، که نپذیرفت. و جمله معروف خداوند تاس نمی اندازد را جهانی کرد!

برای اینکه بفهمیم آیا مرزی بین ماده و ضد ماده یا فیزیک و متافیزیک و یا شهود و غیب موجود است؟ باید صابون فهم مطالب زیر را به تن مالید!

یک تکه سنگ را از زمین بردارید و در دست بگیرید. خوب به آن نگاه کنید .چه چیز میبینید؟ ماده ؟ بله! اگر وزن و جرم و بار داشته باشد ، حتما حدستان درست است.

راستی این سنگی که در دست گرفته اید بعد دارد؟ پس تجزیه پذیر است! به چی؟ به کانیهای اولیه و کانیهای ثانویه!سپس به عناصر و مولکولها و اتمها (ذره). میدانیم که ذره هم بعد دارد و اینبار حتما به خرد ذره ها ی الکترون ،پروتون و نوترون تقسیم میشود!

 به دنیای کوانتوم خوش آمدید...فقط چند نکته را به خاطر بسپارید!وقتی پائین می آئید، صحبت از مرز ماده و ضد ماده و فیزیک و متا فیزک( و از این حرفها) را به میان نیاورید! ( چون مرزی وجود ندارد).برای خودتان گفتم تا در برگشت دچار مشکل نشوید!
دموکریت در یونان در سالهای  370-460 قبل از میلاد مسیح ،اتم (ذره )راتعریف کرده بود.ولی از ذرات بنیادی یا همان خرد ذره های ما(الکترون،پروتون و نوترون) ،چیزی به میان نیاورده بود.

در سال ۱۹۶۰ بود که دانشمندان اعلام کردند اون سنگی که در دست شماست و تا مرحله ذرات بنیادی شکافتید از زیر خرده ذره هائی تشکیل یافته است، که برخی کوارک نام گرفتند.(از اتم عکس داریم ولی از کوارک شرمنده ام)!

حالا دو مطلب برای سیر در غیب داریم:

زیر ذره های عامل انرژی (بوزون )و زیر ذره های عامل ماده(فرمیون).

 بوزونها با گشتاور چرخشی 0-10 که نشانگر رفتارشان است ،تشکیل دهنده چهار نیروی شناخته شده فیزیک هسته ای (نیروی ضعیف و قوی و الکترومغناطیس و جاذبه ) می باشند.

اگر خسته شدید می توانید سنگ را زمین بگذارید . ولی همچنان چشم از آن برندارید تا در پایان ،مدعی نشوید که چشم بندی کردم!

بوزونها در دو طبقه: غیر کوارکی و کوارکی موجود ند.
انواع بوزونها ی غیر کوارکی:

 ۱- فوتون(کوانتوم):  که نیرو الکترو مغناطیس بوده و فاقد جرم ( در حالت سکون ) است.موجی حرکت کرده و ذره ای به مقصد میرسد . نور در تعریف معادله ماکس پلانک ، نسبت معکوس طول موج و انرژی را پذیراست.یعنی هر چه قدر انرژی یک فوتون(کوانتوم)زیادتر شود طول موج آن کوتاه تر است.پس هرچه آهنی داغ تر شود ،طیف رنگ آن از سرخ با طول موج بلند و انرژی کم به نارنجی ، زرد،سبز و آبی با طول موج کوتاه ولی پر انرژی تغییر میکند.

پرتوهای موجود در طبیعت از طول موج بلند به کوتاه عبارتند از : میکرو ویو،رادیو، تلویزیون، ماهواره ،نور(فرو سرخ-نارنجی-زرد-سبز-آبی-نیلی ـ بنفش و فرا بنفش)،ایکس و گاما.

پرتو های میکرو ویو ، رادیو ، تلویزیون ، ماهواره ، نورفرو سرخ بر چشم تاثیر ندارند پس قابل رؤیـــت نیستند . و به دلیل فوتونهای کم انرژی ،برای سلولهای موجودات زنده ( گیاه و حیوان  )مضر نیستند.

پرتوهای الکترو مغناطیس جهت انتشار به هوا و آب نیاز ندارند و با حد اکثر سرعت یک ذره (سرعت نور=۳۰۰۰۰۰km/s)به شکل ماده حرکت میکنند. امواج مکانیکی(سرعت صوت=۳۳۵m/s) به واسط آب و هوا نیاز دارند . همانطور که قبلا هم در مبحث بیگ بنگ توضیح دادم فوتـــونـــها در دمــــا های میلیاردی تشکیل شده اند و دارای عمر ابدی هستند و فراوانترین وجودند . (هر اتم ، یک میلیـــارد فوتون). البته انسان هم توانسته با شکافتن هسته اتم ( در انفجار اتمی ) و اتصال هسته اتم ( انفجار هیدروژنی)،با تبدیل ماده به انرژی مقادیر عظیمی از فوتونهای پر انرژی (فوتونهای رادیواکتیو-اشعه گاما)تولید کند:E=mc^2.

زمانی که یک الکترون ، فوتون را جذب یا دفع میکند به پوزیترون تبدیل میشود . برخورد الکترون و پوزیترون،ناپدیدی آنها و تشکیل فوتون را موجب میشود .(ماده به انرژی تبدیل میشود).

گراویتونها، نیروی جاذبه ای که منشاء آن، بوزون حاملی بنام ،هیگز(با چرخش صفر) است! بعبارتی ، نقاش سیاهچاله هااند.
گلوئونها، (چرخش 1) با بار خنثی ،چسب هسته اتمی را پدید آورده است . گلوئــونــها نیز طــــی واکنش های هسته ای در دمای میلیارد درجه ای پدید می آیند.
و بالاخره بوزونهای حامل که جرم داری شون قابل تحصین است ،w - w + با 81000 میلیــــــــون الکترون ولت و z0 با 93800 میلیون الکترون ولت(Mev). خلاصه اینکه ، گشتـــاور  یــک و نیروی ضعیف از خصوصیات آنهاست.
بوزونهائی کوارکی (دو کوارکی که مزون نامیده میشوند):باز هم عامل انرژی هستند.
این تبدیل کنندهای خرده ذره ماده به انرژی ،شامل :
پیون : ایجاد کننده نیروی قوی که پروتونهای هم بار را سر جایشان می نشاند -(هیدکی یوکاوا 1935م).و البته در اشعه کیهانی هم ثبت شده اند(سسیل فرانک پاول - 1947م). پیونها با اجرام متفاوت و بارهای مثبت،منفی و خنثی مشاهده شده اند.
کئون: مزون خنثی با عمر کوتاه و جرم بیشتر از پیون ، که در ساختار  مـــــــــاده معمولی حضور ندارد.
از انرژی زاها که بگذریم به ماده زاها (فرمیونها)میرسیم:

 خرده ذره هائی که سازنده ماده هستند را فرمیون مینامند: (چرخش2/1) و دارای حرکت دایره ای بوده و شامل کوارک و لپتون و باریون (سه کوارکی )است.
کوارکها : تا آنجا که علم بشر اجازه داده ،میتوان گفت که کوارکها سنگ پایه تشکیل ماده اند و شامل :۱- کوارک بالا ۲- کوارک پائین ۳- کوارک راس ۴- کوارک قاعده ۵-کوارک عجیب و ۶-کوارک افسونگر هستند.
لپتونها : این فرمیونها ،خرده ذره های سبکی هستند که از ریز ذره های ذیل تشکیل یافته اند:

 الکترونها :خرده ذره های سبک پایــداری که با بار منفی برروی مدار اتـم با سرعــــــت ۶۰۰km/s میچرخند و در همه ذرات حضور دارند ( واکنش آنها موجب پیدایش واکنشهای شیمیـــائـــــی می شود).

الکترون دارای ضد خرده ذره ای بنام پوزیترون(بار ۱+) میباشد.بعبارتی تصویر آئینه ای آن بوده که در سال ۱۹۳۱ م توسط موریس دیراک حدس زده شد.و در سال ۱۹۳۲ م توسط اندرسن کشف شـــد.

لازم به ذکر است که هر خرده ذره ای دارای یک ضد خود بوده که بار و حرکتش مخالف  ذره اصلی بوده و سازنده ضد ماده میباشد .ساختار برخی سیاهچاله ها را از ضد ماده می دانند.

میو-آنها (الکترونهای چاق  تا ۲۰۰ برابر)،تو-آنها و نوترینوها (خنثی- جرمشان یک ده هزارم الکترون بوده  و روزانه 10 میلیارد نوترینو از خورشید به هر سانتیمتر مربع کره آبی رنگ ما اصابت میکنه!و از طرف مقابل آن بیرون میزنه! ).
و نهایتا باریونهای سنگین وزن با عمر کوتاه که فرمیونهائی هستند متشکل از ۳ کوارک و بلافاصله پس از تشکیل به پروتون (سازنده هسته با بار ۱+ و به تعداد مساوی با الکترون در هر ذره و بـــــــا سرعت ۱۵ km/s و ۵ برابری تعداد نوترونها در طبیعت) و نوترون و باریونهای دیگر(ناپایـــــــــدار که از بقایایشان ،انواع دیگری به همراه پرتو کیهانی سیگما،امگا،هیپرون و زی بوجود میآید) تبدیل می شوند.

خوب حالا سنگ را بردارید و مرز ماده و ضد ماده ،فیزیک و متافیزیک ،عالم غیب و شهود،دنیای ما و جنیان ، و بطور کل مرز بندی دنیاهای موازی  را در نظریه ریسمانها ،به من نشان دهید.  نظریـــــه ریسمانها و ابعاد بیش از 11 و یا 13 جهان موازی حتما توجه شما دوستان عزیـــــــز را به خود جلب کرده است؟
آیا فیزیک به دنیای متافیزیک وارد شده است و یا بالعکس؟
مرز فیزیک و متا فیزیک کجاست؟ ماده چیست ؟ دنیاهای موازی در کجای هم واقع شده اند؟ اونها و دنیای اونها از چه تشکیل یافته که ما را میبینند ؟ و چرا ما آنها را نمیبینیم؟

یا بنی آدم لا یفتننکم الشیطان کما اخرج ابویکم من الجنه ینزغ عنهما لباسهما لیریهما سوآتهما انه یراکم هو و قبیله من حیث لا ترونهم انا جعلنا الشیاطین اولیاء للذین لا یومنون(اعراف/۲۷)

ای فرزندان آدم ! شیطان شما را نفریبد ،آنگونه که پدر و مادر شما را از بهشت بیـــــرون کرد ، و لباسهایشان را از تنشان بیرون ساخت تا عورتشان را به آنها نشان دهد.چه اینکه او و قبیله اش شما را میبینند از جائی که شما آنها را نمی بینید،ما شیاطین را اولیــــای کسانی قرار دادیم که ایمان نمی آورند.