قوى الكون الاساسية
المحتويات:
- قوى الكون الأساسية.
- محاولات العلماء في دمج القوى.
- كيف يتكون النوى الذري.
- بعض نظريات الفيزيائيين في قوى الكون.
التمهيد:
ما هي القوى الأساسية في هذا الكون؟
لابد وأن تعرف أن هناك أربع قوى أساسية في هذا الكون، يطلق عليهم أحيانًا القوى العالمية وهم:
١. القوة النووية القوية.
٢. القوة الكهرومغناطيسية.
٣. القوة النووية الضعيفة.
٤. قوة الجاذبية.
محاولات العلماء في دمج القوى:
يحاول العلماء دمج كل القوى في قوة واحدة، ومن ضمن محاولات العلماء محاولة العالم جيمس ماكسويل، فلقد تمكن جيمس ماكسويل من دمج القوى الكهربائية والمغناطيسية في القوة الكهرومغناطيسية، ويوجد من العلماء من قام بدمج القوة الكهرومغناطيسية والقوة الضعيفة في القوة الكهربائية الضعيفة لكنهم لم يتمكنوا من الجمع بين أي من القوى الأخرى حتى الآن!
يمكن وصف كل من القوى الأساسية المعروفة ( الجاذبية ) رياضياً بأنها حقل تُعزى قوة الجاذبية إلى انحناء المكان، والذي وصف بعد ذلك بأنه نظرية النسبية العامة لأينشتاين. أما القوى الثلاثة الأخرى فهي حقول كمية منفصلة ، وتتوسط تفاعلاتها بواسطة الجسيمات الأولية التي وصفها النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات.
كيف يتكون النوى الذري؟
داخل النموذج القياسي، يتم إجراء التفاعل القوي بواسطة جسيم يسمى الغلوون، وهو مسؤول عن الكواركات الملزمة معًا لتشكيل الهدرونات، مثل البروتونات والنيوترونات، والذي من خلال تأثيرهما تأتي القوة النووية التي تربط الجسيمات الأخيرة لتكوين نوى ذرية!
التفاعل الضعيف يحمله جزيئات تسمى بوزونات W و Z ، وهي التي تعمل أيضًا على نواة الذرات، ومن ثم وتتوسط في الانحلال الإشعاعي. تخلق القوة الكهرومغناطيسية ، التي يحملها الفوتون ، مجالات كهربائية ومغناطيسية، ومن ثم تكون المسؤولة عن الجذب بين الإلكترونات المدارية والنوى الذرية التي تمسك الذرات معًا ، بالإضافة إلى الروابط الكيميائية والموجات الكهرومغناطيسية ، بما في ذلك الضوء المرئي ، وتشكل في النهاية التكنولوجيا الكهربائية، وعلى الرغم من أن القوة الكهرومغناطيسية أقوى بكثير من الجاذبية ، إلا أنها تميل إلى تفتيت نفسها داخل الأجسام الكبيرة؛ لذلك على مدى مسافات كبيرة (على مقياس الكواكب والمجرات) ، تميل الجاذبية إلى أن تكون القوة المهيمنة
نظريات الفيزيائيين في القوى الأساسية في الكون:
يعتقد العديد من الفيزيائيين النظريين أن هذه القوى الأساسية مرتبطة ببعضها البعض وإذا أصبحت موحدة في قوة واحدة في طاقات عالية جدًا ستكون على مقياس صغير للغاية وهو: مقياس بلانك.
لكن معجلات الجسيمات لا يمكنها إنتاج الطاقات الهائلة المطلوبة لاستكشاف ذلك تجريبيًا، ربما لو وضعنا نظريات مشتركة للعلماء، سوف نحصل على العلاقة بين القوى في نظرية واحدة هو الهدف الأكبر لعلماء الفيزياء النظرية اليوم، ومن تم توحيد القوى الضعيفة والكهرومغناطيسية بالفعل مع النظرية الكهربائية لشيلدون غلاشو وعبد سلام وستيفين واينبرغ التي حصلوا على جائزة نوبل في الفيزياء لعام 1979 ، وهذا قد أحرز تقدما حاليًا في توحيد المجالات الكهربائية والقوية في ما يُسمى بالنظرية الموحدة الكبرى (GUT)، التحدي الأكبر هو إيجاد طريقة لقياس مجال الجاذبية ، مما يؤدي إلى نظرية الجاذبية الكمية ( QG) التي توحد الجاذبية في إطار نظري مشترك مع القوى الثلاث الأخرى، وإذا بحثنا في بعض النظريات - ولا سيما نظرية الأوتار - عن كل من QG و GUT في إطار واحد ، وتوحيد جميع التفاعلات الأساسية الأربعة جنبًا إلى جنب مع توليد الكتلة داخل نظرية كل شيء (ToE).
سيظل العلماء في بحث لا ينقطع لتوحيد هذه القوى الأساسية في قوة واحدة، وإلى ذلك اليوم سنظل نرصد أي تقدم يصلوا له، وسبحان الذي قال وفوق كل ذي علم عليم.
