احتمالا از دبيرستان به ياد داريد که مواد اطراف ما از الکترون، پروتون و نوترون تشکيل شده اند. در نگاه اول اين حرف درست است: اتم‌هايي که مواد اطراف ما را تشکيل داده‌اند نه فقط روي زمين ؛ بلکه در ديگر نقاط عالم از يک هسته تشکيل شده‌اند که تعداد مشخصي الکترون در مناطق بخصوصي حول آن مي‌چرخند. به گزارش خبرنگار سرويس «نگاهي به وبلاگ‌ها»ي ايسنا بلاگر http://alimoon.blogfa.com/ نوشته است: در هسته نيز تعداد مشخصي پروتون و نوترون وجود دارد و تفاوت عناصر مختلف در تعداد پروتون‌هاي موجود در هسته است. اما فهميدن اين موضوع خيلي طول کشيد. اولين ذره اتمي در سال 1895 کشف شد، زماني که لامپهاي کاتدي موضوع روز بودند. در آن زمان تابش کاتدي با بار الکتريکي منفي شناسايي شد که بعدها مشخص شد خاصيت ذره‌اي دارد و به همين دليل ، اين ذره را الکترون ناميدند. در سال 1896 ، تابش X و مواد راديو اکتيو شناسايي شدند. در سال 1899 ، ذرات آلفا شناسايي شدند و بعدها مشخص شد اين ذرات درواقع اتمهاي هليوم هستند که الکترون‌هاي خود را از دست داده‌اند. به عبارت ديگر، ذرات آلفا هسته اتم هليوم هستند که از 2پروتون و 2نوترون تشکيل شده است، اما در سال 1911 ، مدل اتمي نيلز بوهر ارائه شد که براساس آن هسته‌اي سنگين با بار مثبت در مرکز اتم قرار داشت و الکترون‌هاي سبک در مدارهاي شخصي حول آن مي‌چرخيدند. اين مدل بسياري از خواص اتم‌ها را توجيه مي‌کند. در همين سال آزمايش ديگري با استفاده از قطرات ريز روغن صورت گرفت و رابرت ميليکان توانست بار الکترون را اندازه گيري کند. در سال 1932 ، آخرين ذره اتم يعني نوترون به طور مستقل کشف شد و بدين سان دانش دبيرستاني ما در مورد اجزاي تشکيل دهنده ماده شکل گرفت. اما اين آغاز ماجرا بود. در سال 1928 ، دانشمندي انگليسي به نام پل ديراک، با تلفيق نظريه نسبيت خاص اينشتين و معادلات مکانيک کوانتوم ، معادله جديدي به دست آورد که به معادله ديراک مشهور شد. اين معادله وجود ذره‌اي مشابه الکترون را پيش بيني مي‌کرد که فقط بار الکتريکي مخالف الکترون داشت (يعني بار الکتريکي مثبت). نام اين ذره خيالي را پوزيترون نهادند؛ ولي هنگامي که در سال 1932 وجود اين ذره طي يک آزمايش به اثبات رسيد، مسير دنياي علم تغيير کرد. پل ديراک هم مانند ديگر دانشمنداني که اکتشافات مذکور را به عمل آوردند، مفتخر به دريافت جايزه نوبل فيزيک شد. پوزيترون ، نخستين پادماده‌اي بود که کشف شد و درک ما را نسبت به جهان متحول کرد. اگر ذره‌اي با پادذره‌اش برخورد کند، هر دو نابود مي‌شوند و انرژي آزاد مي‌کنند. مقدار انرژي آزاد شده و جرم ذره و پادذره با دقت تمام از رابطه E=mc2 مي‌آيند. تاکنون ذره‌اي کشف نشده که فاقد پادذره باشد. در سال 1937 ، اولين ذره جديد کشف شد. ميون ، ذره‌اي مشابه الکترون ولي با جرم بيشتر و بالطبع ناپايدارتر از آن. در سال‌هاي بعد نيز ذرات بيشتري کشف شدند، مانند فرون‌هاي پاي، با ريون لامبدا ، فرون K ، نوترينوها و انبوهي ديگر از ذرات . تعداد ذرات بسيار بسيار زياد شده بود و همه در تلاش بودند نظريه‌اي ارائه کنند تا اين جمعيت زياد را منظم کند. در سال 1963 هوري گلمان نظريه‌اي ارائه کرد مبني بر آن که ذراتي مانند پروتون و نوترون از ذرات کوچکتري تشکيل شده‌اند که بارشان مضربي از ثلث بار الکترون است. اين نظريه بسيار عجيب بود، ولي به مرور زمان کارايي خود را نشان داد تا جايي که موفقيت‌هاي آن جايزه نوبل را براي گلمان به ارمغان آورد. امروزه مدل استاندارد ذرات انواع مختلف ذرات بنيادي و واکنش هاي آن را بخوبي تفسير مي‌کند. طبق اين مدل مواد اطراف ما از 2گروه اصلي تشکيل شده‌اند: لپتون‌ها و هادرون‌ها. در حال حاضر 6لپتون شناخته شده است که به همراه پاد ذرات آنها 12عدد مي‌شود! 6 لپتون عبارتند از: الکترون، ميون، تاو، نوترينوي الکترون، نوترينوي ميون و نوترينوي تاو. به نظر مي‌رسد لپتون‌ها از چيز ديگري تشکيل نشده باشند. اما هادرون‌ها، انواع ذراتي هستند که از کوارک‌ها تشکيل شده‌اند. طبق مدل استاندارد، 6کوارک داريم که همراه با پادکوارک ها ، 12ذره بنيادي ديگر را تشکيل مي‌دهند. اين کوارک‌ها به ترتيب اکتشاف عبارتند از: بالا (Top) ، پايين (down) ، شگفت (Strange) ، افسون (charm) ، ته (bottom) و سر (top) شايد از خودتان بپرسيد اين همه ذره چه کمکي به ما مي‌کند. واقعيت ماجرا آن است که زماني تمام اين ذرات وجود داشته‌اند. در يک هزار ميليارديم ثانيه پس از مهبانگ ، دما به قدري زياد بود که کوارک‌ها آزادانه در حرکت بودند. يک ميليونيم ثانيه پس از مهبانگ، هادرون‌ها و لپتون‌ها شکل گرفتند و به همين ترتيب ماجرا ادامه يافت. دانشمندان توانسته‌اند شتاب دهنده‌هايي بسازند که تا يک ميليارديم ثانيه پس از مهبانگ را شبيه سازي کند و ما را با خصوصيات عالم در آن زمان آشنا سازد. دانشمندان در تلاشند با ساخت شتاب دهنده‌هاي بزرگتر مانند LHC در سرن به مهبانگ نزديکتر شوند و درکشان را از عالم پيرامون افزايش دهند. انتهاي پيام