لبتون (فيزياء): الفرق بين النسختين

[نسخة منشورة][نسخة منشورة]
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
←‏اللف واللاتناظرية: استبدال صورة مُعرَّبة بالأصليَّة
ط تصحيح المصطلح، استبدل: التآثر الضعيف ← القوة النووية الضعيفة، تآثر ضعيف ← قوة نووية ضعيفة (3) باستخدام أوب
سطر 10:
| عائلة = [[فرميون]]ية
| جيل = الأول والثاني والثالث
| تفاعل = [[كهرومغناطيسية]] - [[جاذبية (فيزياء)|جاذبية]] - [[تآثرقوة ضعيفنووية ضعيفة|ضعيف]]
| جسيم =
| جسيم مضاد = نقيض لبتون ({{SubatomicParticle|Antilepton}})
سطر 23:
هناك ست أنواع من اللبتونات وتعرف باسم [[نكهة (فيزياء الجسيمات)|النكهات]] وتكون ثلاثة [[جيل (فيزياء الجسيمات)|أجيال]]<ref name="HyperphysicsLepton" />. أول جيل منها هو اللبتونات الإلكترونية وتشمل [[الإلكترونات]] ({{SubatomicParticle|Electron-}}) و[[الكترون نيترينو]] ({{SubatomicParticle|Electron neutrino}}); والجيل الثاني هو اللبتونات الميونية وتشمل [[الميوون]] ({{SubatomicParticle|Muon-}}) و[[ميوون نيترينو]] ({{SubatomicParticle|Muon neutrino}}); أما الجيل الثالث فيسمى اللبتونات التاوونية وتشمل [[تاوون]] ({{SubatomicParticle|Tau-}}) و[[تاوون نيترينو]] ({{SubatomicParticle|Tau neutrino}}). كتلة الإلكترونات هي أقل كتلة في اللبتونات المشحونة. أما الأثقل فهي الميونات (وتسمى أحيانا ميو ميزون وكتلتها تصل 200 كتلة إلكترون) . ويسمى التاوون أحيانا "تاو ميزون " وهو أثقل من الإلكترون نحو 300 مرة . وينتقل التاوون بسرعة إلى إلكترون خلال عملية [[تحلل جسيم]]: وهي عملية انتقال من حالة كتلة أعلى إلى حالة كتلة أدنى، وبالتالي تكون الإلكترونات مستقرة وهي أغلب اللبتونات المشحونة في [[الفضاء الكوني]]، في حين يمكن إنتاج الميوون والتاوون فقط عند اصطدام الجسيمات ذات [[فيزياء الطاقة العالية|الطاقة العالية]] (مثل تلك التي تنتج من [[الأشعة الكونية]] والاصطدامات التي تُدرس في [[معجلات الجسيمات]]).
 
لدى اللبتونات عدة خصائص جوهرية مثل [[الشحنة الكهربائية]] و[[لف مغزلي (فيزياء)|اللف]] و[[الكتلة]]. وعلى عكس الكواركات فهي لا تخضع [[تفاعل قوي|للتفاعل القوي]] ولكنها تخضع [[القوى الأساسية|للتفاعلات الأساسية]] الثلاث الأخرى: [[الكهرومغناطيسية]] (ماعدا النيترينوات والتي هي محايدة كهربائيا) و[[جاذبية (فيزياء)|الجاذبية]] و[[تآثرقوة ضعيفنووية ضعيفة|التفاعل الضعيف]]. لكل نكهة لبتون يقابلها نوع من [[جسيم مضاد|الجسيمات المضادة]] تسمى ب [[نقيض اللبتون]] وهي تختلف عن اللبتون فقط في أنها [[نظير الجمع|مساوية بالحجم ومعاكسة بالشحنة]]. ومع هذا فإنه وفقا لنظريات معينة قد يكون للنيوترينو [[ماجورانا فيرميون|جسيم مضاد خاص به]]، ولكن حاليا لا يزال غير معروف ماإذا كانت تلك الحالة صحيحة أم لا.
 
ظهر الإلكترون وهو أول اللبتونات المشحونة نظريا في منتصف القرن التاسع عشر عن طريق عدة علماء<ref name="farrar">
سطر 107:
}}</ref>.
 
تعتبر اللبتونات جزءا أساسيا في [[نظرية النموذج العياري]]. ف[[الإلكترونات]] هي إحدى مكونات [[الذرات]] بجانب [[البروتونات]] و[[النيوترونات]]. أما [[ذرة شاذة|الذرات الشاذة]] فيمكن توليفها مع الميوونات والتاوونات بدلا من الإلكترونات، كما هو الحال في جسيمات اللبتون-ونقيض اللبتون مثل [[بوزيترونيوم]]. أو يمكن تكوين ذرات غريبة مكونة من ميزون (موجب الشحنة) و إلكترون ، مثل [[ميزونيوم|الميزونيوم]].ومن خصائص الميزونيوم أن له طيف مشابه تماما [[خطوط طيف الهيدروجين|لطيف الهيدروجين]] ويمكن تطبيق "معادلة ريدبرج" للطيف عليه .
 
==أصل الكلمة==
سطر 148:
خاصية [[لاتناظرية]] هي خاصية وثيقة الصلة هنا، وهي بدورها مرتبطة ارتباطا وثيقا بخاصية بادية للعيان بسهولة وهي [[حلزونية (فيزياء الجسيمات)|الحلزونية]]. فحلزونية الجسيمات هو اتجاه لفها بالنسبة إلى [[زخم الحركة|زخمها]]: فالجسيمات التي تلف بنفس اتجاه زخمها تسمى اليمنى، والعكس صحيح مع الإتجاه الآخر حيث تسمى اليسرى. وعندما يكون الجسيم عديم الكتلة، فإن اتجاه الزخم المتصل بلفها هو حالة مستقلة، بينما الجسيمات الضخمة يمكنها أن تتجاوز الجسيمات حسب [[تحويلات لورنتز]] فتنقلب الحلزونية. فاللاتناظرية هي خاصية تقنية (التي تعرف من خلال سلوك التحول ضمن [[مجموعة بوانكاريه]]) تتفق مع الحلزونية (تقريبا) في الجسيمات عديمة الكتلة، ولا تزال واضحة المعالم عند الجزيئات الضخمة.
 
هناك العديد من [[نظرية الحقل الكمومي|نظريات الحقل الكمومي]] مثل [[كهروديناميكا كمية]] و[[ديناميكا لونية كمية]] تكون فيها الفرميونات اليسرى واليمنى متطابقة. لكن في النموذج القياسي فإن الفرميونات اليمنى واليسرى تعامل على أنها غير متماثلة. فالفرميونات اليسرى تساهم في [[التآثرالقوة الضعيفالنووية الضعيفة]]، في حين لا توجد نيترينوات يمنى. وهذا مثال على [[تكافؤ (فيزياء)|انتهاك التكافؤ]]. كثيرا ما يرمز مجالات اليسرى بالحرف اللاتيني "L" (مثال على ذلك {{SubatomicParticle|electron}} <sub>L</sub>) بينما يرمز المجال الأيمن بالحرف "R".
{{clr}}
 
سطر 161:
حيث m هي كتلة اللبتون و g هو مايسمى ب[[عامل جي]] للبتون. تنبأ أول تقريب لميكانيكا الكم أن عامل جي هو 2 لكل اللبتونات. لكن في المستويات الأعلى يكون تأثير الكم ناتجا من حلقات موجودة في مخطط فايمان تدخل التصحيحات على تلك القيمة. وتلك التصحيحات التي تعرف ب[[عزم مغناطيسي شاذ|العزم المغناطيسي ثنائي القطب الشاذ]] هي حساسة للغاية لتفاصيل نموذج نظرية الحقل الكمي وبالتالي تعطي الفرصة في إجراء فحوص دقيقة للنموذج القياسي. تتفق القيم النظرية والمحسوبة للعزم المغناطيسي ثنائي القطب الشاذ للإلكترون مع ما يصل إلى ثمانية ارقام كبيرة<ref>M.E. Peskin, D.V. Schroeder (1995), p. 197</ref>.
 
=== تآثرقوة ضعيفنووية ضعيفة ===
{| style="float:right; width:160px;"
|-
سطر 182:
 
=== الكتلة ===
يبدأ كل لبتون في [[النموذج القياسي]] بلا كتلة صحيحة. أما اللبتونات المشحونة (مثل الإلكترون والميون وتاو) فإنها تنال كتلتها خلال التفاعل مع [[بوزون هيغز|مجال هيغز]]، ولكن تبقى النيوترينوات عديمة الكتلة. لأسباب فنية فإن انعدام كتلة النيوترينوات يعني أنه لا يوجد خلط بين مختلف أجيال اللبتونات المشحونة كما هو في الكواركات. ويتفق ذلك كثيرا مع الملاحظات التجريبية الحالية<ref>M.E. Peskin, D.V. Schroeder (1995), p. 27</ref>.
 
ومن المعروف أنه من التجارب - وأبرزها [[تذبذب النيوترينو]]ات المرصودة<ref>Y. Fukuda ''et al''. (1998)</ref> - أن النيوترينوات في الواقع لها كتلة صغيرة جدا أي أقل من {{val|2|ul=eV/c2}}{{يم}}<ref name="Neutrino"/>. وهذا يعني أن هناك فيزياء [[ماوراء النموذج العياري]]. وحاليا الإمتداد الأكثر تفضيلا هو ما يسمى [[آلية التأرجح]] التي من شأنها أن تفسر لماذا النيوترينوات اليسرى خفيفة جدا مقارنة مع مطابقتها من اللبتونات المشحونة، ولماذا لم نر حتى الآن نيوترينوات يمنى؟