قد يكون من المفيد عند هذه النقطة أن نعيد تلخيص ما سبق كالتالي:

1 - المادة مصنوعة من اثني عشر جسماً أساسياً: ستة كواركات وستة لبتونات.

2- هناك أربع قوى القوية والضعيفة والكهرومغناطيسية، والجاذبية. والقوة القوية هي في الحقيقة مظهر لقوة اللون التي تحدث فعلها بين الكواركات والجلونات. واللبتونات لا تخبر هذه القوة لأنها ليس لها لون. والقوتان الضعيفة الكهرومغناطيسية يمكن توصيفهما كنظرية واحدة. فمن الممكن فهمهما كمظهرين مختلفين لقوة واحدة هي الكهر ضعيفة.

3- القوى المختلفة يتم نقلها بواسطة تبادل الجسيمات. وهناك اثنا عشر جسيماً معروفة لنقل القوى ثمانية جلونات وجسيمان من نوع دبليو، وزد صفر، والفوتون. والجرافيتون إن كان له وجود سيكون الجسيم الثالث عشر. وعلى كل فإنه حتى هذه اللحظة سيكون من الأفضل أن نتركه خارج القائمة، حيث أنه لا توجد بعد أي نظرية كمية للجاذبية. وتوصيف المادة والقوى الذي لخصناه في القائمة أعلاه له اسمه. فهو يسمى النموذج المعياري.

وحتى كتابة هذا الفصل لم يكتشف العلماء بعد أي دليل يناقض أي نظرية بين النظريات التي تشكل النموذج المعياري على أن الكثيرين من العلماء لا يعدون هذا وبعض النموذج مرضياً بشكل كامل. ففي رأيهم أن له بعض عيوب خطيرة. ففي المكان الأول، نجد أن النظريات التي تكون النموذج المعياري لا تفسر السبب في أن للجسيمات كتلاً. والحقيقة أن هذه النظريات في شكلها الخالص توصف فحسب جسيمات بلا كتلة، وهذا بالطبع غير واقعي . حقاً. الجسيمات التي نظرنا في أمرها ليست جد ثقيلة، كالإلكترون مثلاً ـ على أن بعض الإلكترونات ليست بلا كتلة ولا البروتونات ولا النيوترونات بلا كتلة، كما أن بعض جسيمات القوى لها كتلة ثقيلة نوعاً. فجسیم زد صفر (⁰Z) مثلاً يزن ما يصل إلى مائة مثل للبروتون، أو 180000 مثل للإلكترون.

ويمكن تعديل النموذج بطريقة تعطي للجسيمات كتلة. ويتم صنع هذا بواسطة ميكانيزم هيجز، وهو تكنيك نظري سمي باسم الفيزيائي البريطاني الذي اكتشفه، وهو بيتر هيجز. وميكانزيم هيجز يتطلب افتراض وجود مجال لم يكتشف بعد. ومجال هيجز لا تنشأ عنه أية قوى وذلك بخلاف مجالات الكهرومغناطيسية والضعيفة، والجاذبية، واللون. وبدلاً من ذلك فإن مجال هيجز يزيد من سمنة) الجسيمات ويمدها بالكتلة وعلى كل حال فإن هذه الطريقة قد نجحت فحسب جزئياً. وهي فعلاً تفسر السبب في أنه قد تكون هناك كتلة للكواركات والإلكترونات والميونات والتاوات وجسيمات دبليو ،وزد، ثم تترك جسيمات النيوترينو بلا كتلة، ولكنها تتنبأ بأن الجلونات أيضاً ينبغي أن تكون بلا كتلة. ولما كانت قوة اللون ذات مدى قصير، فإننا لا نتوقع أنها ينبغي أن تكون بلا كتلة. وكما رأينا، فإن الجسيمات الثقيلة جداً هي عموماً التي تصاحب القوى ذات المدى القصير.

وإذا كان مجال هيجز له وجوده حقاً، فإنه لا بد وأن يظهر نفسه أحياناً كجسيمات. وكل مجالات الكم لها هذه الخاصية على أن التجارب لم تكشف بعد عن أي دليل على وجود جسيمات هیجز. ولعل أخطر الاعتراضات كلها هو أن ميكانيزم هيجز هذا قد تم إدخاله بطريقة مغرضة. فلا يوجد غير سبب واحد لافتراض وجود مجال هيجز: وهو أن النموذج المعياري لا يصلح إلا به. ونحن نحتاج حقاً إلى تبرير نظري أو تجريبي أفضل من ذلك..

وهناك أيضاً مشاكل أخرى مصاحبة للنموذج المعياري. وكمثل، فإنه لا يخبرنا عن السبب في أن الكواركات واللبتونات يأتي كل منها في ستة أنواع. وأنا هنا أفترض أنه لا يوجد إلا ستة من كل وعلى كل، فلو كان هناك المزيد فإن المشكلة تظل قائمة وكمثل، فلو أن الفيزيائيين اكتشفوا أن هناك فعلاً ثمانية

لبتونات وثمانية كواركات فسيكون من الضروري تفسير ذلك. وفوق هذا، فإن النموذج المعياري لا يوحد القوى. والوضع المثالي هو أننا نود أن تكون لدينا نظرية واحدة تفسر كل القوى التي في الطبيعة بدلاً من ثلاث نظريات.

والنموذج المعياري لا يخبرنا عن السبب في أن بعض القوى ينبغي أن تكون جد قوية بينما الأخرى جد ضعيفة. على أن هذا في الحقيقة مجرد أحد وجوه مشكلة التوحيد. ولو أمكن للعلماء توصيف كل القوى بنظرية واحدة، فإن هذه النظرية فيما يفترض سوف توفر الإجابة عن هذا السؤال.

وهكذا فمن الواضح تماماً أن النموذج المعياري له مشاكله. على أن هذا موقف ليس فيه ما يسوء بالذات. فالنظريات في الفيزياء كثيراً ما يكون لها مشاكلها، على الأقل فيما يتعلق بتلك النظريات التي يقع مكانها على تخوم العلم. ولو لم تكن هناك مشاكل، لتوقف التخمين النظري والبحث التجريبي. ولن يعرف الفيزيائيون ماذا يفعلون بعدها.

إن البحث العلمي يتكون من حل المشاكل. وعندما تكون المشاكل محيرة أقصى الحيرة يصبح من الممكن عندها أن يكون البحث مثمراً أكثر الإثمار، وأن تصبح الاكتشافات الناتجة مبهرة أكثر الإبهار ونحن ينبغي أن نسعد لوجود المشاكل التي وصفتها. فلو لم توجد لما كان هناك شيء يفعله الجيل التالي من فيزيائيي الجسيمات، وبدون ألغاز تتطلب الحل، فإنهم لن يكونوا قادرين على الاندفاع قدماً لتوسيع تخوم العلم.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

قسم الشؤون الخدمية يهيئ أماكن لاستراحة الزائرين في محيط العتبة العباسية المقدسة

جناح العتبة العباسية المقدسة في معرض طهران الدولي للقرآن الكريم يشهد إقبالًا واسعًا

ضمن خطته الخاصة بشهر رمضان المبارك.. قسم المضيف يقدم 3500 وجبة إفطار يوميًّا للزائرين.

قسم الشؤون الفكرية يطلق مسابقة النور الزكي الرمضانية في ذي قار

المزيد

الآخبار الصحية

دراسة تحذر من الإفراط في ممارسة الرياضة.. كيف يضر دماءك؟

الطهي بزيت الزيتون.. مضر أم مفيد؟

دماغ الرضع في خطر.. دراسة تحذر من "العدو الخفي"

التمر بالحليب عند الإفطار.. "كنز صحي" في رمضان

المزيد

الآخبار التكنلوجية

أثر نفسي غير متوقع للرياضة.. مرتبط بالغضب

القمر يواصل الانكماش.. رصد تشققات حديثة على سطحه

إطلاق أول تطبيق مراسلة "مشفّر".. ثورة في عالم الدردشة

خلل تقني يؤجّل أول رحلة مأهولة إلى القمر منذ عقود

المزيد

مواضيع ذات صلة

الهليوم والديتريوم الأوليان

نظرية ديناميكا اللون الكمية

توحيد القوى

النموذج المعياري

مكونات المادة

الطريقة الثمانية

باريونات، ومزونات، ووحوش أخرى

تكاثر الجسيمات

النيوترينو: الجسيم الخفي بين كتلة دقيقة وتحديات اكتشاف المادة المظلمة

كيف سندرس الجسيمات الاولية الان وهي لم تعد حرة

الكواركات Quarks

النموذج القياسي في فيزياء الجسيمات Standard Model