عالم الذرة بين البعث والفناء “2”

إذا كانت الذرة تُمثل أصغر جزء في العنصر الكيميائي، فإنَّها تُعتبر حجر الزوايا في بناء هذا العنصر واللبنة الأساسية الأولية لوجوده، مثلها مثل  قالب الطوب أو الحجر في بناء الحائط.

وتحتفظ الذرة بالعناصر الكيميائية لهذا العنصر، وسميت بذلك لأنَّه كان يعتقد أنّه ليس ثمة ما هو أصغر من الذرة، كما ذكر الدكتور عبدالخالق حسن يونس، أستاذ الجلدية والتناسلية والذكورة بكلية الطب بجامعة الأزهر.

ومن مجموعة الذرات التي تتحد مع بعضها البعض الآخر تتكون الجزيئات، ومن اتحاد الجزيئات، مع بعضها البعض الآخر، تتشكل العناصر الأساسية للمواد الموجودة حولنا في الكون، والتي تشمل كل الكائنات الموجودة في الحياة وتعيش حول الإنسان.

عالم الذرة بين البعث والفناء

وتتكون الذرات من جزيئات متناهية في الصغر، تسمى البروتونات والإلكترونات والنيوترونات، وكل منها لها شحنة خاصة بها، فالبروتونات تحمل شحنة كهربائية موجبة، بينما تحمل الإلكترونات شحنة كهربائية سالبة ولا تحمل النيوترونات شحنة كهربائية لأنها متعادلة.

وفي مركز الذرة، تتجمع البروتونات ذات الشحنات الموجبة، والنيوترونات ذات الشحنات المتعادلة مع بعضها لتكوين النواة والتي تدور حولها الإلكترونات بشحنتها السالبة، فتمنع الذرة من الانهيار، بفعل الشحنة الموجبة في البروتونات والشحنة السالبة في الإلكترونات التي تدور حولها.

وإذا كان البروتون والنيترون يُمثل نواة الذرة الموجبة، فإن ثقل النواة يمثل 99.94 % من حجم الذرة، بينما يدور الإلكترون في مدارات من فراغ  حول نواة الذرة ويحمل الشحنة السالبة، ويمثل الإلكترون والفراغ  0.06 % من ثقل الذرة.

والذرة جسيم صغير للغاية ويصل حجمها إلى مائة بيكوميتر، أي واحد على عشرة مليارات من المتر، والذرة المتعادلة يتساوى فيها عدد البروتون مع الإلكترون وتصبح متأينة الشحنة، لو أن عدد الإلكترونات زاد عن عدد البروتونات.

البروتونات والنيوترونات تتكون من جزيئات

وتتكون البروتونات والنيوترونات من جزيئات أخرى تسمى الكواركات والجلونات، فتحتوي البروتونات، على اثنين من الكواركات العلوية، وكوارك واحد أسفل.

بينما تحتوي النيوترونات على كوارك واحد علوي واثنين من الكواركات السفلية، ما يعني وجود ستة كواركات في البروتونات والنيترونات، وتكون الجلونات الرابطة المسؤولة عن هذه  الكواركات ببعضها البعض الآخر.

فثبت علميًّا وجود ستة أنواع من الكواركات مادون الذرة، وهي ثلاث كواركات علوية (علوي وقمي وساحر) وثلاثة كواركات سفلية (سفلي وغريب وقعري)، ويُشار إلى كوارك الغريب لطول عمره،  والساحر من عالم دون الذرة.

واللبتونات التي تُمثل الإلكترون والموجودة دون الذرة، فهي ستة من اللبتونات، ثلاثة علوية وهي (نيوترينوالكترون، نيوترينوميوون، نيوترينو تاو)، وثلاثة سفلية وهي (إلكترون، ميون، تاو)، وأمَّا البوزونات المقياسية الأربعة فهي (فوتونات، جلوون، بوزونات ضعيفة z، وبوزونات ضعيفة (w.

ويُمثل الهادرون وهو جسيم مركب ومصنوع من الكواركات التي تماسكها القوة القوية، ويتم تصنيف الهادرونات إلى الباريون (مثل البروتونات والنيوترونات) المصنوع من ثلاثة كواركات، والميزونات المصنوعة من كوارك واحد والآخر مضاد ومن الهدرونات، تكون البروتونات مستقرة، والنيوترونات المرتبطة داخل النوى الذرية مستقرة.