د ذراتو فزیک مطالعه
د ذراتو فزیک، چې ډیری وختونه د لوړې انرژۍ فزیک په نوم یادیږي، د فزیک یوه څانګه ده چې هغه بنسټیز ذرات چې ماده جوړوي او د دوی ترمنځ تعاملات مطالعه کوي. پدې ذراتو کې کوارکونه، لیپټونونه، بوسونونه، او ډیری نور فرعي اټومي وجودونه شامل دي چې د کایناتو د جوړښت بلاکونه جوړوي. دا څیړنه نه یوازې د دوی جوړښت ته ژوره بصیرت وړاندې کوي بلکه د کایناتو رازونه په کوچنۍ ممکنه کچه هم څرګندوي.
د ذراتو فزیک لنډ تاریخ
د ذراتو عصري فزیک د شلمې پیړۍ په لومړیو کې د جی. جي. تامسن لخوا په ۱۸۹۷ کال کې د الکترون کشف سره پیل شو. د شلمې پیړۍ په لومړۍ نیمایي کې، د ارنسټ روترفورډ او جیمز چاډویک لخوا د پروټون او نیوټرون کشف د فرعي اټومي فزیک په پوهیدو کې یو مهم عنصر اضافه کړ. دا دوره د کوانټم تیوري او ځانګړي نسبیت پراختیا لخوا تعقیب شوه، کوم چې د فرعي اټومي پیمانه د ذراتو تعاملاتو په اړه د ساینس پوهانو نظرونه بدل کړل.
د نیوټرینو، پیونونو او میونز په څېر ذراتو تجربوي کشف د لومړنیو ذراتو د یوې پیچلې جدول لپاره لاره هواره کړه. د دوهمې نړیوالې جګړې وروسته، د ذراتو د سرعت کوونکو لکه CERN په اروپا کې او په متحده ایالاتو کې فرمیلاب په ذراتو فزیک کې د څو مهمو کشفونو لامل شو.
د ذراتو فزیک معیاري ماډل
معیاري ماډل د بنسټیزو ذراتو او د هغوی د تعاملاتو د تشریح کولو لپاره ترټولو بریالی تیوري ده. دا دواړه الکترو کمزوري (د الکترومقناطیسم او ضعیف تعامل ترکیب کول) او کوانټم کروموډینامیک (د قوي تعامل سره) دي. په عمومي توګه، په معیاري ماډل کې ذرات په دوه اصلي کټګوریو ویشل شوي دي: فرمیونونه او بوسونونه.
فرمیونونه بیا په دوو ډلو ویشل شوي دي: کوارکونه او لیپټونونه. کوارکونه هغه ذرات دي چې پروټونونه او نیوټرونونه جوړوي، چې په پایله کې یې اټومي هسته جوړوي. د کوارکونو شپږ ډولونه شتون لري: پورته، ښکته، چارم، عجیب، پورته او ښکته. لیپټونونه د الکترونونو، میونز، ټاؤس او د هغوی اړوند نیوټرینو څخه جوړ شوي دي.
بوسونونه هغه ذرات دي چې د بنسټیزو ځواکونو منځګړیتوب کوي. د مثال په توګه، فوټونونه د الکترومقناطیسي قوې وړونکي دي، ګلوونونه د قوي قوې وړونکي دي، او W او Z بوسونونه د کمزوري قوې وړونکي دي. د هیګز بوسون کشف چې په ۲۰۱۲ کال کې په CERN کې اعلان شو، یو میکانیزم چمتو کوي چې تشریح کوي چې بنسټیز ذرات څنګه خپل ډله ترلاسه کوي.
تجربې او کشف کونکي
د ذراتو فزیک په برخه کې څیړنه په پراخه کچه د ذراتو د سرعت ورکوونکو لابراتوارونو کې ترسره شویو تجربو باندې تکیه کوي. CERN (د اټومي څیړنې لپاره د اروپا سازمان)، د خپل لوی هاډرون کولیډر (LHC) سرعت ورکوونکو سره، د دې څیړنې لپاره یو له مخکښو مرکزونو څخه دی. دا سرعت ورکوونکی ذرات د رڼا سرعت ته نږدې سرعت ته ګړندي کوي او بیا یې سره ټکر کوي ترڅو د لویې چاودنې وروسته سمدلاسه د وخت په څیر د لوړ انرژۍ شرایط رامینځته کړي.
د ذراتو کشف کونکي هم د ذراتو فزیک تجربو یوه نه بېلېدونکې برخه ده، چې د ذراتو د ټکرونو پایلو تحلیل کې مرسته کوي. د مثال په توګه، په LHC کې د ATLAS او CMS په څیر لوی کشف کونکي د ټکرونو کې تولید شوي مختلف ذرات کشف کولو لپاره کارول کیږي. دا کشف کونکي فزیک پوهانو ته اجازه ورکوي چې نوي ذرات او پروسې وپیژني چې مستقیم نه لیدل کیږي.
د راتلونکي یخ ذرات: سوپر-سیمیټري او تیاره ذرات
که څه هم معیاري ماډل د پام وړ بریالی شوی، خو ډیری پوښتنې بې ځوابه پاتې دي. یو له دې څخه د تیاره مادې شتون دی، چې د کایناتو شاوخوا ۲۷٪ جوړوي. که څه هم د تیاره مادې شتون د هغې د جاذبې اغیزو لخوا ثابت کیدی شي، د هغې اجزاو ذرات لا تر اوسه ندي کشف شوي.
سربېره پردې، د سوپرسیمیټري تیوري (SUSY) یوه تیوري ده چې د معیاري ماډل بشپړولو هڅه کوي. SUSY وړاندیز کوي چې د معیاري ماډل کې د هرې ذرې لپاره، یو "سوپر پارټنر" شتون لري چې لوړ وزن لري. دا تیوري کولی شي د هیګز ډله ایزې ستونزې، د سلسلې درجې، او ممکن تیاره مادې په اړه بصیرت چمتو کړي.
په ورځني ژوند کې د ذراتو فزیک کارول
که څه هم د ذرې فزیک مطالعه ممکن خورا نظریاتي او د ورځني ژوند څخه لرې ښکاري، دا د هغو ټیکنالوژیو په پراختیا کې د پام وړ مرسته کړې چې موږ یې هره ورځ کاروو. یوه بیلګه یې په CERN کې د ذرې فزیک تجربوي معلوماتو شریکولو لپاره د ورلډ وایډ ویب (WWW) پراختیا ده. نورې ټیکنالوژي، لکه په طب کې د پوزیټرون اخراج ټوموګرافي (PET) سکینونه، هم د ذرې فزیک په څیړنه کې خپلې ریښې لري.
پرمختللې او راتلونکې سپړنه
د ذراتو فزیک یوه دوامداره وده کونکې ساحه ده چې له زړه پورې ننګونو سره مخ ده. یوه لویه ننګونه د کوانټم پیمانه کې د جاذبې قوې ښه پوهه ترلاسه کول دي، کوم چې اوس مهال د معیاري ماډل لخوا ښه پوښل شوی نه دی. د تار تیوري او لوپ کوانټم جاذبه قوې د کوانټم میخانیک اصولو سره د جاذبې قوې د یوځای کولو لپاره دوه هڅې دي.
په راتلونکي کې، د ذراتو فزیک تجربې به د نویو ذراتو او تعاملاتو د کشفولو په هیله دوام ومومي چې فزیک پوهان د کاسموس د پوهیدو لپاره نوي دور ته رهبري کولی شي. دا تجربې به نه یوازې د لویو ذراتو سرعت کونکو لکه LHC کې ترسره شي، بلکې په مختلفو نورو تجربوي پروژو کې هم ترسره شي، لکه د ځمکې لاندې نیوټرینو کشف کونکي تجربې یا په فضا کې د کاسمیک شعاعو په کارولو سره.
پایله
د ذراتو فزیک یوه داسې مطالعه ده چې نه یوازې له فکري پلوه په زړه پورې ده بلکې د ساینس او ټیکنالوژۍ د پرمختګ لپاره هم خورا مهمه ده. د کایناتو د بنسټیزو جوړښتونو له پوهیدو څخه نیولې تر هغو ټیکنالوژیو پورې چې د ژوند کیفیت ښه کوي، د ذراتو فزیک اغیز خورا پراخ او اغیزمن دی. د نویو تجربوي ټیکنالوژیو او په دوامداره توګه تازه شوي تیوریو سره، د ذراتو فزیک راتلونکی د ژمنې او د نړۍ بدلونکي کشف شیبو څخه ډک دی.
