إذا أمكن تشبيه الإلكترون والكوارك بالحروف، فثمة تشبيه مماثل للقواعد اللغوية؛ تلك القواعد التي تربط بين الحروف لتحوّلها إلى كلمات وعبارات وأدب. وفي كوننا، ذلك الرابط هو ما نسميه القوى الأساسية. هناك أربع قوى أساسية، أشهرها قوة الجاذبية، والجاذبية هي القوة المهيمنة على المادة الكثيفة (المادة في أحجامها الكبيرة). تترابط أجزاء المادة بعضها ببعض بواسطة القوة الكهرومغناطيسية، وهذه القوة هي التي تبقي على الإلكترونات داخل الذرات وتربط بين الذرات بعضها ببعض لتكوين الجزيئات والبني الأخرى الأكبر. أما داخل النواة وحولها فنجد القوتين الأخريين القوة النووية الشديدة والقوة النووية الضعيفة. تربط القوة النووية الشديدة بين الكواركات لتكون الكريات الصغيرة التي نسميها البروتونات أو النيوترونات، وهذه البروتونات والنيوترونات تتماسك بدورها في إحكامٍ مشكلة نواة الذرة. أما القوة النووية الضعيفة فتغير الجسيم من نوع إلى آخر، كما يحدث في بعض صور النشاط الإشعاعي؛ فتستطيع هذه القوة تغيير البروتون إلى نيوترون - أو العكس - وهو ما يؤدي إلى تحويل العناصر. وأثناء قيامها بذلك هي أيضًا تحرّر جسيمات تُعرف باسم النيوترينوات والنيوترينوات جسيمات خفيفة متعادلة الشحنة سريعة الزوال، لا تستجيب إلا للقوة النووية الضعيفة وقوة الجاذبية. تمر ملايين من هذه الجسيمات خلالك في هذه اللحظة، ويأتي بعضها من النشاط الإشعاعي الطبيعي للصخور الموجودة تحت قدميك، فيما يأتي أغلبها من الشمس بعد أن تكونت داخل أتونها النووي المركزي، بل إن مصدر بعضها هو الانفجار العظيم نفسه.

فيما يخص المادة الموجودة على الأرض، وأغلب ما يمكننا رؤيته في الكون، هذه هي الشخصيات الرئيسة التي ستحتاج إلى مقابلتها فلتكوين كل شيء موجود حولنا، سنحتاج إلى تلك المكونات الأساسية المتمثلة في الإلكترونات والنيوترينوات، إضافةً إلى نوعين من الكواركات هما الكواركات العلوية والسفلية، وهما أساس النيوترونات والبروتونات التي تتألف منها نواة الذرة. تؤثر القوى الأساسية على هذه الجسيمات الأساسية بطرق انتقائية، بحيث تبنى المادة الكثيفة إلى أن تصل في النهاية إلى تكوين البشر أمثالك وأمثالي والعالم حولنا، وأغلب الكون المرئي.

لما كانت الصورة تغني عن ألف كلمة، سألخص لك القصة التي حكيناها إلى الآن في هذين الشكلين اللذين يوضحان البنية الداخلية للذرة وقوى الطبيعة.

شكل 1-2: قوى الطبيعة. قوة الجاذبية تسيطر على حركة المادة الكثيفة، على غرار المجرات والكواكب والتفاحات الساقطة. القوتان الكهربية والمغناطيسية تُبقيان على الإلكترونات في المدارات الخارجية للذرات. يمكن أن تتّسما بالتجاذب أو التنافر، وتميلان إلى التعادل في المادة الكثيفة، بحيث تفسحان المجال للجاذبية كي تكون هي ا المهيمنة على المسافات البعيدة. القوة الشديدة تربط الكواركات بعضها ببعض، بحيث تكون النيوترونات والبروتونات وغيرهما من الجسيمات. حين تتلامس البروتونات والنيوترونات تساعد قوتهما الجاذبة العظيمة على تكوين النواة المتماسكة في قلب الذرة. القوة الضعيفة يمكنها تحويل الجسيم من نوع إلى آخر. يمكن أن يتسبب هذا في تحويل العناصر، على غرار تحويل الهيدروجين إلى هليوم داخل الشمس.

مواضيع ذات صلة

مصطلحات فيزيائية

مصطلحات فيزيائية

مصطلحات فيزيائية

مصطلحات فيزيائية

مصطلحات فيزيائية

بعض مصطلحات فيزياء الجسيمات

إظهار فوتغرافي intensification, photographic

فوتومتر تكاملي integrating photometer

دائرة تكاملية integrating circuit

انعكاس تكاملي integrated reflection

نظام بصري تكاملي integrated optics

الفيض النيوتروني المتكامل integrated neutron flux