جدول تناوبی ذرات بنیادی

 

The Standard Model is a kind of periodic table of the elements for particle physics. But instead of listing the chemical elements, it lists the fundamental particles that make up the atoms that make up the chemical elements, along with any other particles that cannot be broken down into any smaller pieces.

The complete Standard Model took a long time to build. Physicist J.J. Thomson discovered the electron in 1897, and scientists at the Large Hadron Collider found the final piece of the puzzle, the Higgs boson, in 2012.

Use this interactive model (based on a design by Walter Murch for the documentary Particle Fever) to explore the different particles that make up the building blocks of our universe.

 

توی لینک زیر برین و روی هر کدوم از ذرات کلیک کنید تا مشخصه ی اون ذره رو اعم از زمان کشف, اسپین, مکانی که کشف شده و ... رو بهتون بگه ☺

 

جدول تناوبی ذرات بنیادی

اندازه ی ذرات بنیادی

دیشب به‌صورت خیلی اتفاقی و درواقع شاید از روی بی‌کاری نشستم و یه محاسبه خیلی ساده‌ای انجام دادم که نتایج خیلی جالبی داشت که تو آخر این نوشته به آن نتایج اشاره می‌کنم.

سؤال این بود : بر اساس مدل استاندارد ذرات بنیادی(Standard Model), اگه سبک‌ترین ذره‌ی بنیادی شناخته شد که نوترینوی الکترون (Electron neutrino) هست رویه گوی صلب خشگل به‌اندازه‌ی یه بلند انگشت در نظر بگیریم, اون وقت سنگین‌ترین ذره‌ی بنیادی شناخته‌شده که کوارک تاپ (Top quark) هست اندازه‌اش چه قدری می شه ؟!

توجه توجه ! :  ما خیلی ساده‌سازی‌های زیادی داریم انجام می دیم و فقط می خوایم به یه تصور کلی من‌باب اندازه‌ی این ذرات برسیم وگرنه تجسم این ذرات با این دید کلاسیک عملاً اشتباه .

الا ای حال بر اساس نمودار زیر میایم و نسبت جرمی بین نوترینوی الکترون و کوارک تاپ رو حساب می‌کنیم :

خب الآن بیایم و فرض کنیم که چگالی این دوتا ذره باهم برابر هستش و بر اساس فرمول چگالی و نسبت گیری بین چگالی این دوتا ذره و با توجه به نسبت جرمی که بالا پیدا کردیم می تونیم یه نسبتی بین شعاع این دوتا ذره دست پیدا می‌کنم : ( توجه! ما ذرات رو یه کره‌ی سخت با شعاع R در نظر گرفتیم . )

حالا با توجه به اینکه :   بزاریمش توی فرمول بالا و کمی حساب‌کتاب کنیم درنهایت نسبت شعاع نوترینوی الکترون و کوارک تاپ می شه :

حالا بیایم فرض کنیم که نوترینوی الکترون اندازه بندانگشت من باشِ, بندانگشت من 2 سانتی‌متر اون وقت اگه نوترینوی الکترون یه کره‌ی سخت به‌اندازه‌ی 2 سانتی‌متر باشِ اون وقت کوارک تاپ باید یه کره به شعاع زیر باشه :

نتیجه نهایی :

اگر نوترینوی الکترون که به‌عنوان سبک‌ترین ذره بنیادی شناخته‌شده, کره‌ای به شعاع 2 سانتی‌متر باشه, کوارک تاپ به‌عنوان سنگین‌ترین ذره بنیادی یه کره‌ای به شعاع 85 متر

نکات :

1. اگه فرض کنیم که هر چی جسم چگال تر باشه باید شعاعش کوچیکتر می شه اون وقت این مسئله باید کمی فرق کنه یعنی کلاً داستانش عوض می شه و نوترینوی الکترون باید شعاعش بزرگ‌تر از کوارک تاپ باشه, توجه کنید که کوارک تاپ ده به توان ده بار سنگین‌تر از نوترینی الکترون و الا ای حال این موضوع رو چه جوری نشون بدم هنوز به نتیجه‌ای نرسیدم .
2. نسبت چگالی این دوتا ذره که توی ین مثال زدم رو حساب کنید و فکر کنیم که این عدد حاصل شده چی رو می تونه نشون بده ؟!