1) للكواركات أنواع :

هناك ستة أنواع من الكواركات، وهي: [العلوي – السفلي – القمة – الحضيض ـ الغريب ـ الجذاب]، وهي جزيئات تشكل معظم ما نتعامل معه من (بروتونات – نيترونات) على حد سواء، حيث أن كلا منهما يتكون من الكواركين (العلوي و السفلي).

إنه من الناذر أن يتم الكشف عن الكواركات الأربعة الباقية لأنها تفنى بسرعة، حيث أن بعضها يعيش لأقل من 5×10-24 ثانية، و لهذا السبب لم يتم الكشف عن كوارك (القمة) حتى عام 1995 على الرغم من إثبات وجوده نظرياً في عام 1973.

2) ليس للكواركات حجم:

إن الكواركات هي أصغر ما تم رصده إلى يومنا هذا، حيث تم ذلك على مستوى قياس10-19 متر ولم نجد أي مؤشر على وجود بنية هيكلية مكونة لها.

عموماً، الكواركات توجد جنباً إلى جنب مع الليبتونات (مثل الإلكترونات والنيترونات) والتي نطلق عليها “الجسيمات الأولية المكونة للمادة”، فعلى المستوى الذي تم القياس به لا يوجد أي دليل على أنها تتكون من جسيمات أصغر و هناك احتمال ألا يكون لهذه الجسيمات حجم، على الرغم من ذلك فإن هذا الاحتمال من شأنه أن يسبب مشاكل رياضياتية في الطريقة التي نصف بها هذه الجسيمات.

3) تم اكتشاف الكواركات بطريقة مشابهة لما تم في اكتشاف نواة الذرة:

حيث تم ذلك بإحداث تصادم بين جسيمات في مركز ستانفورد لتسريع الجسيمات الخطية عام 1967، وذلك بصدم إلكترونات مع بروتونات، و كانت النتيجة هي ارتداد الإلكترونات، وهذا يدل على أنها تصادمت مع بنية أقوى من “البنية اللينة” المفترضة للبروتونات.

4) إن الكواركات لا تلفظ على ما هي :

على الرغم من أن البعض لا يزال يلفظها (كوارك) إلا أنها في الحقيقة تلفظ (كورك) على ما اقتضاه العالم الفيزيائي “موري غيلمان” من قصيدة “جيمس جونس” الذي وجد الكوارك وأطلق عليها اسم (كورك).

5) الكواركات واحدة من الجسيمات الأولى المشكّلة للكون:

حيث بدء ذلك حوالي 10-12 ثانية بعد الإنفجار العظيم عندما برد الكون إلى 10 كوادريليون درجة وفي تلك الفترة بدأت حقبة الكواركات، حيث تشكلت في جميع أنحاء الكون علماً أن درجة حرارة الكون في تلك الفترة لم تكن باردة كفاية لربط الكواركات مع بعضها البعض لتشكيل النيترونات والبروتونات وذلك عندما كان عمر الكون10-6 ثانية.

6) من المستحيل أيجاد كوارك وحيد:

فعند محاولة سحب اثنين من الكواركات لفصلهما عن بعضهما البعض، ينبغي عليك وضع الكثير من الطاقة للتغلب على قوة جذبهما لبعضهما، و تلك القوة تكون كافيةً لإنشاء زوج من الكواركات، و التي يرتبط كل منهما مع الكواركين الأصليين، و نطلق على هذه الحالة من التكاثف الدائم اسم “الحجز الكواركي”، أي عدم السماح لوجود كوارك وحيد.

7) الكواركات لها ألوان:

الكواركات لها شحنة لونية؛ فكما في القوة الكهرومغناطيسية، المسؤولة عن الضوء والكهرباء وقوة الجذب المغناطيسية، والتي لديها  شحنة رابطة وهي “الشحنة الكهربائية”، و بالنسبة للقوة النووية القوية (المسؤولة عن ترابط الكواركات)، وهي من القوى الأربعة الأساسية في كوننا، لديها شحنة رابطة و نطلق عليها “شحنة لونية”، ولها ثلاثة ألوان : الأحمر، الأزرق و الأخضر. وفي الحقيقة إن الكواركات ليست ملونة ظاهرياً، لأن آلية التلوين تتم بانعكاس الضوء عن الجسم بطول موجة معينة مسبباً إحداث اللون، ولكن فيما يخص الكواركات فهي صغيرة جداً لينعكس عنها الضوء حيث ينبغي أن تكون أكبر بتريليونات المرات حتى يحدث ذلك.

8) يمكن للكواركات تغيير شحنتها اللونية:

يمكن للكواركات داخل البروتونات و النيترونات أن تغيّر شحنتها اللونية عن طريق تبادل الغلوونات، وهي عبارة عن جسيمات افتراضية تقوم بعملين وهما: حمل القوة النووية القوية و ربط الكواركات معاً.

و لكن هناك شرط عام للبروتونات، وهو أن يبقى لونها أبيضا، بحيث تبقى الكواركات مكافئة لثلاثة في البروتون بحيث تكون ألوانها دائماً : (الأحمر، الأزرق و الأخضر) وحتى عندما يتغيّر لون كوارك واحد فإن أحد البقية سيغيّر من لونه لثبات القاعدة التي ذكرناها.

9) للكواركات صحبة وهم الكواركات المضادة:

للكواركات جسيمات مكافئة (مناظرة)، و هي الكواركات المضادة، حيث توجد الكواركات و ضدها على شكل أزواج في الفراغ، علماً أن لكل منهما دوران معاكس لبعضهما و شحنة لونية مضادة، أي عندما يكون للكواركات اللون الأزرق فإن للكواركات المضادة القرينة شحنة لونية مضادة الأزرق. و إن اجتماع هذه الصحبة يؤدي لفنائهما.

10) القوة النووية القوية مسؤولة عن ربط الكواركات لبعضها البعض:

عمل هذه القوة هو جذب الكواركات لبعضها البعض داخل البروتونات و النيترونات ومنع انهيارها، و يتوسط هذه القوة جسيمات حاملة للطاقة تدعى “الغلوونات” مثلها مثل الفوتونات في حملها للقوة الكهرومغناطيسية.

المصادر: 1 / 2 / 3 / 4 / 5 / 6 / 7

  • إعداد: أحمد لطفي القناطري
  • مراجعة: حكم الزعبي
  • تدقيق لغوي: جيهان المحمدي