Skip to main content
Global

11.1: مقدمة لفيزياء الجسيمات وعلم الكونيات

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    196461

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    في بداية هذا النص، ناقشنا النطاق الواسع من المقاييس التي تشملها الفيزياء، من أصغر الجسيمات إلى أكبر نطاق ممكن - الكون نفسه. في هذا الفصل الأخير، ندرس بعض حدود البحث في هذه المقاييس المتطرفة. تتعامل فيزياء الجسيمات مع اللبنات الأساسية للمادة والقوى التي تجمعها معًا. علم الكونيات هو دراسة النجوم والمجرات والهياكل المجرية التي تسكن عالمنا، بالإضافة إلى تاريخها الماضي وتطورها المستقبلي.

    صورة لكاشف ATLAS في مصادم الهدرونات الكبير
    الشكل\(\PageIndex{1}\): يقع مصادم الهدرونات الكبير (LHC) على مسافة 150 مترًا (500 قدم) تحت الأرض على حدود سويسرا وفرنسا بالقرب من جنيف، سويسرا. LHC هي أقوى آلة تم تطويرها على الإطلاق لاختبار فهمنا لتفاعلات الجسيمات الأولية. يظهر هنا كاشف ATLAS، الذي يساعد على تحديد الجسيمات الجديدة المتكونة في التصادمات. (الائتمان: تعديل العمل من قبل ماكسيميليان بريس، CERN)

    هذان المجالان من الفيزياء ليسا منفصلين كما قد تعتقد. تتطلب دراسة الجسيمات الأولية طاقات هائلة لإنتاج جزيئات معزولة، تشمل بعضًا من أكبر الآلات التي بناها البشر على الإطلاق. لكن مثل هذه الطاقات العالية كانت موجودة في المراحل الأولى من الكون والكون الذي نراه من حولنا اليوم قد تشكل جزئيًا من خلال طبيعة وتفاعلات الجسيمات الأولية التي تم إنشاؤها في ذلك الوقت. ضع في اعتبارك أن فيزياء الجسيمات وعلم الكونيات هما مجالان للبحث الحالي المكثف، ويخضعان للكثير من التكهنات من جانب علماء الفيزياء (وكذلك كتاب الخيال العلمي). نحاول في هذا الفصل التأكيد على ما هو معروف على أساس الاستنتاجات من الأدلة الرصدية، وتحديد الأفكار التي تم تخمينها ولكنها لا تزال غير مثبتة.