٥٫٩ عائلة الكواركات

الصفحة الرئيسية ／ ٥ الجسيمات المجهرية

ملخّص بجملة واحدة
في التصوير المادّي لنظرية خيوط الطاقة، لا يكون الكوارك نقطة هندسية بل وحدة مفتوحة تتكوّن من نواة خيط دقيقة وقناة لونية مشدودة تستمدّ شدّتها من بحر الطاقة؛ ولا تستقرّ البنية إلّا عندما تتصل الكواركات بعضها ببعض فتغلق ميزانية الطاقة، لذلك تبقى فقط المركّبات عديمة اللون كليًّا مثل الميزونات والباريونات والحالات الغنية بالغلوونات، أمّا الكوارك المفرد فلا يُعزل على المقياس الماكروسكوبي.

أولًا الصورة الفيزيائية الدنيا النواة + القناة اللونية ثلاث ألوان تعني ثلاث مسارات متبادلة

• النواة الخيطية هي عقدة قصيرة جدًا ومشدودة من خيط طاقة داخل بحر الطاقة، تحدّد الك chirality وتساهم في السبين والقصور الذاتي بوصفهما جزءًا من طاقة الدعم الذاتي. وتُفهَم فروق النكهات أعلى وأسفل وغريب وساحر وقاعي وأعلى على أنّها فروق في رتب اللفّ وأنماط الطور.
• القناة اللونية ليست سحبًا لجسم الخيط نفسه، بل إن منفذًا لونيًا عند النواة يثير ممرًا توتريًا داخل بحر الطاقة. واللون هنا يدلّ على ثلاث مسارات اتجاهية مستقلّة لكنها قابلة للاستبدال.
• عندما يكون مجموع المتجهات الاتجاهية للمسارات الثلاثة مساويًا للصفر تكون البنية عديمة اللون فيغلق الحقل البعيد وتستقرّ البنية.

ثانيًا لماذا لا نرى كواركًا منفردًا ترجمة مادّية لفكرة الحبس

إذا سُحبت نواتان بعيدًا مع بقاء الربط بينهما عبر ممر شديد الشدّ فإن تكلفة الطاقة ترتفع تقريبًا خطيًا مع المسافة لأن الشدّ شبه ثابت. وعند تجاوز عتبة معيّنة يعيد بحر الطاقة توصيله في الوسط فينشأ زوج كوارك ومضاد كوارك، فيُقطع الممر الطويل إلى ممرين قصيرين يغلق كلّ منهما على ميزون. النتيجة أنّ المشاهدات تُظهر نفاثات ومطر ميزونات لا انتزاع كوارك منفرد.

ثالثًا كيف تُركَّب الهدرونات ميزونات وباريونات وإغلاق بشكل حرف واي

• الميزون يتكوّن من كوارك ومضاد كوارك يتّصلان بممر لوني شبه مستقيم فتغدو البنية عديمة اللون كليًّا.
• الباريون يتكوّن من ثلاث كواركات تتقارب ممرّاتها إلى عقدة مركزية بشكل واي، وهو ترتيب أقلّ كلفة من الدوران على محيط مثلث. وبمجموع اتجاهي مساو للصفر تُغلق البنية.
• الغلوونات حزم من الطور والطاقة تجري داخل الممرات فتنقل الإشغال بين المسارات الثلاثة ويظهر ذلك تبادلًا للون.

رابعًا النكهات والكتلة العمرية رتبة اللفّ وعلاقتها بالعمر

كلّما ازدادت رتبة اللفّ أو نمطه ازدادت كلفة التنوي النشوء النووي للبنية فتصبح الجسيمات أثقل وأقصر عمرًا وتميل إلى الاضمحلال نحو رتب أدنى. والكوارك العلوي الأعلى كتلةً يضمحلّ بسرعة كبيرة فلا يلتحق عادةً ببناء هدرون، وهذا متسق مع الرصد.

خامسًا من أين تأتي الكتلة والشحنة والسبين

• للكتلة حسابان متكاملان طاقة دعم ذاتي في النواة ناشئة عن الانحناء والالتواء، وطاقة شدّ مخزونة في القناة اللونية تمثّل مخزون الممر التوتري. بذلك تغدو العبارة القائلة إن كتلة البروتون في معظمها من التآثر القويّ صورةً عيانية إذ تتفوّق طاقة الشدّ في الممرات الدقيقة كثيرًا على الكتلة العارية للكواركات.
• الشحنة تظهر من استقطاب اتجاهي في الحقل القريب حول النواة، غير أنّ جزءًا من هذا الرصيد الاتجاهي تستهلكه القناة اللونية، فيسقط المتبقّي على المظهر الكهرومغناطيسي بوحدات كسرية، فيبقى للكوارك من نوع أعلى حصة أكبر ولنوع أسفل حصة أصغر مع التقيّد بالقيم المعيارية الثابتة لثلاثة أجزاء.
• السبين الفعّال محصّلة التواء كلّي للنواة مع أمواج التواء داخل الممر وزخم زاوي تحمله الغلوونات. وتتفاوت القسمة الداخلية بين الهدرونات بما يفسّر تحليلات التفكيك التجريبية التي لا تحصر السبين كلّه في الكواركات.

سادسًا سلوك المقياس حرية شبه تامة عن قرب وارتباط شديد عن بعد

عند المسافات القصيرة وطاقات التصادم العالية يتّسع مقطع الممر وتقل الممانعة فتشبه المبادلات نفقًا عريض النطاق، وتبدو الكواركات حينئذ شبه حرّة. أمّا عند الإبعاد فتترقّق الممرات وتشتدّ، فتنمو الطاقة تقريبًا طرديًا مع المسافة، وتميل المنظومة إلى الانقسام مع توليد أزواج ثم تعود إلى شكل هدروني مغلق. هكذا تجتمع الحرية المتقاربة والحبس في ميزانية طاقة واحدة.

سابعًا المطابقة مع النموذج المعياري جسر مصطلحي لا خصومة

• الألوان الثلاثة تقابلها ثلاث ممرات اتجاهية يمكن تصورها هندسيًا.
• الغلوونات حزم طورية طاقية تنقل الإشغال على طول الممرات وليست كرات صلبة.
• الحبس والنفاثات يوازيان نموًا طاقيًا خطيًا مع المسافة، مع إعادة توصيل تولّد الأزواج.
• البنية الداخلية للهدرونات تظهر ميزونات تُغلق بممر مستقيم وباريونات تُغلق بعقدة واي.
• أولوية مساهمة التآثر القوي في الكتلة تتجسّد في شدّ الممر وطاقة الدعم الذاتي للنواة.
• الشحنة الكسرية إسقاط كهرومغناطيسي لاستقطاب في الحقل القريب بعد ما استهلكته الممرات اللونية.
• تعذّر هدرنة الكوارك العلوي الأعلى كتلةً لأن زمن التنوي أطول من زمن الاضمحلال.

ثامنًا شروط الحدّ نقاط موجزة متسقة مع البيانات المتاحة

• عند طاقات عالية وفي الانتثار غير المرن العميق يميل الوصف إلى صورة البرتونات ويبقى توافقه مع دوالّ التوزيع وسلوكيات القياس المعروفة.
• القيم الشحنية تبقى على مقاديرها الكسرية المعروفة، وتنسجم عوامل الشكل واعتمادها على الطاقة مع القياس.
• أطياف الرنين وطوبولوجيا النفاثات ودوالّ التفتّت تبقى ضمن هوامش الخطأ، ولا يجوز للغة التبسيط جهد خطي مع انقسام بتوليد أزواج أن تولّد قممًا زائفة.
• قوانين الحفظ للون والنكهة والطاقة والعزم الخطي والزخم الزاوي والعدد الباريوني مصونة بدقّة، ولا انعكاس للأسباب والنتائج ولا لااستقرار يتضخّم ذاتيًا.
• التشخيص التصويري لا يبدّل الأرقام؛ فالمجازات ممر وحزمة وعقدة واي أدوات توضيح، بينما تبقى المعاملات والمواءمات المعتادة كما هي.

خلاصة
الكوارك نواة خيط مع قناة لونية. والقناة مسار شديد الشدّ يُستمد من بحر الطاقة ليربط نوى عدّة في كيان عديم اللون. وكلّما اشتدّ السحب ارتفعت الكلفة حتى تعيد المنظومة توصيلها فتولد زوجًا جديدًا وتعود إلى هدرونات مغلقة. من هنا نرصد النفاثات والهدرونات لا الكوارك المفرد، ونجد للكتلة والسبين والشحنة الكسرية موضعًا طبيعيًا في هذه الخريطة المادّية.

رسومات إيضاحية

1. وحدة كوارك مفردة نواة مع ممر ناشئ

• الفكرة أنّ الكوارك المفرد يبقى مفتوحًا ولا يستقرّ إلّا بالاتصال بغيره.
• دلائل القراءة الحلقتان تدلّان على النواة، والقوس الفاتح على الممر، واللون الأصفر على حزمة الغلوون، وتدرّج الرمادي على حوض سطحي بعيد.
• الغلوون حزمة صفراء بشكل حبّة الفستق تسير على الممر وتمثّل حزمة طورية طاقية في حدث تبادل أو إعادة توصيل.
• جبهة الطور قوس أزرق ثخين الحافة عند مقدّمته يشير إلى قفل طور.
• الجسم الرئيس نواة مرسومة بحلقتين محكمتين على اليسار مع قوس فاتح يمتدّ يمينًا يمثّل الممر اللوني بوصفه شريط شدّ لا أنبوبًا صلبًا.

2. ميزون كوارك مع مضادّه وإغلاق بقناة مستقيمة

• لا تُرسم أسهم كهربائية حفاظًا على دلالة انعدام اللون.
• قوسان أزرقان عند الطرفين مع حزمة صفراء في الوسط للدلالة على تبادل اللون.
• نواتان متقابلتان تتصلان بممر لوني شبه مستقيم فيغدو المجموع عديم اللون.

3. باريون راجع قسم البروتون وقسم النيوترون
   1. ثلاث نوى وثلاث ممرات تلتقي في عقدة مركزية بشكل واي، وتحافظ الطبقات البصرية الأخرى على النظام نفسه من الخطوط المزدوجة والأقواس الزرقاء ووسادة انتقالية وخطوط المجال البعيد وتدرّج متّسق.