تاوون
بدايةً، التاوون (من الحرف اليوناني تاو (τ) المستعمل لتمثيله) والمعروف كذلك باسم تاو أو جسيم تاو أو ليبتون تاو: هو جسيم أولي مشابه للإلكترون بشحنة كهربائية سالبة ودوران مغزلي . يبلغ نصف العمر له . ينضم التاوون فضلًا عن للإلكترون والميوون والنيوترينوات الثلاثة في عائلة الليبتون. فعائلة اللبتونات تضم الجسيمات الخفيفة من الجسيمات الأولية أو يكون عمر النصف لها قصير جدا . وفيما يلي تفاصيل أوسع عن ذلك.
وفي هذا السياق، مثل جميع الجسيمات الأولية هناك جسيم مضاد للتاوون يحمل شحنة موجبة لكن كتلتة ودورانه المغزلي Spin مماثلين لـ كاون K، وهو يسمى التاوون المضاد (أو التاوون الموجب). يرمز للتاوون بالرمز والتاوون المضاد بالرمز .
من جانب آخر، وبسبب عمر النصف القصير جدا جدا له فإن مدى جسيمات تاو يحدد على أساس مدة اضمحلالهم ، التي هي قصيرة جدا لكي تلاحط عن طريق أشعة الإنكباح. وتظهر قدرتهم الكبيرة على الإختراق فقط في السرعات العالية جدا ، حيث يعمل تمدد الزمن على إطالة مسارهم .
في هذا الإطار، وكما هو الحال مع الجسيمات الأولية اللبتونات فإن تاو له تاو نيوترينو مرافق
من جانب آخر، بما أن تفاعلات التاوون مشابهة جدا لتفاعلات الإلكترون، لا يمكن التفريق بينهما إلا بكتلة التاوون الأثقل بكثير من كتلة الإلكترون. وبسبب هذه الكتلة الكبيرة فإن التاوون لا يصدر أشعة انكباح كالإلكترون ، لذا فله قابلية اختراق أكبر من الإلكترون. ومع ذلك ، بسبب عمره القصير جدا ، يتم تعيين التاوون بشكل رئيسي بطول زمن اضمحلاله، الذي هو صغير جدا يصعب مشاهدته في أشعة الانكباح . قوة اختراقه تظهر فقط في طاقات عالية (أكثر من طاقات پيتاالإلكترون فولت وبواسطتها تم تعيين عمر النصف له.).
.
وعلى صعيد آخر، أما كتلة البروتون فهي بمقياس الطاقة تعادل ؛ أي أن التاوون يعتبر ضعف كتلة البروتون ولكن عمره قصير جدا جدا.
ومن ناحية أخرى، يبلغ متوسط عمر التاوون وكتلته (للمقارنة كتلة الميوون هي وكتلة الإلكترون ) . ونظرا لأن تفاعلاتهم متماثلة جدا لتفاعلات الإلكترون ، فإن جسيم تاو لا يطلق اشعاعا مثل مايطلقه الإلكترون من أشعة انكباح Bremsstrahlung ; بالتالي فهو جسيم شديد النفاذية ، أكثر كثيرا من الإلكترون.
تسميته واكتشافه
من جانب آخر، أعطي للتاوون الرمز τ وهو عن اليونانية ومعناها τρίτον, tríton أي «الثالث» ، ذلك لأن جسيم ليبتون-τ هو ثالث جسيم مشحون كهربيا مماثلا للإلكترون يكتشفه العلماء. . اكتشفه الفيزيائي مارتن بيرل وزملائه عندما كانوا يجربون اصطدام الإلكترون المسرع بالبوزيترون المسرع في معجل جسيمات ستانفورد في سنة 1975 . ومع أن كلا من الإلكترون والبوزيترون تبلغ كتلته 51و0 مليون إلكترون فولط/ مربع سرعة الضوء ( وتكتب الإنجليزية 51و0 MeV/c2) في حالة السكون ، إلا أن تسريعهما إلى سرعة مقاربة لسرعة الضوء في المعجل أكسبتهما طاقة حركة كبيرة جدا جدا تكفي لأن ينتجا عند اصطدامهما رأسيا جسيما كتلته آلاف أضعاف كتلتيهما حيث تتحول طاقة حركتهما إلى مادة ، وبهذا ينشأ التاوون . هذا متفق تماما مع قانون أينشتين عن تكافؤ الطاقة والكتلة .
علاوةً على ذلك، حاز بيرل في سنة 1995 على جائزة نوبل للفيزياء لاكتشافه جسيم التاوون.
إضافةً إلى ذلك، تبلغ كتلة السكون للتاوون 1777 MeV/c2 ، أي نحو ألفي ضعف مجموع كتلتي السكون للإلكترون والبوزيترون ، وهذا مثال حي من الفيزياء يبين كيف يولد طفل أكبر كثيرا من آبائه.
تحلل التاوون
احتمال تحلله بهاتين الطريقتين تبلغان 8و17% و 4و17%.
- انظر كذلك
- ميوون
- كاون
- قائمة الجسيمات
- معمل بي
- مراجع
- وصلات خارجية
- Nobel Prize in Physics 1995
علاوةً على ذلك، كما يتحلل بطرق أخرى إلى جسيمات أثقل (هادرونات) ، مثل بيون أو كاون. المعادلات التالية تؤتي ببعض تلك الطرق (وتسمى أحيانا قنوات تحلل أو قنوات اضمحلال) ونسب احتمال حدوثها
إضافةً إلى ذلك، احتمال تحلله بقناة معينة مكتوبة بين أقواس طبقا لنسبتها المئوية للحدوث. وتوجد قنوات أخرى يتحلل بواسطها ولكن احتمال حدوثها أقل من 1%.
وفي السياق ذاته، يتحلل التاوون τ بعد نشأته سريعا جدا جدا ، وهو يتحلل بصفة ريئسية إلى لبتونات خفيفة طبقا للمعادلتين :
Perl's logbook showing tauon discovery
من جانب آخر، A Tale of Three Papers gives the covers of the three original papers announcing the discovery.
📝 هل في هذه المقالة خطأ؟
إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.
ما رأيك في هذه المقالة؟