Movatterモバイル変換


[0]ホーム

URL:


انتقل إلى المحتوى
ويكيبيديا
بحث

تاوون

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
تاوون
التكوينجسيمات أولية
العائلةفرميون
المجموعةليبتون
الجيلالثالث
التفاعلكهرومغناطيسيةوتآثر ضعيف
وجاذبية
جسيم مضادتاوون مضاد(
τ+
)
المكتشفمارتن بيرل (1975)[1][2]
الكتلة1776.84±0.17 MeV/c2
متوسط العمر2.906(10)×10−13 s
شحنة كهربائية-e
شحنة لونيةليس له
اللف12
تعديل مصدري -تعديل طالع توثيق القالب


التاوون (منالحرف اليونانيتاو (τ) المستعمل لتمثيله) والمعروف أيضا باسمتاو أوجسيم تاو أوليبتون تاو: هوجسيم أولي مشابهللإلكترونبشحنة كهربائية سالبةودوران مغزلي12. يبلغنصف العمر له2.906(10)×10−13 ثانية . ينضم التاوون بالإضافة إلىللإلكترونوالميوونوالنيوترينوات الثلاثة في عائلةالليبتون. فعائلة اللبتونات تضم الجسيمات الخفيفة منالجسيمات الأولية أو يكونعمر النصف لها قصير جدا .

مثل جميع الجسيمات الأولية هناكجسيم مضاد للتاوون يحمل شحنة موجبة لكن كتلتة ودورانه المغزلي Spin مماثلين لـكاونK، وهو يسمىالتاوون المضاد (أوالتاوون الموجب). يرمز للتاوون بالرمز
τ
والتاوون المضاد بالرمز
τ+
.

يبلغ متوسط عمر التاوون2.9×10−13 s وكتلته1777 MeV/c2 (للمقارنة كتلة الميوون هي105.7 MeV/c2 وكتلة الإلكترون0.511 MeV/c2 ) . ونظرا لأن تفاعلاتهم متماثلة جدا لتفاعلات الإلكترون ، فإن جسيم تاو لا يطلق اشعاعا مثل مايطلقه الإلكترون منأشعة انكباح Bremsstrahlung ; بالتالي فهو جسيم شديد النفاذية ، أكثر كثيرا من الإلكترون.أماكتلةالبروتون فهي بمقياس الطاقة تعادل938 MeV/c2 ؛ أي أن التاوون يعتبر ضعف كتلة البروتون ولكن عمره قصير جدا جدا.

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 يصدرأشعة 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 طاقاتپيتاالإلكترون فولت وبواسطتها تم تعيين عمر النصف له.).[3]

وبسببعمر 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 يعملتمدد الزمن على إطالة مسارهم .[4]وكما هو الحال مع الجسيمات الأوليةاللبتونات فإن تاو لهتاو نيوترينو مرافقντ{\displaystyle \nu _{\tau }}.

تسميته واكتشافه

[عدل]

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. .[5] اكتشفه الفيزيائيمارتن بيرل وزملائه عندما كانوا يجربون اصطدام الإلكترون المسرعبالبوزيترون المسرع فيمعجل جسيمات ستانفورد في عام 1975 . ومع أن كلا من الإلكترون والبوزيترون تبلغ كتلته 51و0 مليونإلكترون فولط/ مربعسرعة 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 عنتكافؤ الطاقة والكتلة .[6]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.

حازبيرل في عام 1995 على جائزة نوبل للفيزياء لاكتشافه جسيم التاوون.

تحلل التاوون

[عدل]
Feynman-Diagramm der häufigsten Zerfallskanäle, wobeiπ(d,u¯){\displaystyle \pi ^{-}\equiv (d,{\bar {u}})} gilt

يتحلل التاوون τ بعد نشأته سريعا جدا جدا ، وهو يتحلل بصفة ريئسية إلى لبتونات خفيفة طبقا للمعادلتين :

τe+ν¯e+ντ(17,83±0,04)%{\displaystyle \tau ^{-}\to e^{-}+{\bar {\nu }}_{e}+\nu _{\tau }\quad (17{,}83\pm 0{,}04)\,\%}
τμ+ν¯μ+ντ(17,41±0,04)%{\displaystyle \tau ^{-}\to \mu ^{-}+{\bar {\nu }}_{\mu }+\nu _{\tau }\quad (17{,}41\pm 0{,}04)\,\%}

احتمال تحلله بهاتين الطريقتين تبلغان 8و17% و 4و17%.

كما يتحلل بطرق أخرى إلى جسيمات أثقل (هادرونات) ، مثلبيون أوكاون. المعادلات التالية تؤتي ببعض تلك الطرق (وتسمى أحيانا قنوات تحلل أو قنوات اضمحلال) ونسب احتمال حدوثها

[7]
τπ+π0+ντ(25,52±0,09)%{\displaystyle \tau ^{-}\to \pi ^{-}+\pi ^{0}+\nu _{\tau }\quad (25{,}52\pm 0{,}09)\,\%}
τπ+ντ(10,83±0,06)%{\displaystyle \tau ^{-}\to \pi ^{-}+\nu _{\tau }\quad (10{,}83\pm 0{,}06)\,\%}
τ2π+π++ντ(9,31±0,06)%{\displaystyle \tau ^{-}\to 2\pi ^{-}+\pi ^{+}+\nu _{\tau }\quad (9{,}31\pm 0{,}06)\,\%}
τπ+2π0+ντ(9,30±0,11)%{\displaystyle \tau ^{-}\to \pi ^{-}+2\pi ^{0}+\nu _{\tau }\quad (9{,}30\pm 0{,}11)\,\%}
τ2π+π++π0+ντ(4,62±0,06)%{\displaystyle \tau ^{-}\to 2\pi ^{-}+\pi ^{+}+\pi ^{0}+\nu _{\tau }\quad (4{,}62\pm 0{,}06)\,\%}

احتمال تحلله بقناة معينة مكتوبة بين أقواس طبقا لنسبتها المئوية للحدوث. وتوجد قنوات أخرى يتحلل بواسطها ولكن احتمال حدوثها أقل من 1%.

انظر أيضا

[عدل]

مراجع

[عدل]
  1. ^L.B. Okun (1980).Quarks and Leptons. V.I. Kisin (trans.).إلزيفير. ص. 103.ISBN:0-444-86294-7.{{استشهاد بكتاب}}:تأكد من صحة|isbn= القيمة: checksum (مساعدة)
  2. ^Perl، M. L.؛ Abrams، G.؛ Boyarski، A.؛ Breidenbach، M.؛ Briggs، D.؛ Bulos، F.؛ Chinowsky، W.؛ Dakin، J.؛ وآخرون (1975). "Evidence for Anomalous Lepton Production in
    e+

    e
    Annihilation".Physical Review Letters. ج. 35 ع. 22: 1489.Bibcode:1975PhRvL..35.1489P.DOI:10.1103/PhysRevLett.35.1489.
  3. ^D. Fargion, P.G. De Sanctis Lucentini, M. De Santis, M. Grossi (2004). "Tau Air Showers from Earth".المجلة الفيزيائية الفلكية. ج. 613 ع. 2: 1285.Bibcode:2004ApJ...613.1285F.DOI:10.1086/423124.arXiv:hep-ph/0305128.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link)
  4. ^D. Fargion؛ P.G. de Sanctis Lucentini؛ M. de Santis؛ M. Grossi (2004). "Tau air showers from Earth".المجلة الفيزيائية الفلكية. ج. 613 ع. 2: 1285–1301.arXiv:hep-ph/0305128.Bibcode:2004ApJ...613.1285F.DOI:10.1086/423124.
  5. ^Martin L. Perl:Evidence for, and properties of, the new charged heavy lepton. In: Tran Thanh Van (Hrsg.):Proceedings of the XII Rencontre de Moriond. 1977. (SLAC-PUB-1923,PDF).نسخة محفوظة 22 أغسطس 2017 على موقعواي باك مشين.
  6. ^M. L. Perl؛ وآخرون (1975). "Evidence for Anomalous Lepton Production in e+-e- Annihilation".Physical Review Letters. ج. 35 ع. 22: 1489–1492.DOI:10.1103/PhysRevLett.35.1489.{{استشهاد بدورية محكمة}}:Explicit use of et al. in:|مؤلف= (مساعدة)
  7. ^J. Beringeret al. (Particle Data Group) (2012)."Review of Particle Physics".فيزيكال ريفيو. ج. 86 ع. 1: 581–651.Bibcode:2012PhRvD..86a0001B.DOI:10.1103/PhysRevD.86.010001. مؤرشف منالأصل في 2019-12-14.{{استشهاد بدورية محكمة}}:|archive-date= /|archive-url= timestamp mismatch (مساعدة) وتجاهل المحلل الوسيط|الفصل= (مساعدة)

وصلات خارجية

[عدل]
أولية
فرميونات
كواركات
لبتونات
بوزونات
عيارية
سلمية
حقول شبحية
افتراضية
نظائر فائقة
غوجينوات
أخرى
أخرى
مركبة
هادرونات
باريونات
ميزونات
هادرونات شاذة
أخرى
افتراضية
باريونات
ميزونات
أخرى
أشباه الجسيمات
قوائم
متعلق
معرفات مركب كيميائيعدلها في ويكي بيانات
ضبط استنادي: وطنيةعدلها في ويكي بيانات
مجلوبة من «https://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=تاوون&oldid=65613987»
تصنيفان:
تصنيفات مخفية:

[8]ページ先頭

©2009-2025 Movatter.jp