Fisic cháithníní

Ón Vicipéid, an chiclipéid shaor.

Is éard is Fisic Cháithníní ann ná craobh na fisice a dhéanas staidéar ar na comhábhair eiliminteacha de dhamhna agus de radaíocht (buncháithníní), agus an idirghníomhaíocht eatarthu. Tugtar freisin fisic ardfhuinnimh uirthi, toisc nach mbíonn mórán cáithníní eiliminteacha ar fáil faoi ghnáth imthosca sa nádúr, ach is féidir iad a chruthú agus iad a aimsiú le linn imbhuailtí fuinniúil cáithníní eile, mar a dhéantar i luasairí cáithníní. Tugann taighde sa réimse seo le fios go bhfuil liosta fada de cháithníní ann.

Cáithníní[athraigh | edit source]

Is teoiricí candamacha na teoiricí uile i bhfisic na gcáithníní, agus bíonn siméadracht lárnach iontu. Tá an damhna comhdhéanta as adaimh. Tá gach adamh comhdhéanta as núicléas le leictreoin á thimpeallú, agus an núicléas comhdhéanta as prótóin is neodróin. Tá fisic na gcáithníní dírithe ar na prótóin is na neodróin seo, na cáithníní a bhfuil siad seo comhdhéanta astu, agus cáithníní gaolmhara eile. Tugtar cáithníní bunúsacha ar cháithníní fo-adamhacha a mheastar a bheith do-roinnte ina gcáithníní níos lú fós. Is iad seo na cáithníní damhna (na cuairc, na neoidríonónna, na múóin, is na tónna) agus na cáithníní fórsa (na glúóin, na fótóin, is bósóin W is Z). Is iad na príomhfhórsaí a fheidhmíonn idir na cáithníní seo an fórsa leictreamaighnéadach, an fórsa núicléach láidir, agus an fórsa núicléach lag. Déantar neamhaird ar an bhfórsa imtharraingthe sa chomhthéacs seo.

Faoi dheireadh na 1930idí bhí eolas faighte ar na prótóin, na neodróin, is na leictreoin, an t-eamhnú núicléach léirithe, agus an fhisic núicléach. Déanann fisic na gcáithníní iniúchadh ar struchtúr damhna ar leibhéal atá, ar a laghad, céim níos doimhne ná an fhisic núicléach. Sna turgnaimh is luaithe sa staidéar seo, rinneadh taighde ar na rianta a d'fhág gathanna cosmacha ar eibleachtaí fótagrafacha. Fionnadh múóin (1937) agus pióin (1947) mar seo. Ar dtús ceapadh gurbh iompróir fórsa núicléach an pión, de réir teoirice a thairg Hideki Yukawa i 1935, ach tá teoiricí is tuiscintí nua tagtha ina hionad sin, bíodh is gur féidir an fórsa idir neodróin is prótóin i bhfisic núicléach ísealfhuinnimh a shamhlú mar fhórsa atá idirghafa ag pióin.

Cuairc[athraigh | edit source]

Sna 1950idí léirigh staidéir eile ar ghathanna cosmacha agus turgnaimh le luasairí luatha go raibh cáithníní eile ann le maiseanna éagsúla. Léirigh cuid acu iompar aduain, mar cruthaíodh iad go héasca (rud a thairgfeadh gur cruthaíodh iad trí fhórsaí láidre) ach mheath siad go mall (ag tairgeadh gur fórsaí laga a bhí i gceist). Cumadh uimhir chandamach nua (aduaine) chun na torthaí seo a chuimsiú. Ina dhiaidh sin cumadh uimhreacha candamacha eile, le hainmneacha neamhghnácha eile, chun idirghníomhartha a braitheadh idir cáithníní a chuimsiú. Sna 1950idí-1960idí fionnadh cuid mhaith cáithníní nua agus athshondas, ina measc an frithphrótón (rud a chruthaigh go raibh frithcháithníní ann) agus neoidríonó. Thug Murray Gel-Mann is Yuval Ne'eman scéim rangaithe na gcáithníní isteach i 1961, bunaithe ar shiméadracht is lipéadú nua ar na cáithníní, le huimhreacha candamacha cosúil le haduaine agus iseaghuairne. Ansin i 1964 thairg Gel-Mann agus an fisicí Meiriceánach Georg Zweig (1937-) go raibh cáithníní teibí mar bhunús leis an tsiméadracht, agus thug an t-ainm cuairc ar na cáithníní sin. Ach i dturgnaimh leis an luasaire líneach i Stanford, inar imbhuaileadh prótóin le leictreoin, tháinig an toradh amach go mb'fhéidir go raibh cáithníní taobh istigh de phrótóin le hairíonna na gcuarc. Bíodh is nár braitheadh na cuairc go díreach, meastar go forleathan gurb iad cáithníní bunúsacha na bprótón, na neodrón agus chuid mhaith de na cáithníní fo-adamhacha eile iad (nó níos bunúsaí ná mar a bhí ar eolas).

Saothraíodh teoiric iomlán an fhórsa láidir i 1973, ina n-idirghabhann glúóin an fórsa láidir idir na cuairc, agus tugtar crómaidinimic chandamach uirthi. Tuigtear fórsaí laga, a rialaíonn béite-mheath radaighníomhach, i dtéarmaí mheath na gcuarc aonarach. Nuair a mheathann neodrón go dtí prótón, meathann u-chuarc amháin sa neodrón chuig d-chuarc móide leictreon móide frithneoidríonó. Idirghabhann cáithníní W is Z an fórsa lag, agus cuireann teoiric Glashow-Weinberg-Salam (1968) síos go sásúil air. Cuireann an leictridinimic chandamach síos ar idirghníomhartha leictreamaighnéadacha. Díríonn taighde an lae inniu ar fhadhbanna is teorainneacha na dteoiricí seo a réiteach, agus a réiteach le chéile is le himtharraingt ar bhealach leanúnach.

Naisc[athraigh | edit source]

Réaltfhisic

Naisc sheachtracha[athraigh | edit source]