كاون
تعديل مصدري - تعديل

الكاون(kaon) في فيزياء الجسيمات أو K-Mesonen هو جسيم أولي من عائلة البوزونات، وينتسب إلى مجموعة الميزونات، بالمشاركة مع البيونات pi-meson، أوجده العلماء معمليا، يوجد منه 4 أنواع. تحتوي الكاونات على الكوارك المسمى الغريب (strange) أو الكوارك المضاد له كذلك، وهي مثلها مثل الميزونات يمكن أن تأخذ الشحنة الموجبة أو السالبة أو أن تكون متعادلة، وهي أيضاً تتميز بعمر قصير جداً قبل أن تتحول إلى جسيمات أخرى.^[1][2][3]

يحتوي كل كاون على كوارك خفيف u- أو d وعلى كوارك مضاد متوسط الكتلة من نوع «غريب» Strange-Anti-Quark ${\displaystyle {\bar {s))}$ أو جسيم مضاد لكل منها. الكوارك-غريب والكوارك-غريب المضاد يجعلان الكاونات ميزونات خفيفة ذات صفة «غرابة» Strangness.

طبقا لتلك الخصائص يمكن تنظيم الكاونات في حالتين من ايزوسبين Isospin مزدوج:

	K-Anti-Mesonen		K-Mesonen
	${\displaystyle K^{-}\!\,}$	${\displaystyle {\bar {K^{0))))$	${\displaystyle K^{0}\!\,}$	${\displaystyle K^{+}\!\,}$
ايزوسبين ${\displaystyle I_{z))$	-½	+½	-½	+½
تكوينات-كواركية	${\displaystyle {\bar {u))}$	${\displaystyle {\bar {d))}$	${\displaystyle d\!\,}$	${\displaystyle u\!\,}$
	${\displaystyle s\!\,}$	${\displaystyle s\!\,}$	${\displaystyle {\bar {s))}$	${\displaystyle {\bar {s))}$
الغرابة Strangeness ${\displaystyle S}$	−1		+1

مثلها مثل الميزونات فهي تحتوي على سبين بعدد صحيح ولهذا يُعتبروا بوزونات وهي جسيمات ثقيلة، أثقل من الإلكترون أكثر من 200 مرة. لهم تآثر قوي وبذلك فهم ينتمون أيضا إلى الهادرونات (الجسيمات الثقيلة، مثل البروتون والنيوترون).

تبلغ كتلة الكاونات نحو 493,7 MeV/c² (K⁺, K⁻)بالتالي 497,6 MeV/c² (K⁰, K⁰). أي أثقل من الإلكترون نحو 1000 مرة. كل من الكاونات قابل للاضمحلال عن طريق التآثر الضعيف وهم لذلك من ذوي متوسط عمر طويل.

متوسط عمر الكاون المشحون تبلغ 1,24 · 10⁻⁸ ثانية. وأما متوسط عمر K⁰ و K⁰ فإن خلطتهما الكمومية (أنظر أسفله) تبدي عمرين غير محددين ; 5,1 · 10⁻⁸ ثانية لــ (K_L) و 9,0 · 10⁻¹¹ ثانية لــ (K_S) على التوالي.

يشير التناظر CPT-Invarianz إلى أن كل زوج جسيم-جسيم مضاد K⁺ ↔ K ⁻ و K⁰ ↔ K⁰ إلى تساوي الكتل والعمر على التوالي. وقد أكدت القياسات الدقيقة تلك القيم.

اكتشفت الكاونات في عام 1947 من العالمين "جورج روشيستر و" كليفوورد باتلر " في الأشعة الكونية. وتم تفسير ظهورهم بواسطة التفاعل π⁺ + n → K⁺ + Λ.

واعطيت التسمية «جسيمات غريبة» strange particles نظرا لعمرهم الطويل نسبيا عن أعمار الجسيمات الأولية الأخرى الغير مستقرة. وبغرض توصيفهم فقد أدخل رقم كمومي جديد وهو الغرابة Strangeness . و«الرقم الكمومي الغرابة» ينشأ من قوة نووية قوية فهي القوة المتسببة في نشأة الكاونات ويقعون تحت قانون الحفاظ تبعه، ولكن القيمة المحافظة فهي تتبع القوة النووية الضعيفة، التي السبب في النووية الضعيفة لهم، مع عدم اتباعهم لقانون المحافظة خلال التحلل.

في أيامنا هذه تُفسر الأعمار الطويلة نسبيا للكاونات بالكوارك-الغريب s-Quark. الكواركات-الغريبة تنشأ عن طريق القوة النووية القوية وهي تنشأ مزدوجة مع كواركات مضادة غريبة Strange-Antiquarks، ومن ضمنها ينشأ مثلا زوجا من الكاونات، أو - كما هو الحال في تفاعل أكتشافهم - ينشأ واحد كاون وواحد باريون غريب Strangeness .

ونظرا لأن الكاونات تتطاير بعد إنتاجهما في مختلف الاتجاهات فلا يمكن للكواريبين الغريبين إفناء بعضهما البعض (لأنهما متضادان). خلال التحلل يتحول كوارك-غريب إلى Up-Quark خفيف، وهذا نظرا لقلة احتماله في الحدوث فهو السبب في الإطالة الملحوظة لعمر الكاونات. هذا التحول يمكن أن يحدث فقط عن طريق القوة النووية الضعيفة حيث أنها هي القوة الوحيدة التي لا تحافظ على صفة الغرابة Strangeness .

في مطلع الخمسينيات من القرن الماضي اكتشفت اثنين من الميزونات ذات شحنة موجبة وصفة اضافية تسمى «غرابة أو غريب» Strangeness فكانا مختلفان؛ وكانا يتحللان بطريقتين مختلفتين:

${\displaystyle \tau ^{+}\rightarrow \pi ^{+}+\pi ^{+}+\pi ^{-))$

${\displaystyle \theta ^{+}\rightarrow \pi ^{+}+\pi ^{0))$

وتبدي نتائج التحلل في التفاعلين تكافؤ (فيزياء) مختلفا، وكان هذا التصور ينطبق على الجسمين المتحللين τ و θ. ولكن أجريت عليهما تجارب دقيقة جدا لتعيين كتلة وطول عمر كل منهما فلم توجد أي فرق بينهما. ثم اكتشف في عام 1956 أن التآثر الضعيف يكسر التكافؤ؛ فأصبح واضحا أن τ و θ كانا نفس الجسيم، فاسماه العلماء K⁺ (كاون). أي أن التحلل (وهو تفاعل ننوي ضعيف) لا يحفظ تكافؤ الكاون K⁺.

التحلل النووي يعتبر تفاعلا ضعيفا (أو تآثرا ضعيفا) على الرغم أنه يتم في النواة الذرية.

• ميون
• تاوون
• نظرية CPT
• تجربة وو

ع ن ت الجسيمات في الفيزياء
أولية	فرميونات كواركات كوارك علوي مضاد كوارك سفلي مضاد كوارك فاتن مضاد كوارك غريب مضاد كوارك قمي مضاد كوارك قعري مضاد لبتونات إلكترون بوزيترون ميوون مضاد تاوون مضاد إلكترون نيوترينو مضاد ميوون نيترينو مضاد تاوون نيترينو مضاد بوزونات عيارية فوتون غلوون بوزونات دبليو وزد سلمية بوزون هيغز حقول شبحية شبح فادييف-بوبوف افتراضية نظائر فائقة غوجينوات غلوينو غرافيتينو فوتينو أخرى أكسينو شارجينو هيكزينو نيوترالينو سفرميون (إيقاف الكوركات المتناظرة) أخرى أكسيون كرفاتون ديلاتون جرافتون مزدوج جرافيفوتون جرافتون إنفلايتون ليبتوكواركات أحادي القطب المغناطيسي ماجورون فرميون ماجورانا فوتون مظلم بريوون نيوترينو خامل تاكيون بوزونات دبليو′ وزد′ بوزونات إكس وواي
مركبة	هادرونات باريونات نوية بروتون مضاد البروتون نيوترون مضاد نيوترون باريون دلتا باريون لامدا باريون سيغما باريون ساي باريون أوميغا ميزونات بيون ميزون رو ميزونات إيتا وإيتا الأولية ميزون إيتا القاعي ميزون فاي ميزون جاي/بساي ميزون أوميغا ميزون أبسلون كاون ميزون بي ميزون دي كواركونيوم هادرونات شاذة تترا كوارك (تترا كوارك مزدوج-فاتن) بنتا كوارك أخرى نواة الذرة ذرة ذرة شاذة بوزترونيوم ميونيوم تونيوم أونيوم بيونيوم بروتونيوم ذرة فائقة جزيء افتراضية باريونات هيكساكوارك هيبتاكوارك سكارميون ميزونات كرة الغراء ميزون ثيتا ميزون تي أخرى جزيء ميزوني بوميرن ديكوارك هادرون-آر
أشباه الجسيمات	أنيوون سوليتون دافيدوف دروبليتون أكسيتون فراكتون ثغرة ماغنون فونون بلازمارون بلازمون بولاريتون بولارون روتون تريون
قوائم	الباريونات الميزونات الجسيمات أشباه الجسيمات التسلسل الزمني لاكتشاف الجسيمات
متعلق	تاريخ الفيزياء دون الذرية الجدول الزمني النموذج المعياري صياغة رياضية جسيم دون ذري جسيم جسيم مضاد فيزياء نووية طريقة ثمانية نموذج الكوارك مادة غريبة جسيم عديم الكتلة جسيم نسبي جسيم افتراضي ازدواجية موجة جسيم شوفينية الجسيمات
بوابة الفيزياء

• بوابة الفيزياء