آموزش فیزیک ذرات بنیادی با تصویر

فصل‌نامه رشد آموزش فیزیک در شماره تابستان خود، مقاله‌ای با عنوان: «آموزش فیزیک ذرات بنیادی با تصویر»، چاپ کرده است که جالب توجه می‌باشد.
آقای علی هدایتی دبیر و مدرس مراکز ضمن خدمت فرهنگیان میانه و نویسنده این مقاله، در چکیده آن آورده است:
«ذرات بنیادی کوچک‌ترین اجزای ماده هستند که از دو گروه فرمیون‌ها و بوزون‌ها تشکیل شده‌اند. پروتون‌ها و نوترون‌ها از ذرات کوچکی به نام کوارک ساخته شده‌اند که با ذرات بنیادی دیگری به نام گلوئون به همدیگر متصل شده‌اند. کوارک‌ها و گلوئو‌ن‌ها دارای بار رنگی هستند که این ویژگی آن‌ها عامل اصلی برهم‌کنش بین کوارک‌ها معرفی شده است. مبادله گلوئون بین کوارک‌ها نیروی قوی را پدید می‌آورد که این نیرو مانع دور شدن کوارک‌ها و دیگر ذرات درون هسته می‌شود.
چهار نوع نیروی بنیادی در طبیعت وجود دارد این نیروها شامل نیروی الکترومغناطیسی، نیروی هسته‌ای قوی، نیروی هسته‌ای ضعیف و نیروی گرانشی است، همه این نیروها با تبادل بوزون‌ها بین ذرات (فرمیون) مبادله می‌شوند.
در این نوشته تلاش بر آن شده است که به پرسش‌هایی نظیر (ذرات بنیادی، ماهیت نیروی جاذبه بین نوکلئون‌ها، ماهیت نوکلئون‌ها، سازوکار پرتوزایی و...)، که ذهن بسیاری از دانش‌آموزان و دانشجویان عزیز را به خود مشغول می‌کند تا حد امکان پاسخ داده شود.
تاریخچه ساختار ذره‌ای ماده، ذرات بنیادی اتم، کوارک‌های سازنده پروتون، ساختار ترکیبی نوکلئون (پروتون و نوترون)، قطر ذرات بنیادی و ویژگی‌های انواع نیروهای بنیادی از عناوینی است که این مقاله درباره آن‌ها توضیح داده است.
آقای هدایتی در انتهای این مقاله چنین نتیجه‌گیری کرده است:
1. ذرات بنیادی، کوچک‌ترین ذرات شناخته شده ماده‌اند که تاکنون 17 ذره از آن‌ها شناسایی شده است.
2. ذرات بنیادی شامل دو گروه فرمیون‌ها و بوزون‌ها هستند که فرمیون‌ها سنگ بناهای ماده بوده ولی بوزون‌ها حامل نیروهای بنیادی بین ذرات هستند.
3. پروتون‌ها و نوترون‌ها از ذرات کوچک‌تری به نام کوارک تشکیل شده‌اند که این ذرات به‌وسیله گلوئون‌ها به یکدیگر متصل شده‌اند.
4. کوارک‌ها و گلوئون‌ها دارای ویژگی بار رنگی هستند که این ویژگی عامل اصلی برهم‌کنش بین کوارک‌هاست.
5. مبادله گلوئون بین کوارک‌ها نیروی قوی را پدید می‌آورد که این نیرو مانع پراکنده شدن کوارک‌ها و دیگر ذرات درون هسته می‌شود.
6. نیروهای بنیادی شامل نیروهای هسته‌ای قوی، نیروهای هسته‌ای ضعیف، نیروی الکترومغناطیسی و نیروی گرانشی است که همه آن‌ها با تبادل بوزون بین ذرات اعمال می‌شوند.
7. قطر هسته بسیار کم است در نتیجه قسمت زیادی از حجم اتم خالی است.»
متن کامل این مقاله در فصل‌نامه رشد آموزش فیزیک، شماره 95، تابستان 1390، قابل مطالعه است.