در حالت کلی فرض
کنیم دو ذره ی باردار الکتریکی ،
با بار مثبت در فاصله ای بزرگتر از شعاع پروتون قرار دارند.
همچنانکه که در فصل (36) کتاب فیزیک از آغاز تا امروز بیان شد،
بیان شد، هر ذره ی باردار مثبت، بار-رنگهای مثبت را می راند و بار
رنگهای منفی را جذب می کند. میدان مغناطیسی اطراف آن نیز این بار
رنگهای منفی را متراکم کرده و به صورت فوتون منفی در فضا منتر می
کند(روابط 36- 11 و 36-16). هنگامیکه فاصله ی بین این دو ذره زیاد
باشد(بیشتر از شعاع هسته اتم باشد)، قبل از آنکه فوتون منفی منتشر
شده از ذره ی دوم به ذره ی اول برسد، بار-رنگهای مثبت دفع شده توسط
ذره ی اول، محیط را ترک کرده اند. در حالیکه در فاصله های کوتاه،
بار-رنگهای مثبت دفع شده توسط یک ذره، با بار-رنگهای منفی اطراف
ذره ی دیگر، با هم ترکیب شده و انرژی الکترومغناطیسی تولید می
کنند.
برای توضیح بیشتر،
به رابطه(36-11) یعنی: توجه
کنید. فرض کنیم ذره ی A در
هر مدت زمان d یک
فوتون منفی تولید
می کند، در همین مدت نیز تعدادی بار-رنگ مثبت دفع می کند که می
توانند یک فوتون مثبت را
تولید کنند. اگر فاصله این ذره را d در
نظر بگیریم،
با در نظر
گرفتن سرعت که
برابر c سرعت
نور است، چنانچه باشد،
بار-رنگهای مثبت دفع شده توسط هر ذره، روی بار-رنگهای منفی اطراف
ذره ی دوم بی اثر است، اما اگر باشد،
مکانیزم جاذبه و دافعه ی بار-رنگها توسط هر ذره، با مکانیزم جاذبه
و دافعه ی بار-رنگهای ذره ی دوم تداخل کرده و بار-رنگهای مثبت و
منفی تبدیل به انرژی الکترومغناطیسی شده و دو ذره یکدیگر را جذب می
کنند. بنابراین چون است،
نیروی پیوندی بین دو ذره، از نیروی الکتریکی دافعه ی بین آنها
قویتر است. اما اگر d باشد،
آنگاه دو ذره از نظر
بار الکتریکی(نسبت به یکدیگر) خنثی به نظر
می رسند.
شکل36-4: فضای اطراف ذره ی باردار
این فرایند را به
صورت زیر نیز می توان توضیح داد. ذره ی باردار مثبت را در نظر
بگیرید که در یک میدان گرانشی غوطه ور است. در واقع تمام ذرات
باردار در میدان گرانشی غوطه ورند. میدان گرانش از تعداد نامتناهی
گراویتون تشکیل شده که با سرعتی بالاتر(یا حداقل برابر) سرعت نور c در
حرکتند. گراویتونها در مجاورت ذره ی باردار یا میدان مغناطیسی آن،
خواص بار-رنگی بروز می دهند. ذره ی باردار مثبت، بار-رنگهای منفی
را جذب و بار-رنگهای مثبت را دفع می کند. بنابراین در یک ناحیه ای
در اطراف ذره ی باردار مثبت، یک میدان بار-رنگی ایجاد می شود و از
فاصله ای خاص، بار رنگهای مثبت نمی توانند به ذره ی باردار نزدیکتر
شوند(شکل36-4).
در شکل(36-4)،
ناحیه 3 میدان گرانشی متشکل از گراویتونها است. گراویتونها با سرعت در
حرکتند. در ناحیه 2 تحت تاثیر بار-رنگهای مثبت موجود در ذره ی
باردار(یا بر اثر میدان مغناطیسی اطرف ذره ی باردار)، خواص
بار-رنگی پیدا می کنند. (هرجند که گراویتونها در هر میدان گرانشی
می توانند به بار-رنگ تبدیل شوند، اما در مجاورت ذرات باردار یا
میدانهای الکترومغناطیسی با شدت بیشتری به بار-رنگ تبدیل می
شوند.). بار-رنگهای مثبت نمی توانند وارد ناحیه 1 شوند و دفع می
شوند، اما بار-رنگهای منفی وارد ناحیه یک می شوند و تحت تاثیر
میدان مغناطیسی متراکم شده و به صورت فوتون منفی منتشر
شده و میدان الکتریکی ایجاد می کنند.
شکل36-5: تداخل ناحیه بار-رنگی دو ذره ی باردار مثبت
حال دو ذره ی بار
دار مثبت را در نظر
بگیرید که ناحیه 2 هر دو ذره تداخل داشته باشند(شکل36-5)، یعنی
فاصله ی دو ذره به قدری کاهش یابد که این دو ناحیه یکدیگر را قطع
کنند. قسمت تیره شکل(36-5) ناحیه تداخلی دو ناحیه بار-رنگی ذرات
باردار مثبت را نشان می دهد. در این محدوده بار-رنگهای مثبت و منفی
قبل ار آنکه فرار کنند یا در دام میدان مغناطیسی گرفتار شوند، با
هم ترکیب شده و به انرژی الکترومغناطیسی تبدیل می شوند. این انرژی،
انرژی پیوندی دو ذره را تامین می کند. و هر دو ذره را به طرف
یکدیگر می کشد.
کاری که در مرکز ستارگان
انجام می شود و تحت عنوان «جوش هسته ای» شناخته می شود، تکرار همین
فرایند است. هسته اتمها به دلیل سرعت(انرژی) زیادی که دارند، به
اندازه ی کافی بهم نزدیک می شوند و پروتونها(در واقع کوارکها) در
ناحیه بار-رنگی یکدیگر قرار می گیرند و انرژی پیوندی لازم را تامین
می کنند و هسته ها جوش می خورند.
در یک هسته ی سنگین که
تعداد زیادی پروتون(کوارک) وجود دارد، چندین کوارک می توانند دارای
ناحیه بار-رنگی مشترک شوند و یکدیگر را جذب کنند. تولید کوانتوم
انرژی در فضای کوچک پروتون، بر اثر برخورد با کوارکها می تواند به
فروپاشی کوانتوم انرژی بیانجامد و به جای آن دو گلوئون با اسپین یک
تولید شود. گلوئونها دارای جرم در حال حرکتند و قسمتی از اندازه
حرکت پروتون را تامین می کنند.
در شکل(36-5)، در
ناحیه 2 ذره ی A یک
مجموعه بار –رنگ مثبت و منفی تولید می کند که جهت حرکت بار –رنگهای
مثبت به طرف خارج میدان A و
جهت حرکت بار –رنگهای منفی به طرف داخل آن است. یعنی:
به همین ترتیب در
ناحیه 2 ذره B نیز
یک مجموعه بار-رنگ تولید می شود که جهت حرکت آنها خلاف جهت حرکت
بار-رنگهای تولید شده توسط ذره ی A است.
یعنی:
بنابراین تعدادی
بار-رنگ مثبت و منفی به طرف A (همهت)
و تعدادی بار-رنگ مثبت و منفی به طرف B به
حرکت در می آیند و به دلیل وجود گراویتون در این ناحیه ها، مغناطیس
– رنگهای وابسته به آنها نیز تولید می شود و خواهیم داشت:
رابطه(36-4) را
ببینید. کوانتومهای انرژی تولید شده، انرژی پیوندی لازم را تولید
می کنند. برای جداسازی ذرات باید،
مقداری انرژی به آنها داده شود.