كان تركيب نواة الذره أحجيه زمنا طويلا وبعد سبر دام اثنتي عشر سنه أكتشف جميس شادويك  اخيرالقطعه المفقوده  ألا وهي النيترون  وكان  من شأن هذا الاكتشاف أن وضع الفيزياء النوويه على الطريق التي ادت في النهايه الى صنع القنبله الذرية 

في عام 1920 اقترح  رذرفورد أنه في داخل الذره  جسيما ثابتا  بالاضافة الى الالكترون والبرتون  وكان العلماء يعتقدون  في ذلك الوقت أن الالكترونات لاتحيط بالنواة فحسب بل توجد في داخلها  كذلك كانوا يعتقدون  أن هذه الالكترونات الداخليه هي مصدر الجسيمات التي نشاهدها في النشاط الاشعاعي بيتا   وادعى رذرفورد أنه يجري أحيانا  التقاء  بروتون وألكترون ليشكلا جسيم احادي اطلق عليه اسم (نترون) وشرع  على الفور  بالبحث عن الجسيم يعاونه في ذلك مساعده شاوديك  ولكن المحاولات  في البحث عن النيترون كانت فاشله  وبقيا هذان العالمان  حائران فتره من الزمن …..

في هذه الاثناء اكتشف  بوث وبكر  أن رجم اليريليوم  بجسيمات الفا  يولد إشعاع  خارقا ينفذ عبر عشر سنتيميترات  من الرصاص  وظلا يعتقدان انه اشعاع قاما  حتى عام 1932  عندما بينت  مدام كوري وزوجها  أن الإشعاع يرتطم بالبرونات ويخرجها من ذرات الهيدروجين  لكن بيكر عندما عمل تجرية مدام كوري افترض ان الجسم الخارج هو جسم مساوي للبرتون في الكتلة  هو الجسم الذي طال البحث عن  لكنه كان جسم  قائما  بذاته ولم يكن يتألف من الكترون وبروتون   واكتشف ان النواه تتكون من بروتونات والكترونات وبما ان النيتورنات ليست مشحونه فانها لاتتاثر بالنوى الكهربيه  الموجوده  داخل الذره  وتستطيع النفاذ عبر الماده بسهوله وهو سبب قوتها في الاختراق  وقد تنباء العلماء بامكانية رجم النوى بهذا الجسيم الذي قاد الى  عمل  الانشطار النووي الاول  طبعا بالاعتماد على المعادله الشهيره    (الطاقة تساوي الكتله في مربع سرعة الضوء )   وسوف انقلكم من اكتشاف النيترون الى اكتشاف الماده المضاده والبيزترونات 

 كانت في  الماده مكونه من ثلاث  جسيمات اساسيه  الإلكترونات والبروتونات والنيترونات  هذا في عام 1932 مع انه في هذا العم اكتشف جسيم جديد وهو البوزترون  في الاشعه الكونيه   وهو المثال الاول على الماده المضاده  كيفية اكتشاف هذه الماده المضاده  قام ديراك بتطوير معادله تجمع بين الكموميه والنسبيه  وكان لها اثر كبير  وقد حلت كثير من المعادلات الرياضيه  وكان احد الحلول يتوافق مع الالكترون العادي  في حين بدا حل اخره يمثل الكترون  يملك طاقة سالبة   حار  رواد مكنيكا الكم بهذه الطاقة السلبة وخاصه هايـزنبرغ اذ لم تكن الطاقة السالبه لتتوافق مع أي شي في عالم الفيزياء وهي نتيجه لا يمكن تجاوزها لا معادلة ديراك صحيحة    خرج ديراك بحل لهذه المسئله لكنه حل غريب جدا   أنه نظرية الثقوب …!!!

 كانت  الفكرة هي أن الالكترونات ذات الطاقة السالبة موجوده  وهي جسيمات حقيقيه  ونحن محاطون  بعالم من الالكترونات  مثل الهواء مع هذا فإنه لا يرى  عادة   مع ذلك ربما يحدث خواء  (ثقب ) في هذا العالم  من الالكترونات  وتشبه هذه الثقوب الجسيمات الموجبه في الحقل الكهرطيسي وهنا تتبين قوة الرياضيات في مجال لايعتمد فيه على الحدس البشري   واطلق ديراك على هذا الجسيم ذو الطاقة السالبه بالالكترون المضاد 

لم يكن ديراك مهتم بكتشافه   ولكن  أندرسون   الذي لم يكن على علم بأفكار ديراك   وجد بعض  مسارات جسيمات غريبه  في الاشعه الكونيه  تشبه تماما مسارات الجسيمات المتماثله مع الالكترونات  عدى انها ذات شحنه موجبه  وكانت صغير بحيث لايمكن ان تكون بروتونات  واسم هذا الجسم المجهول  (البوزترون)  ولدى معرفة ديراك بإكتشاف البوزترون  تابع تنبؤه بأنه ينبغي ان يكون هناك  بروتون مضاد  أيضا  وقد اكتشف هذا الجسم لاحقا   والواقع اثبت انه لكل جسيم دون ذري جسيم مضاد  له  ان نوجد عوالم متكامله من الماده المضاده  ؟؟

يمكننا ان نتصور  عالم من الماده المضادة لكن المادة والمادة المضادة تفني بعضها الاخر عندما يتلاقيان  ويتحولنا الى طاقه وهذا يفتح باب جديد  على اكثر  علوم الفيزياء  أساسيه  هي فيزياء الخواء او الخلاء

 وبعدها اكتشف النيترينو  على يد العالم باولي 

 وفي ليلة  من ليالي اكتوبر  عام 1934  فارق   يوكاوا  النوم فتبين ان القوة النوويه  تعمل فقط على مسافات قصيره جدا  مليون مليون جزء من السنتيميتر  ومثل هذه القوه لابد ان يحملها جسم ثقيل  اثقل من الالكترون بمئات المرات فاطلق  يوكاوا  على جسيمه  اسم "الميزون" ومعنها المتوسط لانه كان اصغر من البروتون واكبر من الالكترون  وتاكد انه يظهر بشحنتين سالبة وموجبة  ان هذا الجسم يتارجح بين البروتونات والنيترونات  ذهابا  وإيابا  بينها  ولاصقا معها لايمكن فصله بسهوله عن النواه  وفي عام 1947 تم اكتشاف  ميزون متوسط يتفق مع وصف يوكاوا  على يد بويل   ..

في عام 1936  بعد ان اكتشف أندرسون البوزترون  وجد جسما جديدا  في الأشعة الكونية اسمها الميون  كان يدرس أندرسون الأشعة الكونيه  بقرب سطح البحر ووجد ان الجسيمات في هذه المنطقه خارقه تستطيع ان تخترق  طبقة سمكه من الرصاص  ظن أندرسون  لفتره من الزمن انها قد تكون الكترونات   وفي عام  1935   وجد اول دليل على انه بصدد  نوع جديد كليا  من الجسيمات وبعد سنه أي في عام 1936  تلقى أندرسن جائزة نوبل على اكتشافه البوزترون .

أطلق أندرسون اسم الميزوتون على الجسيم الجديد والذي يعني  "فيما بعد " وبعد ذلك اختصر الى ميزون  وعتقد العديد من العالماء ان هذا الجسم هو نفسه جسيم يوكاوا  لكن أندرسون كان مقتنع انه ليس هو فجسيمه محصن ضد القوى النوويه  مع انه لهما  نفس الكتله  كان جسيم يوكاوا هو "ميزون باي" او" البيـون" في حين اطلق أندرسون على جسيمه اسم "ميزون" أو "ميون"   ولم تتحد هويتة الميون بشكل صحيح حتى الخمسينات  القرن العشرين انه في حقيقة الامل أخ ثقيل للإلكترون  فهو اثقل منه 250 مرة  وفي روما ابان دخولها من الالمان اكتشف ثلاثي ايطالي ان الميزون  يمر خلال الجسم بسهوله نسبيا عبر كل انواع الماد لم يكن ميزون يوكاوا الذي يتفاعل مع النوى بسهوله ..

في الخمسينات بعد ان صنف العلماء الميزون والبيون اكتشفوا عائله جديده  من جسيمات غريبه غير مستقره

في عام 1947 اكتشف روتشستر وبتلر من جامعه مانشستر مفعول غريب للاشعة الكونيه فقد برز في حجرة السحاب  العائده لهما مساران ينبعثان من نقطه واحده  على هيئة رقم  (8) العربي  استنتج الباحثان انهما بصد حسيم مجهول يتفكك الى جسيمين ثانويين .

في عام 1950 أكد أندرسون  الاكتشاف بصوره فوتوغرافية  لحجرة السحاب  على قمة جبل لانه يوجد في الاعلى من الاشعة الكونيه 40 ضعف مما هو موجود عند مستوى سطح البحر لقد اكتشف 34 جسيما  جديدا تعرف  اليوم بـ (الميــزون –K)  وسرعان مااكتشف علماء الفيزياء أن الكاوونات تتفكك بطريقه غربيه   وان الطريقه التي أنتجت فيها الكاوونات توحي بان ينبغي ان عيش حوالي سنه نووية فقط  والواقع انها تعيش حوالي (10^-8)  وهو زمن اطول بالف مليو مليون مره الأمر الذي اذهل العقول وبسبب هذا الموت البطيء اطلق عليها الجسيمات الغريبة  وفي مطلع خمسينات القرن العشرين  استخدمت  مسرعات عالية الطاقه   وسرعان ماكتفوا ثلاث جسيمات غريبه  تدعى  (لمدا ؛ سيغما ؛ و كساي )  وفي عام 1954  فسر سبب طول عمرها النسبي وهو لانها تملك شحنه كهربيه بخاصيه اساسيه  اخرى اسمها  "غرابه "  فإن الجسيمات الاقل غرابه  لاتتفكك بفعل القوه النوويه الشديده بل الضعيفه  وتنجح في البقاء قيد الحياه مده ابر نسبيا

وبعد الخمسينات حلت وفره كبيره في الجسيمات الجديده  غير المسقره 

كان هناك ثلاثة بيونات وثلاثة كاوونات  و ثلاثة سيغما  وجسيم ساي وميونان  ولمدا واحد بما في ذلك اصناف الجسيمات ذات الشحنه الموجبه  والسالبه وعديمة الشحنه  فقد بدى ان هناك فوضى في هذا العالم فلماذا تتعدد الجسيمات غير المستقرة ؟؟ حتى انه اصبحت تشوش على العلما…‍‍‍

   في مطلع الستينات تبين وجود نيترينو ثاني ليكون رفيق للاول

 في عام 1948  اكتشف اليهودي شتاينبيرغر (لعنة الله على اليهود)

 ان هذه الميونات تنقسم الى ثلاثة اقسام الى الكترون ونترينوهين ولكي يكون كلامه صحيح كان لابد  أن يكون  احدهما نيترينو والاخر مضاد والمالوف ان الجسم وضاده يفنيان ويختفيان معا  ف دفعه من الطاقه  وبما انه لم يرها  ي شخص فقد ساور العلماء الشك في صحتها

 وومع اكتشاف النترينو الميوني عرفت  اربعو جسيمات لاتتحسس القوه النوويه الشديده  أن الإلكترون والميون المقترن كل منهما له بنترينو مناسب  صنفوا على انهم كليبتونات (وتعني  دقيق او صغير )

 وتشترك الليبتونات نتحسسها لقوه النوويه الضعيفه  واليوم انظم للاسره زوج وهو التاو والنترينو التاوي ان التاو الذي اكتشف عام 1975 اثقل من افلكترون با 3500 مره  وعلى الرغم من  مخاوف وجود سلم من هذه العائله الا ان العلماء واثقون انه لايوجد شي يكتشفوه وفي عام 1988 تسلم شتاينبيرغر جائزة نوبل  مع ليدرمان وشفارتز    

في مطلع الستينات  بعد هذه الاعداد الكبيرة من  الجسيمات بعد ان كانو يتوقعوا  بضعة من الجسيمات الاساسيه  التي يتعاملون  معها   أن جميع الجسيمات  الجديده  يمكن تفسيرها  بوحدات افتراضيه  ثلاث فقط  أطلقوا عليها   "  الكواركات "  وكان هذا  اسما غريبا  في تلك الفتره

 قام  غيل موري و  يوفال    في عام 1961    بتطبيق أفكار التناظر الرياضي  على ثلاثين  او مايقارب  ثلاثين  جسيما المعروفه   وصنفها في اسر  ثمانيه  سمية هذه الطريقه  الطريقه الثمانيه  وقد تنبأ غيل بجسيم جديد أوميغا ناقص  لملء فجوه في اسرة من عشرة اعضاء وبعد ذلك بسنه اكتشف هذا الجسيم الناقص   واخذ هذا التنظيم   علىمحمل الجد

وبسبب  الطريقه  التي تتواءم  بها الكواركات   بعضا مع بعض  كان من الطبيعي  أن يصنفها  تصنيفا اتجاهيا  فأطلق علي اثنين  منها (علوي) و(سفلي)  والثالث ( غريب ) لانه كان  مكوّنا أساسيا للجسيمات الغريبة  ينبغي  أن تمل الكواركات شحنة كهربائيه  ولكنها خلافا للجسيمات  الاخرى  تبدو أنها حاملة شحنات كسرية   من شحنة البروتون  فشحنة الكوارك العلوي (2/3) واشحنة السفلي (1/3-)  لم يسبق   ان رأى  العلماء  شحنة سالبه  ولذا رفض العلماء  التصديق  بذلك  مع هذا  كانت قوانين الكواركات   البسيطة تعلل  خصائص  الهادرونات  المعروفة  كلها  أما الباريونات فهي ثلاثيات كواركية  فالبروتون ذو كواركين سفليين  وكوارك علوي . والميزونات  هي  أزواج  من كوارك مضاد    .

كان من الصعب  تقبل فكرة  وجود طبقة من المادة تحمل شحنه كسريه  لذلك روج عن فكرة الكواركات انها نهج رياضي بحت  جعل كل شي يبدوا  صحيحا  لذا قال اغلب علماء الفيزياء  ان الكواركات ليس لها وجود  حقيقي   وايضا اكتشاف الأوميغا الناقص الذي يعد انتصار لنظريه الكواركيه  فهو ايضا مأزق  فبموجب  قانون كمومي  هو مبدأ الكواركيه  لباولي  لايمكن  أن يكون جسيمان شبيهان  بالكوارك  في حالة وحده  داخل جسيم اكبر  ومع ذلك  فإن جسيم "أوميغا  ناقص "  تالف من ثلاث كواركات  غريبه متماثله  ظاهريا  .

في عام 1064 اقترح والي غرينبرغ  لتجنب  مشكلة أن  الكواركات    تحمل شحنة  اضافية تعرف بـ اللون  لقد ميز اللون هذه الكواكات  التي تعد متماثله  بدونها بعضها بعض فانقذ بذلك  مبدأ الانتقاء تأتي  الأنماط  الثلاث الكواركيه  من الكواركات  بألوان ثلاث  مختلفه  يشار إليها  عادة  بـ ( احمر ) و (اخضر ) و (ازرق ) وكل ثلاثة كواركيه  ينبغى  أن تحوي كواركا من كل  لون مولدة لونا حياديا أو (ابيض ) وهي  نتيجه مشابهة  لمزج أضواء ملونه  ( للملاحظه فأن استخدام اللون  في الكواركات  لايتصل  باستخدامنا للاوان  يعني   ليست اللون حقيقيه  بل لتميز بينها ) مع ترسيخ  فكرة الكواركات  وجد الفيزيائيون أن هذه الصورة البسيطة  استطاعت  تفسير  جوانب  عديدة من  خصائص  الجسيمات  تفسيرا مذهلا . كان الجسم عندما  كان محصورا  ذا خصائص  ساكنه كشحنة  كهربائية  وغرابة ثم  توسيع  تصنيف  الى  الديناميه بإجراء مقارنة بين معدلات  تفاعلات  الجسيمات المختلفة  فالباريونات ذات الكواركات  الثلاثه تقدم احتمالات للتفاعل  اكثر من الميزونات ذات  الكواركين…………….

 ولم يظهر الكوارك بصورة   بشكل واضح وساد  التفسير ال سمي ان الكواركات ليست اجسام حقيقيه  بل افكار رياضية تتلاءم مع نموذج الطريه الثمانيه  ….

والان عرف علماء  الفيزياء بوجود شيء اعنق فيما يتعلق بالبروتونات  أصبحت المهمه  التاليه هي امعان  النظر  في البارتونات الجديده وفي عام  1974  اظهرت تجارب   حزم النترينوهات  في سيرن أن بروتونات فاينمان  تحمل  شحنة كسريه وان  ثلاثة منها موجودة داخل كل بروتون فأضحت كويركات غيل مان الرياضية حقيقه  وفي عام 1990 حصل كلن من كنيدال وفريدمان الموجودان الان في معهد ماساشوسيتس للتكنولوجيا و تايلور الكندي الذي مازال يعمل في مسرع ستانفورد الخطي جائزة نوبل  بعد مرور عشرين عاما على التجربه التي اكتشفت الكوارك.

 كان في اسرة الكواركات ثلاث اعضاء  فقط ولكي تسير الامور عللا مايرام  طرحت اقتراحات بوجود كوارك  رابع هو الكوارك "المفتون"  وقد تم التاكد من وجوده بواسطة تجربتين أمريكيتين  عام 1974  لم تنسجم المجموعتان الرئيستان من الجسيمات  فيما بينهما  في حين كان هناك ثلاثة كواركات  (علوي وسفلى وغريب ) كان في اسرة الليبتونات اربع أعضاء  هي (الإلكترون الميون ومرفقهما) لقد أزعج عدم الاتزان  غلاشو  وبوركن  اللذان اقترحا من عام 1946  وجود  كوارك رابع اطلقا عليه اسم  الكوارك المفتون  لانه اضاف تناظر جميل على العالم مادون الذري وعندما توحده  القوه النوويه  الضعيفة والكهرطيسه في البدايه اقتصر على  الليبتونات فقط  أما الكواركات  فلم تدخل في التوحيد لكن  غلاشو  مع ماياني وإليوبولس تبينوا أن بالامكان توسيع التوحيد ليشمل الكواركات  شريطة وجود كوارك رابع   وعتقد معضم العلماء انها فكرة بعيدة المنال وفي عام 1974 اجرت تجربه في مسرع  سبير الجبار  فعثروا على قمه ضخمه في زاويه  صغيرة من المعطيات  وسمها ريختر "بساي " وفي تجربه اخرى  وجده تينغ وسماه  "   J        " 

 وبسبب ظهوره المفاجي  سمي اكتشافه بثورة  نوفمبر للفيزياء ويعد تفسير الجسيم  J/psi      اقل سهوله فقد اتفقوا جميعا على انه الكوارك الرابع المفتون  كان الكوارك المفتون متأبطا الكوارك المضاد له  وكان من الصعب مبدئيا مشاهدة .

وبعد اكتشاف هذا الكوارك تبدو الفيزياء أنيقه جدا  لان هذا التوازن لم يدوم طويلا  اذ اكتشف بيرل عام 1975  ليبتون جديد اسمها  تاو  وهو فائق الثقل بالمقارنه مع  الإلكترون  والميون ولا بد من وجود  نترينو . وفجأة  قفز عدد الليبتونات الى ستة .

وكي نستعيد التوازن لابد من وجود كواركين  اخرين عرفا   " الذروي    معناه ماخوذ من الذروه  القمه " والاخر  "القعري" وجد الكوارك القعري عام 1977 كمثل الكوارك المفتون مخفى مع  كوارك مضاد  له داخل جسيم ثقيل جدا هو أبسيلون  واكتشفه ليدرمان  اما الذروي لم يوجد الى الان واما الشي المحير فيه  فهو لابد ان يكون ثقيل جدا أي (200) ضعف كتلت البرتون  أي مايقارب كتلة نواة ذرة الذهب   لماذا هذا الثقل ؟؟؟