English

Contact us

نظر دهید

تماس با ما

فارسی

Welcome to CPH Theory Siteبه سایت نظریه سی پی اچ خوش آمدید

 

 

نظریه سی پی اچ بر اساس تعمیم سرعت نور از انرژی به ماده بنا شده است.

اخبار

آرشیو مقالات

 

سی پی اچ در ژورنالها

   

 

ساختمان فوتون

 

 

 


مقدمه
:

شواهد تجربي بسياري وجود دارد كه گرانش، انرژي الكترومغناطيسي توليد مي كند. به همين دليل از زماني كه نيروهاي الكتريكي و مغناطيسي مورد توجه و آزمايش قرار گرفت، فيزيكدانان به وابستگي شديد نيروهاي الكترومغناطيسي و گرانشي پي بردند.فارادي نخستين كسي است که اين وابستگي را متذكر شد. پلانك نيز نظري مشابهداشت. اينشتين نيز مدت 35 سال تلاش كرد تا روابطي مشابه وابستگي الكتريسيته ومغناطيس، بين گرانش و الكترومغناطيس ارائه دهد. اما اين كوششها بي نتيجه ماند.

اما سئوال اين است كه چرا با تمام شواهد تجربي موجود و تصريح فيزيكدانان بزرگي نظير فارادي و پلانك هنوز نتيجه ي قابل قبولي به دست نيامده است؟ 

براي يافتن پاسخ اجازه دهيد يكبار ديگر وابستگي الكتريسيته و مغناطيس را بررسي كنيم شايد بتوانيم علت اين شكستها را دريابيم. 

همچنانكه مي دانيم در اطراف يك بار ساكن ميدان مغناطيسي احساس نمي شود. اما اگر بار حركت كند، ما شاهد ايجاد يك ميدان مغناطيسي خواهيم بود. همچنين تغيير ميدان مغناطيسي نيز موجب توليد جريان القايي مي گردد. در اين تجربه ما شاهد ايجاد پديده هايي هستيم كه قبلاّ وجود نداشت. در اطراف يك سيم (كه جرياني از آن نمي گذرد) هيچگونه اثري از ميدان مغناطيسي ديده نمي شود. اما به محض عبور جريان الكتريكي از سيم، در اطراف آن ميدان مغناطيسي ايجاد مي شود. يا در مورد سيملوله اگر ميدان مغناطيسي ثابت باشد، جريان الكتريكي در سيم بوجود نمي آيد، اما با تغيير شار مغناطيسي، جريان الكتريكي ايجاد مي شود

  اما در مورد گرانش مسئله بسيار پيچيده تر است. زيرا گرانش همواره وجود دارد و ما نمي توانيم شرايطي بوجود آوريم كه آثار گرانشي نباشد و بعد آزمايشي ترتيب دهيم كه ببينيم چه پديده اي مي تواند ميدان گرانشي توليد كند.

از طرف ديگر چگونه مي توانيم ببينيم هنگاميكه نيروي گرانش روي يك جسم كار انجام مي دهد، خود گرانش دستخوش چه تغييري مي شود؟ اگر ما مي توانستيم اين تغييرات را به تجربه درآوريم و بصورت كمي مورد بررسي قرار دهيم، آنگاه مي توانستيم بسادگي وابستگي گرانش را به ساير پديده ها نظير الکترومغناطيس يا كار انجام شده بيان كنيم. اما چنين امري اگر ناممكن نباشد، بسيار مشکل و يا از حد  فناوري موجود خارج است. زيرا در شرايطي كه ما آزمايش مي كنيم، اگر از مقدار گرانش موجود در محل آزمايش كاسته شود، فوري از اطراف آن اين كسري جبران مي شود.

به عنوان مثال سنگي را از ارتفاع دلخواه رها كنيد تا بطرف زمين سقوط كند. آنچنانكه در فيزيك مطرح است، انرژي پتانسيل گرانشي به انرژي جنبشي تبديل مي شود. آيا در اينجا از مقدار گرانش اطراف زمين كاسته مي شود؟ اگر جواب منفي باشد آنگاه اين سئوال پيش مي آيد كه كدام اندازه گيري موجب اين جواب منفي شده است؟

حال آزمايش ديگري را در نظر بگيريد. يك گلوله ي فلزي را از ارتفاعي رها كنيد تا بطرف زمين سقوط كند. در محل رسيدن گلوله به سطح زمين يك صفحه ي فلزي قرار دهيد. هنگاميكه گلوله به زمين مي رسد و با صفحه برخورد مي كند، مقداري گرما توليد مي شود و حتي ما شاهد جرقه يعني امواج الكترومغناطيسي خواهيم بود. عادت شده اين پديده را با اينكه انرژي پتانسيل گرانشي به انرژي جنبشي تبديل مي شود و انرژي ها به يكديگر قابل تبديل هستند، توجيه كنند. همين توجيه موجب مي شود كه ماهيت اين فرايند كمتر مورد توجه و بررسي موشكافانه ي علمي قرار گيرد. اما اجازه دهيد يك ديد متفاوت به اين تجارب داشته باشيم.

 

اهميت توجه به ساختمان فوتون

ارتباط و اطلاعات ما از اجسام فرازميني اعم ماه و خورشيد که جزئي از منظومه ي شمسي هستند تا ستارگان و کهکشانهاي دور، تنها از دو طريق امکان پذير است. يکي آثار گرانشي اين اجرام و دومي نوري است که از آنها به ما مي رسد. اما اطلاعات مربوط به آثار گرانشي اجرام آسماني نيز از طريق مشاهدات و در نتيجه نور دريافتي از آنها قابل مشاهده است. بنابراين تنها پيام آوران فرازميني امواج الکترومغناطيسي که نور بخش کوچکي از آن است مي باشد. لذا توجه و شناخت نور از اهميت منحصر به فردي برخوردار است. بنابراين شناخت هرچه بيشتر نور به منزله ي استحکام بينش جهان شناختي و درک واقعي تر از فيزيک جهان است. چگونه مي توان به اطلاعات دريافتي از کهکشانها اطمينان داشت، در حاليکه حامل اين اطلاعات را بخوبي نشناخته باشيم؟

آنچه که تا به حال در فيزيک مورد توجه بوده است، رفتار نور در محيط هاي مختلف و کنش آن با ساير ذرات از جمله الکترون است. اثر دوپلر، اثر فوتوالکتريک، اثر کمپتون، اثر موسوئر، انحناي فضا ... همه و همه بدون توجه به ساختمان فوتون تجزيه و تحليل مي شود. هرچند که ظاهراً براي بررسي اينگونه پديده ها توجه به ساختمان فوتون ضروري به نظر نمي رسد، اما براي يک سفر ميليارد سالي که فوتون طي مي کند تا از کهکشاني دور به زمين برسد، توجه به ساختمان فوتون بسيار مهم است. زيرا بايد ديد آيا خود فوتون در اين مسافرت چند ميليارد سالي (تحت شرايط داخلي) دچار دگرگوني مي شود يا نه؟

آنچه در اين زمينه مورد توجه و پذيرش فيزيکدانان قرار گرفته اين است که به گفته ي ديراک فوتون يک ذره ي بنيادي است که نمي توان به ساختمان آن پرداخت. و تنها چيزي که در اختر فيزيک و کيهان شناختي مورد توجه و بررسي قرار گرفته، اثر دوپلري نور و جابجايي بسمت سرخ گرانش است. مشاهدات هابل نشان داد نوري که از کهکشانها به ما مي رسد، جابجايي بسمت سرخ از خود نشان مي دهد

مشاهدات وي نشان داد که کهکشانها در حال دور شدن از ما هستند و هرچه فاصله ي آنها از زمين بيشتر باشد، و هرچه فاصله ي آنها از ناظر (در اين حالت ما) بيشتر باشد، سرعت دور شدون نيز بيشتر مي باشد

اين مشاهدات فيزيکدانان را به ارائه ي نظريه انبساط فضا و بيگ بنگ رهنمون گرديد. در اواخر قرن بيستم مشاهدات کيهاني نشان داد که انبساط جهان داراي شتاب است و در نتيجه مسئله ي انرژي تاريک مطرح گرديد که هنوز از رموز حل نشده ي فيزيک است. اگر همانطور که ديراک تصريح کرده، فوتون را بدون ساختمان در نظر بگيريم، راهي نداريم بجز اينکه تنها با استفاده از اثر دوپلر مشاهدات خود را در مشاهدات خود را بررسي کنيم و به نتايج جديدي دست يابيم که ما را در درک بهتري از جهان ياري کند

زماني مي توانيم به درستي اطلاعات دريافتي باور داشته باشيم که يقين داشته باشيم که علائم حامل اطلاعات در طول مسير دستخوش هيچگونه تغييري نشده باشند. آيا حقيقتاً خود فوتون بدون هيچ اثر خارجي در يک سفر ميلياردها سالي دستخوش هيچگونه تغييري نمي شود؟

آيا فوتونهاي دريافتي از يک کهکشان دور است، هماني است که کهکشان را ترک کرده است؟

بنابراين بدون شناخت ساختمان فوتون، نمي توان به صحت اطلاعات دريافتي اعتماد کامل داشت. لذا تلاش براي شناخت و توضيح ساختمان فوتون يک ضرورت انکار ناپذير است. بهمين دليل نظريه سي. پي. اچ. براساس تعريف ساختمان فوتون شکل گرفته است. براي تعريف ساختمان فوتون از کجا و چگونه مي توان شروع کرد؟ چنين تعريفي الزاماً بايستي از دو پشتوانه ي منطقي برخوردار باشد، يکي نظريه هاي معتبر و ديگري تجاربي که اين نظريه ها را به اثبات رسانده است.

 

از کدام نظريه مي توان کمک گرفت؟ نسبيت يا مکانيک کوانتوم؟

هر يک از اين دو نظريه به تنهايي از چنان اعتباري برخوردارند، که استناد به آنها نيز اعتبار دارد. اما خوشبختانه اين نظريه ها داراي زمينه هاي مشترکي نيز هستند که استناد به اين زمينه هاي مشترک مي تواند ما را در ترکيب اين دو نظريه ياري رساند. لذا کار را از همين زمينه هاي مشترک پي مي گيريم.

 

بار - رنگ و مغناطيس-رنگ

اجازه دهيد يک نگاه جديد به رفتار الکترومغناطيسي در ميدان گرانشي بيندازيم، اين نگرش مي تواند در حل اين معما که فوتون از چه ذراتي تشکيل شده، مفيد واقع گردد. همچنانکه مي دانيم يک موج الکترومغناطيسي از دو ميدان الکتريکي و مغناطيسي عمود بر هم تشکيل شده است که با سرعت خطي برابر با سرعت نور حرکت مي کنند.

 

متن کامل بار - رنگ و مغناطیس - رنگ و ارتباط گرانش و الکترومغناطیس را اینجا مطلعه کنید.

 

چگونگي ايجاد ميدان الکتريکي

 در فرآيند توليد زوج، بعد از آنکه الکترون و پوزيترون شکل گرفتند، خواص بار الکتريکي از خود نشان مي دهند. اين خواص از طريق ميدان الکتريکي اطراف آنها که با انتشار فوتون (ذرات حامل نيروي الکتريکي) ايجاد مي شود، قابل مشاهده است.

حال الکترون توليد شده را در نظر بگيريد که مجموعه اي از بار ? رنگهاي منفي است که با هم ترکيب شده اند. اين الکترون در دريايي از بار ? رنگها (گراويتونها) غوطه ور است. الکترون مانند يک ماشين بار ? رنگهاي منفي را متراکم کرده و بصورت فوتون (حامل بار الکتريکي منفي) منتشر مي کند و بدين ترتيب ميدان الکتريکي منفي اطراف خود را بوجود مي آورد. بنابراين الکترون ماشيني است که ورودي آن بار ? رنگهاي منفي و خروجي آن فوتون منفي است. روند توليد فوتون مثبت توسط پوزيترون (يا پروتون) نيز بهمين ترتيب است.

بوتونهاي منفي (ذرات حامل نيروي الکتريکي منفي) بطرف بارهاي مثبت حرکت مي کنند و فوتونهاي مثبت بسوي بارهاي منفي بحرکت در مي آيند.

 

ذرات تبادلي در مکانيک کوانتوم

 نخستين گام براي توجيه نيروهاي هسته اي قوي در سال 1932 توسط هايزنبرگ برداشته شد. وي نظر داد که پروتونها به وسيله ي نيروهاي تبادلي در کنار يکديگر قرار مي گيرند. به اين ترتيب مي توان تصور کرد که دو ذره، به تبادل ذره ي سوم مي پردازند و ذره ي تبادلي دو ذره را به سوي هم مي راند. نظريه هايزنبرگ، همه ي نيروهاي جاذبه و دافعه نتيجه ي ذرات تبادلي هستند. به شکل زير توجه کنيد:

 

 

 

 

در مورد جاذبه و دافعه ي الکترومغناطيسي، ذره ي تبادلي فوتون است. فيزيکدانان به وجود دو نوع فوتون اعتقاد دارند، يکي فوتونهاي حقيقي که قابل مشاهده هستند و ديگري فوتونهاي مجازي است که نمي توان آنها را مشاهده کرد. فوتون مجازي نيز با سرعت نور حرکت مي کند. در شکل زير نمودار فضا-زمان ذرات تبادلي بين دو الکترون که اثر آن دافعه است و يک الکترون و يک پروتون که اثر آن جاذبه است، نشان داده شده است.

 

 

 

 

در شکل بالا الکتروني در راس    Aيک قوتون مجازي توليد کرده و مي فرستد والکترون دوم آنرا درراس  Bدر مي آشامد.

انرژي و اندازه حرکت هر يک از الکترون هاي واکنش کننده در اثر تبادل فوتون تغيير مي کند. غير قابل مشاهده بودن فوتون مجازي امکان عدم بقاي انرژي و اندازه حرکت را در طول بازه ي زماني بين گسيل و در آشاميدن فوتون فراهم مي کند. اصل عدم قطعيت انرژي فرض شده را که توسط آن بقاي انرژي نقض مي شود به مقدار زير محدود مي کند  که در  dE=h/dt   آن dt برابر است با بازه ي زماني بين گسيل و در آشاميدن فوتون مجازي است.

 

ذرات تبادلي در نظريه سي. پي. اچ.

 قسمت بالا گفته شد در نظريه سي. پي. اچ. بارهاي الکتريکي با استفاده از بار ? رنگهاي مجود در محيط به توليد و انتشار فوتونهاي مجازي که حامل نيروي الکتريکي هستند، مي پردازند. الکترون فوتون منفي و پروتون فوتون مثبت توليد و در فضا منتشر مي کنند و بدين ترتيب در اطراف خود ميدان الکتريکي ايجاد مي کنند.

حال دو ذره (پروتون و الکترون ) را با بار الکتريکي مثبت و منفي در نظر بگيريد. پروتون يک فوتون مثبت ارسال مي کند. فوتون مثبت بسمت الکترون حرکت کرده و جذب آن مي شود. الکترون که داراي بار پايه الکتريکي منفي است، فوتون مثبت را جذب مي کند. اما بمحض اينکه فوتون مثبت با الکترون ترکيب مي شود، موجوديت الکترون را دچار اختلال مي کند و الکترون براي برطرف کردن اختلال ايجاد شده، فوتون مثبت را تجزيه کرده و به بار ? رنگهاي مثبت تبديل و از ساختمان خود مي راند. بار ? رنگهاي مثبت که با سرعتي بالاتر از سرعت نور بحرکت در مي آيند، الکترون را بدنبال خود مي کشند. اين عمل موجوب مي شود که الکترون بسمت پروتون کشيده شود. بار ? رنگهاي مثبت نيز در فضا پخش مي شوند.

به همين ترتيب در مورد فوتون منفي و پروتون مي توان توضيح داد. الکترون با توليد و انتشار فوتون منفي، پروتون را بسمت خود مي کشد و پروتون نيز با متلاشي کردن فوتون منفي بار ? رنگهاي منفي در فضا پخش مي کند و اين بار -  رنگهاي منفي پروتون را بطرف الکترون مي کشند.

همچنانکه ملاحظه مي شود هيچ نيازي به استفاده از اصل عدم قطعيت براي توضيح وجود و کنش هاي الکترومغناطيسي نيست. علاوه بر آن نگراش فیزیک مدرن به گراویتون که آن را ذره ای بدون خواص الکتریکی در نظر می گیرد، نمی تواند با واقعیت سازگار باشد. بهمین دلیل تمام تلاشها برای یکسان سازی نیروهای الکترومغناطیسی و گرانش با شکست مواجه شده است.

 

 فیلم ساختمان فوتون

 

 

 

 

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 

26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

آخرین مقالات


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LEIBNITZ'S MONADS & JAVADI'S CPH

General Science Journal

World Science Database

Hadronic Journal

National Research Council Canada

Journal of Nuclear and Particle Physics

Scientific Journal of Pure and Applied Science

Sub quantum space and interactions from photon to fermions and bosons

مرز بین ایمان و تجربه  

نامه سرگشاده به حضرت آیت الله هاشمی رفسنجانی

آرشیو موضوعی

اختر فیزیک

اجتماعی

الکترومغناطیس

بوزونها

ترمودینامیک

ذرات زیر اتمی

زندگی نامه ها

کامپیوتر و اینترنت

فیزیک عمومی

فیزیک کلاسیک

فلسفه فیزیک

مکانیک کوانتوم

فناوری نانو

نسبیت

ریسمانها

سی پی اچ

 فیزیک از آغاز تا امروز

زندگی نامه

از آغاز کودکی به پدیده های فیزیکی و قوانین حاکم بر جهان هستی کنجکاو بودم. از همان زمان دو کمیت زمان و انرژی بیش از همه برایم مبهم بود. می خواستم بدانم ماهیت زمان چیست و ماهیت انرژی چیست؟


 

 

free hit counters

Copyright 2013 CPH Theory

Last modified 12/22/2013