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

   

 

یک مقایسه ساده بین نظریه ریسمانها و سی. پی. اچ.

 

 

 


نظریه ی ذرات نوسان کننده

این مقاله تحلیلی است بر نظریه ی ریسمان همراه با چند فرمول برای درک بهتر موضوع که برای دریافت نظرات شما خوانندگان منتشر می شود.

 

نظریه ی ذرات نوسان کننده

قرن بیستم را می توان دوران طلایی علم فیزیک دانست. انواع نظریات و پیش بینی های مختلف همراه با تجهیزات پیشرفته که سیل عظیمی از اطلاعات را در اختیار دانشمندان قرار می داد ظهور یافت. چنانکه این روند در قرن جدید نیز با سرعتی بیشتر در حال پیگیری است.

از جدیدترین نظریات فیزیک می توانبه نظریه ی ریسمان اشاره کرد. این نظریه ادعا می کند می تواند تمام پدیده های فیزیکی جهان را تفسیر نماید که البته با توجه به مبانی ان می توتند درست باشد. البته منتقدان هم به همین موضوع اشکال می گیرند. چون اگر تمام ذرات و پدیده های عالم از نوسان این ریسمان ها ایجاد شود در عمل نمی توان وجود انها را به این راحتی اثبات کرد . همچنین این موضوع یک حالت کلی است یعنی هنوز وارد شدن در بحثی که تمام جوانب ان کشف نشده است و بیان کلی از یک مطلب چندان درست نیست. چون ما تا نتوانیم تمام ابعاد عالم را کشف کرده و بر ان مسلط شویم نمی توانیم جزییات این نظریه را باز گویی کنیم. البته این نظریه توسط اثبات های ریاضی ارائه شده و نمی توان ان را کاملا رد کرد و در همین حالت کلی ان ایراد جدی وارد نمود.

اما برای بحث در این مورد از عمق مطلب وارد می شویم. همه ی ما می دانیم که در این نظریه تمام مطلب بر اساس نوسان این ریسمان ها شکل می گیرد. از یک ذره ی دارای جرم تا یک فوتون که حامل انرژی است. حال موضوع را اینگونه مطرح میکنیم که دو ذره ی ریسمان دفیفا چه اندازه انرژی را در فضا می توانند منتقل کنند . در این رابطه مقدار انرژی پایه ای که بدست می اید به این مقدار است.

  1-

e=h/t   ،   t: زمان پلانک ،   h:ثابت پلانک

                                                                                                      


در این محاسبه انرژی پایه در کیهان مطرح می شود یعنی انرژی که میان دو ذره ی ریسمان ایجاد می شود.

اما اگر این انرژی را برای یک فوتون مورد بررسی قرار دهیم انرژی فوق را بر انرژی کوانتومی یک فوتون تقسیم میکنیم. در این حالت عدد بدست امده تعدادذرات ریسمان را که در گیر در این نوسان و انتقال فوتون بوده اند را مشخص می سازد. اما اگر همین تعداد فوتون را در فاصله ی پایه  یا همان فاصله ی بین دو ریسمان که با ار مشخص شده ضرب کنیم طول موج فوتون فوق بدست می اید . یعنی تعداد ریسمانهایی که یک فوتون بااین طول موج را ایجاد کرده اند با عدد ان مشخص می شوند . مطلبی که در اینجا مهم است این است که هر چه تعداد این ریسمان ها کمتر باشد فوتون از انرژی کوانتومی بیشتری برخوردار خواهد بود.

 2-


     n=h/t/hv                          1/tv ضرب در r = طول موج              
 
n ضرب در r = طول موج              r : طول پلانک          v :فرکانس فوتون  
         


اما اینکه چگونه ذره ی باردار شتاب دار از خود موج الکترو مغناطیسی گسیل می کند را باید در نحوه ی نوسان ریسمان ها بررسی کرد. برای مثال وقتی ذره ای ساکن که از تعداد مشخصی ریسمان که در حال نوسان هستند تشکیل شده شتاب می گیرد (شتاب زیاد) این ریسمان ها به باقی ماندن در حالت سکون و به حفظ سرعت اولیه ی خود تمایل دارند. با شتاب این ذره تعدادی از این ریسمانها با شتاب ناگهانی نیروی مخالف با ان شتاب را به ریسمان خارج از ان منتقل می کنند و به این ترتیب یک موج الکترو مغناطیسی نوسان کننده از این ریسمان های خارج از جرم به وجود می اید . این توضیح بی شک یکی از قانون های انرسی است که حالت های دیگر ان نیز می تواند برای ریسمانها صادق باشد.
البته در این که تمام ریسمانها از یک نوع هستند جای شک است یعنی ممکن است دو نوع ریسمان وجود داشته باشد یکی حامل نیرو و دیگری جهت دهنده به ان نیرو.

توضیح: طول و زمان پلانک از رابطه ی زیر به دست می آید.

 

 

نویسنده : امين محمود نژاد

نقل از پارس اسکای

 

بار -رنگ یا سی. پی. اچ. اسپین دار

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.  برای ملاحظه متن کامل این این بحث به زیر کوانتوم کروموداینامیک مراجعه کنید.

 

ذره ي باردار چگونه امواج الکترومغناطيسي منتشر مي کند؟

از موارد مهم الکتروديناميک تشعشعات الکترومغناطيسي توسط يک بار شتاب دار است.

در نظريه الکترومغناطيس کلاسيک چنين پيشگويي شده که هرگاه يک ذره ي باردار شتاب بگيرد، تشعشعات الکترومغناطيسي تابش مي کند. اين موضوع تا زماني که دانش فيزيکدانان در مورد ساختمان اتم اندک بود، با اشکالي مواجه نمي شد. اما بعد از آزمايش راترفورد مشخص شد که اتم از يک هسته نسبتاً سنگين تشکيل شده است و فاصله بين الکترونها و هسته نسبت به اندازه اتم خيلي زياد است. در واقع قسمت عمده اي از ساختمان اتم، فضاي خالي است

بور با در نظر گرفتن اين موضوع مدل اتمي خود را ارائه کرد. طبق مدل اتمي بور، اتم از يک هسته نسبتاً سنگين تشکيل شده است و الکترونها در مدارات ثابتي به دور آن در حال چرخش هستند. اين مدل نشان مي داد که الکترونها در ساختمان اتم داراي شتاب هستند و طبق نظريه الکترومغناطيس مي بايست انرژي تابش کند. پس مي بايست بتدريج انرزِي از دست بدهند و سرانجام در هسته سقوط کنند

اين مدل با نظريه ي الکترومغناطيس کلاسيک سازگار نبود. زيرا الکترونها ضمن آنکه به دور هسته مي چرخند (داراي شتاب هستند) اما انرژي از دست نمي دهند و در هسته سقوط نمي کنند. بور براي دوري از اين مشکل فرض کرد اتم هيدروژن مانند نوسان کننده هاي پلانک، در حالت هاي ثابت و معيني وجود دارد. که در آنها تابشي از خود گسيل نمي کنند. وقتي تابش گسيل مي شود که الکترون از يک حالت پايه به حالت ديگري با انرژي کمتر انتقال يابد بطوريكه

 

که در آن انرژي فوتون گسيل شده برابر است با  هرچند مدل اتمي بور داراي نارسايي هايي است، اما مفهوم کوانتيزه بودن را در قالب فيزيک کلاسيک با بيان رياضي ساده اي نشان داد.

پيش از ادامه بحث لازم به يادآوري است که الگوي مکانيک موجي جايگزين مدل اتمي بور شد، اما کاملاً پذيرفته شده است که الکترونها در مدار ثابت انرژي تابش نمي کنند. هنگاميکه الکترون انرژي کسب مي کند به مدار بالاتر صعود مي کند و هنگام بازگشت به مدار پائينتر، انرژي از دست مي دهد. الکترومغناطيس کلاسيک پيش بيني مي کند که وقتي بار الکتريکي شتاب داشته باشد، انرژي تابشي از خود گسيل مي کند. بهمين دليل است که آنتن يک فرستنده راديويي که در آن الکترونها به عقب و جلو رانده مي شوند، امواج الکترومغناطيسي تابش مي کنند. شکل زير

 

 

 

 

الکترونهاي متحرک در اثر تابش مقداري انرژي از دست مي دهند که در آنتن راديو بوسيله يک نوسان کننده جبران مي شود

حال بايد ديد اين پديده را چگونه مي توان با نظريه سي. پي. اچ. توضيح داد. در حاليکه در مکانيک کوانتوم اين پديده به عنوان يک فرض پذيرفته شده است و هيچگونه تحليلي براي آن وجود ندارد. اما اجازه بدهيد اين پديده (گسيل تابش توسط بار شتاب دار) را در حالت کلي مورد توجه قرار دهيم. آيا اين پديده حالت کلي و عمومي دارد که هرگاه يک ذره باردار شتاب بگيرد تشعشعات الکترومغناطيسي تابش مي کند يا در موارد خاصي چنين است و اصولاً چرا هنگام شتاب انرژي تابش مي کند؟

مي دانيم هرگاه جسمي در ميدان گرانشي سقوط (يا صعود) کند شتاب مي گيرد. سئوال اين است که اگر يک ذره ي باردار در ميدان گرانشي سقوط کند، انرژي تابش مي کند؟

جواب نسبيت به اين سئوال مثبت است. اما هنوز يک توافق کلي و تجربي در اين مورد وجود ندارد. در هر صورت طبق نسبيت هرگاه يک ذره ي باردار در ميدان گرانشي شتاب بگيرد، انرژي تابش مي کند. اما چون گرانش نيروي بسيار ضعيفي است، هنوز بطور تجربي نتوانسته اند گسيل انرژي توسط يک ذره ي باردار را در ميدان گرانشي بطور آزمايشي ثابت کنند. معمولاً اثبات آن را به دستگاه هاي مقايسه اي و از ديد ناظر مورد بحث قرار مي دهند.

 

تشعشع و سي. پي. اچ

در نظريه سي. پي. اچ. نيرو و انرژي قابل تبديل به يکديگر هستند، يعني نيرو به انرژي تبديل مي شود و انرژي نيز به نيرو تبديل مي گردد. هرگاه نيرو به جسمي وارد شود و روي آن کار مثبت انجام دهد، نيرو به انرژي تبديل مي شود. اما اگر کار انجام شده منفي باشد، انرژي به نيرو تبديل مي شود، يعني با توجه به رابطه

اگر کار مثبت باشد، انرژي جسم (يا ذره ) افزايش مي يابد که در اين صورت نيرو به انرژي تبديل مي شود. اگر کار انجام شده روي جسم منفي باشد، يعني جسم انرژي از دست بدهد، انرژي به نيرو تبديل مي شود. آگر کار انجام شده برابر با صفر باشد، هيچ تغييري در انرژي جسم ايجاد نمي شود

بنابراين هنگاميکه الکترون در ساختمان اتم روي مدار خاصي به دور هسته مي گردد، هرچند داراي شتاب است اما کار انجام شده روي آن صفر است. و تغييري در انرژي آن ايجاد نمي شود. اما هنگاميکه الکترون شتاب بگيرد، بطوريکه کار انجام شده روي آن صفر نباشد ، امواج الکترومغناطيسي تابش مي کند. يعني تابش امواج الکترومغناطيسي توسط ذره ي باردار تابع کاري است که روي آن انجام مي شود. در اين بحث هنوز دو نکته مشخص نشده است، يکي اينکه اصولاً چگونه تابش امواج الکترومغناطيسي توسط ذره ي باردار شتاب دار قابل توضيح است؟ و ديگر اينکه چرا هنوز تابش ذره ي باردار در ميدان گرانشي (آنچنان که نسبيت پيش گويي کرده) با تجربه ثابت نشده است؟

طبق نظريه ي سي. پي. اچ. هرگاه يک ذره ي باردار حرکت کند، گرانش در مقابل اين حرکت مقاومت مي کند و مقامت گرانش با حرکت ذره ي باردار به صورت نيروي مغناطيسي ظاهر مي شود. اما اگر ذره ي باردار علاوه بر سرعت، شتاب نيز داشته باشد بطوريکه کار انجام شده روي آن مخالف صفر باشد، امواج الکترومغناطيسي تابش مي کند. در ساختمان اتم جون کار انجام شده روي الکترون صفر است ، لذا انرژي تابش نمي کند

بطور کلي مي توان براي يک ذره ي شتاب دار چنين گفت:

 

W(on electron or proton)=E

W=0 => E=0

 

بنابراين تابش امواج الکترومغناطيسي يک بار شتاب دار تابع مقدار کاري است که روي آن انجام مي شود. در مورد سقوط يک ذره ي باردار در ميدان گرانشي بايد به جرم ناچيز ذره توجه کرد که با توجه به رابطه ي

 

 W=F.d=mgh

 

کاري که نيروي گرانش روي ذره ي باردار انجام مي دهد بسيار ناچيز است و اندازه گيري آن به ابزار بسيار دقيقي نياز دارد. در اينجا لازم به يادآوري است که امواج الکترومغناطيسي داراي طيف بسيار گسترده اي است و يک ذره که در ميدان گرانشي سقوط مي کند، مي تواند امواج الکترومغناطيسي با طول موج بسيار بلند توليد کند که آشکار سازي آن عهده ي فناوري حاضر خارج است.

 

گرانش در نظريه سي. پي. اچ

در نظريه سي. پي. اچ. گرانش يک جريان است. اين جريان دائمي بين تمام ذرات و اجسام وجود دارد. به عنوان مثال به زمين و ماه توجه کنيد زمين داراي ميدان گرانش است. يک ميدان گرانشي از تعداد متنابهي سي. پي. اچ. (گراويتون) تشکيل شده است. پس ميدان گرانشي زمين نيز تعداد بيشماري سي. پي. اچ تشکيل شده است در اطراف زمين در حرکت هستند.

نگاهي به زمين و ماه بيندازيد. در اينجا دو ميدان وجود دارد، يکي ميدان گرانشي زمين و ديگري ميدان گرانشي ماه. هنگاميکه يک گراويتون به زمين مي رسد، گراويتون ديگري زمين را ترک مي کند به دليل اينکه گراويتون يک زير کوانتوم با خواص بار رنگي يا مغناطيس رنگي است، هنگام ترک زمين، آنرا به دنبال خود مي کشد. به عنوان مثال فرض کنيم يک بار رنگ (گراويتون) از ماه به زمين براسد و به يک اتم زمين وارد شود و وارد الکترون شود. تعادل الکتريکي الکترون بهم مي خورد و الکترون مذکور با ارسال بار- رنگ مشابهي (گراويتون ديگري) مقدار بار الکتريکي خود را ثابت نگاه مي دارد. بار-رنگ ورودي و خروجي از نظر علامت يکسان هستند تا بار الکتريکي الکترون ثابت بماند. هنگاميکه بار رنگ ورودي وارد ساختمان اتم مي شود، با توجه به علامت آن (منفي يا مثبت) بطرف الکترون يا پروتون تغيير مسير مي دهد و جذب آنها مي شود. فرض کنيم بار رنگ ورودي منفي است که جذب پروتون مي شود. با ورود بار-رنگ منفي به ساختمان پروتون، تعادل بار پروتون بهم مي خورد. پروتون مزبور براي حفظ مقدار بار الکتريکي که موجوديت و خواص پروتون مربوط به آن است، بار رنگ مزبور را باز پس مي فرستد و بار رنگ با سرعتي بالاتر از سرعت نور، پروتون را ترک مي کند. اما به دليل بار رنگي منفي که دارد، پروتون را به دنبال خود مي کشد. پروتون مزبور در کنش با ساير ذرات، آنها را به دنبال خود مي کشد.

دقيقاً نظير گلوئون ها(گلوئون به معني چسب است) که موجب کشيده شدن کوارکها بطرف يکديگر مي شود. با توجه به اينکه پروتونها خود نيز از کوارکها با بار الکتريکي کسري ساخته شده اند، در واقع بار رنگ هاي ورودي (گراويتونها) با کوارکها کنش خواهند داشت. در مورد الکترون نيز بحث مشابهي مي توان ارائه داد.

 

 

 

 

 

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