فروش کتاب الکترونیکی - فیزیک از آغاز تا
امروز
قیمت:
11500 تومان
در دهه هاي نخستين قرن بيستم، سازگاري دو نظريه
مکانيک کوانتوم و نسبيت با تحربيات آزمايشگاهي و نجومي، موجب
شادماني فيزيک دانان شد. اما با پيشرفت فناوري و با مشاهدات تجربي
دقيق تر، اين شادماني به مرور کم رنگ تر می شد. به تدريج فيزيک
دانان با سئوالات و معماهايي رو به رو شدند که فيزيک مدرن توان
پاسخ دادن به آنها ندارد و اين مشکلات در دهه هاي پاياني قرن بيستم
به اوج خود رسيد که در طول کتاب به ویژه مهم ترین آنها در فصل 27
ذکر گرديد. در طول قرن بيستم جهان شناختي فيزيک دانان تا اعماق
کيهان و فاصله هاي دور دست گسترش يافت. امروزه فيزيک دانان به
نخستين لحظات آفرينش و حتي قبل از انفجار بزرگ، تابش زمينه ي
کيهاني و انرژي نقطه صفر مي انديشند و از طرف ديگر در اعماق هسته ي
اتم به دنبال توجيه دقيق ساختار ذراتي هستند که روزگاري بنيادي
تصور مي شد. لذا معماهاي فيزيک نظري از بافتي عميق و بنيادي
برخوردار است و اگر از مشکلات اوائل فرن بیستم مشکل تر و اساسی تر
نباشد، ساده تر و کم اهمیت تر هم نیست. مهمترين سئوالاتي که امروزه
فيزيک دانان با آن مواجه هستند، عبارت است از:
1
- چگونه مي توان مکانيک کوانتوم را با نسبيت عام
ترکيب کرد؟
2
–
فضا چگونه انرژي توليد مي کند و سازوکار آن چيست؟
3
–
جهان قبل از انفجار بزرگ چگونه بوده است؟
4
–
با توجه به محدوديتي که نسبيت براي حد سرعت، يعني سرعت نور
c
قائل است، نظريه تورم را چگونه مي توان توجيه کرد؟
5
–
ماده تاريک چيست؟
6
–
انرژي تاريک چيست؟
7
–
اتحاد نيروهاي الکترومغناطيسي و گرانشي چگونه امکان پذير است؟
اين سئوالات، ظاهري پراکنده دارند و متفاوت از
يکديگر به نظر مي رسند. اين پراکندگي در ابهامات و ظاهر متفاوت
مشکلات، دورنمايي تاريک از فيزيک نظري را ترسيم مي کنند که رفع
مشکل را دور از دست رس جلوه مي دهد. اما بايد توجه داشت که اين
سئوالات از ژرف انديشي فيزيک دانان و عمق پيشرفت در شناخت پديده
هاي فيزيکي در دو زمينه، يکي ساختار کلان جهان و ديگري رفتار ذراتي
ريشه مي گيرد که هرگز قابل مشاهده نيستند. تصاوير دريافتي از خوشه
هاي بزرگ کهکشاني و آثار ثبت شده از ذرات زير اتمي در آزمايشگاه ها
را يک موجود فيزيکي به هم پيوند مي دهد و آن انرژي است. کوانتوم
هاي انرژي از اعماق کهکشان ها گرفته تا فضاي بين ستارگان و حتي در
شتاب دهنده ها و در تابش جسم داغ، همه از بافت و ساختار يکساني
برخوردارند. تعریف باستانی انرژی دیگر کارساز نیست و تا زماني که
ساختار انرژی به خوبي تعريف و شناخته نشود، تلاش ما براي پاسخ دادن
به سئوالات مختلف فيزيک بي نتيجه خواهد ماند.
تلاش براي يافتن پاسخ سئوالاتي از اين دست موجب شد
که نظريه سي. پي. اچ. مطرح گردد. نظريه سي. پي. اچ. بر اساس بررسي
و توضيح ساختمان فوتون و ذرات بنيادي نظير الکترون استوار شد. چنين
نگرشي نشان داد که معماهاي متفاوت و گوناگوني که فيزيک نظري با آن
مواجه است، ريشه مشترکي دارند و در نتيجه پاسخ آنها نيز تشابه
زيادي به هم دارد. چنين نگرشي تاکيد بر کوانتومي بودن ساختار فضا
–
زمان دارد که بنيان ترکيب نظريه هاي فيزيک را فراهم مي آورد. در
فضاهاي دور از ماده و غبار کيهاني، آنجا که هيچ نشاني از ماده
مشاهده نمي شود، گرانش و در واقع کوانتوم هاي حامل نيروي گرانشي
يعني گراويتون ها حضوري انکار ناپذير دارند. اگر همان طور که نظريه
هاي جديد تاکيد مي کنند، فضا در پايين ترين نقطه پتانسل داراي
مقداري انرژي مخالف صفر است، اين انرژي از ماهيتي گرانشي برخوردار
است که توليد انرژي نقطه صفر را امکان پذير مي سازد. نسبيت نمي
تواند توليد انرژي نقطه صفر را توضيح دهد، زيرا معادلات ميدان
نسبيت عام در سال 1915 و در زماني مطرح شد که هنوز مکانيک کوانتومي
در توجيه کوانتوم هاي انرژي با مشکل رو به رو بود و مکانيک کوانتوم
جديد و ذرات تبادلي از جمله گراويتون مطرح نشده بودند. در حالي که
توضيح انرژي نقطه صفر تنها با نگرشي کوانتومي امکان پذير است. از
طرفي ديگر مکانيک کوانتومي نيز توان توضيح سازوکار توليد انرژي
نقطه صفر را ندارد، زيرا نگرش مکانيک کوانتوم به گراويتون ها دور
از واقعيت تجربي است. واقعيت اين است که انرژي نقطه صفر دارای
ماهيتي الکترومغناطيسي است، بنابراين عنصر توليد کننده اين
انرژي(فضا
–
زمان) نيز بايد از ويژگي هاي ميدان هاي الکترومغناطيسي برخوردار
باشد تا بتواند ويژگي هاي الکترومغناطيسي انرژی نقطه صفر را توجیه
کند.
اين رهيافت ما را وادار مي سازد تا نگرش خود را
نسبت به گراويتون تغییر دهیم و با در نظر گرفتن ميدان هاي هيگز در
بافت فضا
–
زمان، به تعريف جديدي از گراويتون ها بپردازيم، به طوري که حامل
آثار الکتريکي و مغناطيسي باشند. چنین ویژگی هایی که برای گراويتون
به دست می آید، ما را وادار می سازد تا نگرش خود را نسبت به
گراویتون تغییر دهیم و خواص بار -رنگی و مغناطيس
–
رنگی گراویتوها را مورد توجه قرار دهیم و در عین حال وجه تمايز
آنها را با بار الکتريکي و میدان مغناطيس مشخص کنیم. بنابراين فضا
در پايين ترين سطح انرژي که تنها آثار گرانشي در آنجا آشکار مي
گردد، از بار- رنگ ها و مغناطيس
–
رنگ ها انباشته شده است.
در حالي که اين ويژگي ها نه در تانسور انرژي
–
اندازه حرکت نسبيت عام مشاهده مي شود و نه ذرات تبادلي گرانش
مکانيک کوانتومي. به همين دليل در نظريه سي. پي. اچ. تعريف
گراويتون حالت صوري ندارد، بلکه اين تعريف بر اساس شناختي که در
مکانيک کوانتوم از انرژي الکترومغناطيسي يعني کوانتوم هاي فوتون
داريم، ارائه مي شود. پس از اين تعريف، نحوه ي توليد انرژي نقطه
صفر توضيح داده مي شود و با توجه به توليد زوج ذره
–
پادذره، با نگرشی نوين و متفاوت ساختمان ذرات مورد بررسی قرار
خواهد گرفت. اين نگرش سرانجام به تعريفي جديد از فوتون هاي مجازي
که حامل نيروي کنش الکترومغناطیسی هستند، مي انجامد و سازوکار
برهمکنش ذرات باردار را بيان مي کند که رهيافتي متفاوت از
الکتروديناميک کوانتومي و در عین حال تعمیم کروموديناميک کوانتومي
از هسته به فضا و درون ستارگان است.
مطالب مطرح شده در چند سطر اخير گستردگي کار را در
نظريه سي. پي. اچ. نشان مي دهد که بايستي زمينه هايي را پوشش دهد
که در طول قرن بيستم با کار طاقت فرساي فيزيک دانان بسياري شالوده
آنها در مکانيک کوانتوم ریخته شد. بنابراين نظريه سي. پي. اچ. در
واقع يک فيزيک جديد است که در اين جا تنها مباني آن و نگرش متفاوت
اين نظريه به پديده هاي فيزيکي و تعريف جديدي از انرژي ارائه مي
شود و زمينه کارهاي گسترده تر آتي را در فيزيک نظري فراهم مي آورد.
اما نبايد از نظر دور داشت که پايه هاي اين فيزيک جديد نيز از
فيزيک مدرن ريشه گرفته و چيزي فراتر از تعميم فيزيک مدرن نيست. در
اين راستا سنت شکناني پيشگام خواهند شد که براي درک جديدي از
ساختار فيزيکي پديده هاي موجود در جهان تلاش مي کنند.
کتابی برای همه
ی نسل
ها و همه ی کتابخانه ها
لینک مستقیم خرید کتاب
عطف به عتف - نگاهی
به پژوهش و ISI در
ایران
امید عمومی - نامه
به ریاست جمهوری
مرز بین ایمان و تجربه
نامه
سرگشاده به حضرت آیت الله هاشمی رفسنجانی
آخرین
مقالات
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
|