زيفروس

المؤثرات وعلاقتها بالدالة الموجية

P =-iħ ∂/∂x مؤثر الزخم الخطي على محور السينات

P = -iħ∇ مؤثر الزخم في ثلاث ابعاد

المؤثرات والقيم الذاتية Quantum eigenvalues & Quantum operator

المؤثرات لا تُستخدم فقط لإيجاد قيمة قياس، بل هي تمثيلات رياضية للكميات الفيزيائية، وتطبيقها على الدالة الموجية يعطي احتمالات القيم الممكنة (وليست نتيجة قياس حتمية مباشرة).

القيم الناتجة من تطبيق المؤثر على الدالة الموجية هي القيم الذاتية، وهي القيم التي يمكن أن تظهر في القياس، لكن القياس نفسه يعيد الجسيم إلى حالة ذاتية (أو تقريبًا) لتلك القيمة

كذلك بعض المؤثرات تم تعميمها مثل مؤثر الزخم والهاملتوني والسبين (spin) والزخم الزاوي والمواقع وغيرها من المؤثرات التي تم تعميمها لـ3 ابعاد

اكتشف علماء الفيزياء في جامعة روتجرز حالة جديدة غريبة للمادة

المصدر

فريق اخبار المختبر العلمي

اكتشاف المرجان في المريخ !

قسم اخبار المختبر العلمي

المصدر

بعد أن صاغ شرودنغر معادلته الموجية وعمّمها لتشمل الأبعاد الثلاثة للمكان، بدأت تظهر بعض المشكلات الجوهرية في هذه المعادلة، والتي تشير إلى حدودها في تفسير الواقع الفيزيائي بشكل كامل. أهم هذه المشكلات هي

● أولًا - عدم توافق مع النسبية
معادلة شرودنغر لا تراعي قوانين النسبية الخاصة. فهي تفترض أن الجسيمات تتحرك بسرعات بطيئة مقارنة بسرعة الضوء، وبالتالي فهي غير قادرة على وصف الجسيمات التي تتحرك بسرعات عالية. وهذا يُعد نقصًا كبيرًا، لأن الطبيعة في جوهرها تخضع لقوانين النسبية، خاصة في الحالات ذات الطاقات العالية أو السرعات القريبة من سرعة الضوء.

● ثانيًا - افتراض الفضاء المسطح
المعادلة الأصلية مبنية على فكرة أن الفضاء المحيط بالجسيمات مسطح تمامًا، لكن من المعروف اليوم، وبحسب نظرية النسبية العامة، أن الفضاء ليس مسطحًا بالكامل، بل يمكن أن يكون منحنيًا بسبب وجود الكتلة والطاقة (كما يحدث قرب النجوم أو الثقوب السوداء). معادلة شرودنغر في شكلها التقليدي لا تأخذ هذا الانحناء بالحسبان، مما يقلل من دقتها في وصف الواقع الكوني.

● ثالثًا - إهمال خاصية السبين
كل جسيم في الطبيعة يمتلك خصائص مثل الكتلة والشحنة، وأيضًا خاصية تُعرف باسم (السبين) أو الدوران الذاتي، وهي ميزة أساسية للجسيمات الكمومية.
معادلة شرودنغر لا تحتوي على هذه الخاصية في تركيبها الأصلي، وبالتالي لا تستطيع أن تفسر الظواهر التي تعتمد على السبين، مثل البنية الدقيقة للذرات أو السلوك المغناطيسي لبعض الجسيمات.

كلاين غوردن- والمحاولة الاولى

الاستفادة منها

الاستخدامات الحديثة للمعادلة

القوى الأساسية في الطبيعة 
Four forces of nature

القوة الكهرومغناطيسية:

القوة النووية الضعيفة :

القوة النووية القوية

قوة الجاذبية

الثقوب السوداء

كيف تتكون الثقوب السوداء؟
ينشأ الثقب الأسود من اندماج النجوم النيوترونية الذي يؤدي إلى انفجار يُعرف بـ”Kilonova”، أو عن طريق انهيار نجم ضخم ذو كتلة كبيرة. تم اكتشاف أول ثقب أسود عام 1964 وسُمي بـ”Cygnus X-1”، أما أكبر ثقب أسود مكتشف حتى الآن فيُدعى “Phoenix A”.

أنواع الثقوب السوداء:

1. ثقب أسود مايكروي: هي ثقوب سوداء افتراضية صغيرة الحجم. اقترح العالم ستيفن هوكنغ إمكانية وجود ثقوب سوداء بكتل أقل من الكتل النجمية.

2. ثقب أسود هائل: يُعد هذا النوع من أكبر الثقوب السوداء ويتميز بكتلة عظيمة.

3. ثقب أسود بدائي: يُعتقد أن هذا النوع من الثقوب السوداء لم يتكون من انهيار النجوم، بل نتيجة لكثافة عالية في المادة خلال اللحظات الأولى من الانفجار العظيم، حيث كانت الحرارة والضغط شديدين بما يكفي لتكوين ثقب أسود.

4. ثقب أسود رايسنر-نوردستروم: هو ثقب أسود مشحون غير دوّار، يحتوي على أفقين للحدث. كلما زادت الشحنة التي يحملها الثقب الأسود، اقتربت منه آفاق الحدث، ويوجد دائماً فلك للفوتونات.

5. ثقب أسود شوارزشيلد: هو ثقب افتراضي ثابت، لا يمتلك شحنة ولا يدور حول نفسه. اقترح هذا النوع العالم شوارزشيلد كحل لمعادلة أينشتاين، ويُعتبر وجود ثقب أسود من هذا النوع مستحيلاً.

6. ثقب أسود كير: هو ثقب أسود دوار يمتلك زخماً زاوياً، غير مشحون، ومتماثل محورياً مع أفق الحدث شبه المحوري.

أجزاء الثقب الأسود تشمل: { أفق الحدث الخارجي، أفق الحدث الداخلي، ونقطة التفرد}.