مدل استاندارد فیزیک ذرات در مرحله مهمى از تاریخچه خود قرار دارد؛ هم در اوج موفقیت و هم در مرز تحول. قرن ها بعد از آغاز تحقیق روى بخش هاى بنیادى که زیبایى و پیچیدگى جهان را مى سازند، امروزه به نتیجه شگفت ا نگیز و ساده اى رسیده ایم ؛ فقط شش ذره: الکترون، کوارک هاى بالا و پائین، گلوئون (gluon)، فوتون و بوزون هیگز. براى توضیح همه پدیده هایى که فیزیکدانان ذرات بنیادى مى دانند اضافه کردن یازده ذره دیگر به جمع ذرات گفته شده کافى است. اینها تصوراتى شبیه تصورات یونانیان قدیم نیست که مى گفتند جهان از چهار عنصر خاک، هوا، آب و آتش تشکیل شده است. بلکه این نتایج از پیچیده ترین نظریه ریاضى در مورد طبیعت در طول تاریخ یعنى مدل استاندارد فیزیک ذرات حاصل شده است، به رغم معنى کلمه مدل، مدل اسصتاندارد یک نظریه کامل براى شرح ذرات پایه و توضیح برهم کنش آنها است. همه آنچه در دنیاى ما رخ مى دهد (به جز اثرهاى گرانشى) قابل بیان با قوانین و معادلات مدل استاندارد است.
#مدل_استاندارد
#مدل_استاندارد
مدل استاندارد پیشگویى مى کند که الکترون ها و کوارک ها مانند آهن رباهاى بسیار ریزى با قدرت مشخصى رفتار مى کنند و اینکه رفتار آنها در یک میدان الکتریکى از روى بار الکتریکى آنها کاملاً مشخص مى شود. اغلب بسط هاى مدل استاندارد قدرت مغناطیسى و رفتار الکتریکى پیش بینى مى کنند که با مدل استاندارد کمى متفاوت است. آزمایش ها جمع آورى اطلاعات را با دقت کافى آغاز کرده اند تا این اثرهاى پیش بینى شده خیلى کوچک را ببینند.
#مدل_استاندارد
#مدل_استاندارد
اگرچه مدل استاندارد یکی از موفق ترین نظریات فیزیکی در همه زمان هاست، ولی شکل فوق العاده ناهنجاری دارد. باور این مسئله مشکل است که طبیعت، در یک سطح بنیادی بر اساس نظریه ای عمل می کند که قطعاطش به هم وصله چینه شده اند. به عنوان مثال 19 پارامتر قرار دادی در این نظریه وحود دارد که تنها به صورت دستی و بدون هیچ نظم یا دلیلی کنار هم قرار گرفته شده اند. یعنی جرم ذرات و قدرت بر هم کنش های مختلف، تز طریق نظریه تعیین نشده اند بلکه باید به وسیله آزمایش و تجربه تعیین شوند. در حالت ایده آل، در یک نظریه یکپارچه واقعی این مقادیر ثابت از طریق خود نظریه و بدون اتکا با آزمایش های بیرونی تعیین می شوند.
#مدل_استاندارد
#مدل_استاندارد
وانگهی سه کپی دقیق از ذرات بنیادی وجود دارند، که نسل های مختلف نامیده می شوند. باور این مسئله مشکل است که طبیعت، در ابتدایی ترین سطح خود شامل سه کپی دقیق از ذرات زیر اتمی باشد. بجز در مورد جرم این ذرات این نسل ها دقیا کپی یکدیگرند. و در اخر مدل استاندارد هیچ اشاره ای به گرانش نمی کند؛ با اینکه شاید بتوان گفت گرانش فراگیر ترین نیرو در جهان است.
#مدل_استاندارد
#مدل_استاندارد
مدل استاندارد علی رغم موفقیت چشمگیر آزمایشگاهی آن چنان ساختگی به نظر می رسید که فیزیکدانان سعی کردن نظریه دیگری را به نام نظریه های بزرگ یپکپارچگی یا گات ارائه دهند. در این ظریه کوارک ها و لپتون ها بر پایه مشترکی قرار می گیرند. این نظریه با گلئون ها ، بوزون های w,z و فوتون ها در سک سطح برخورد می کند.
#مدل_استاندارد
#مدل_گات
#مدل_استاندارد
#مدل_گات
برنامه دستیابی به یکپارچگی بنوبه خود الگوی جدیدی را پیشروی علم کیهان شناسی قرار داد. ایده بسیار ساده وظریف بود. درست در لحظه انفجار بزرگ تمام چهار نیروی بنیادی در یک نیروی مجرد ذاتی با هم متحد می شوند، یک ابر نیروی مرموز. تمام چهار نیرو قدرت یکسانی داشتند و بخشی از یک کل منسجم و بزرگتر بودند. به این ترتی جهان در وضعیت یکپارچه کار خود را آغاز کرد. با این حال زمانی که جهان به سرعت شروع به انبساط و خنک شدن نمود، ابر نیروی اصلی شکست و نیرو های مختلف یکی پس از دیگری از هم جدا شدند.
#مدل_استاندارد
#مدل_گات
#مدل_استاندارد
#مدل_گات
بر طبق این نظریه فرایند خنک شدن جهان بعد از انفجار بزرگ، شبیه به منجمد شدن آب است. آب به صورت مایع کاملا یکپارچه و یکنواخت است. ولی زمانی که منجمد می شود، میلیون ها کریستال کوچک یخ درون آن ایجاد می شوند. وقتی مایع آب به طور کامل منجمد می شود، شکافها، حباب ها و کریستال های موجود در یخ یکپارچگی ان را بر هم میزند.
به بیان دیگر امروز شاهد ان هستیم که یکپارچگی جهان به طور ناخوشایندی از هم گسسته است. جهانی که ما میبینیم به هیچ وجه یکپارچه و متقارن نیست، بلکه مملو از رشته کوه های ناهموار، آتش فشان ها، توفان ها و ستاره های در حال انفجار است.
#مدل_استاندارد
#مدل_گات
به بیان دیگر امروز شاهد ان هستیم که یکپارچگی جهان به طور ناخوشایندی از هم گسسته است. جهانی که ما میبینیم به هیچ وجه یکپارچه و متقارن نیست، بلکه مملو از رشته کوه های ناهموار، آتش فشان ها، توفان ها و ستاره های در حال انفجار است.
#مدل_استاندارد
#مدل_گات
تقریبا همه چیز در جهان هستی از ماده تشکیل شده –زمین هوا من شما – ستارگان و غبارهای کیهانی همگی از جنس ماده اند – منظور اینه همه اینها از الکترون و کوارک ساخته شده اند البته گاهی اوقات از ذرات نایابی مثل { میون ها –ذرات تاو – نوترینوها } همه این ذرات در بنیادی ترین شکل خود یک برانگیختگی در میدانهای کوانتومی هستند – همونطور که میدونیم در ازای هر ذره یک پاد ذره نیز هست ولی مخالف ان هم هست که مسبب ان برانگیختگی برعکسی در میدان کوانتومی است که تمام خصوصیات ان ذره را حفظ کرده بجز بار الکتریکی که بار مخالف ذره اصلی خواهد بود – از اونجا که پاد ذرات برانگیختگی های مخالفی در میدان های کوانتومی دارند وقتی یک ذره و پاد ذره بهم میرسند باعث خنثی شدن و نابودی هم میشن .. این تقریبا مشابه این مثال ریاضی که جذر عدد 4 میشه 2 .. دو و منفی دو که هر دو دارای مقدار یکسان ولی با علامتهای مخالف هم هستند وقتی این دو پاسخ رو جمع کنیم یکدیگر رو خنثی میکنند .. هر ذره ی بنیادی یک پاد ذره دارد … مثل پاد کوارکها – پاد نوترینوها –پاد میونها – پاد تاو ها و البته { پاد الکترونها که بهش میگیم پوزیترون } از انجایی که پاد ذرات اساسا با ذرات معمولی بجز در بار الکتریکی یکسان هستند انها هم میتوانند به شکل مشابهی با هم ترکیب شوند و ضد پروتون ها – ضد اتم ها – ضد مولکول ها و اساسا هرجیزی از یک ضد مورچه تا یک ضد کوه را تولید کنند همینطور میتونیم یک اتم واقعا سرد از پوزیترونیوم بسازیم که شبیه هیدروژن هست با این تفاوت که بجای گردش یک الکترون به دور پروتونش این بار یک الکترون به دور یک پوزیترون میگردد و تا زمانی که انها در یک میلیاردیوم ثانیه یکدیگر را نابود کنند —- چون برخورد ضد ماده با ماده معمولی باعث نابودی انها میشود ساختن اجحسام بزرگ از پاد ماده واقعا سخت و در حال حاظر ما فقط توانایی ساخت چند صد اتم ضد هیدروژن در یک زمان داریم – که وقتی انها باعث نابودی هم میشن انرژی حاصل از اونها و ضد ماده باید در جایی ظاهر شود بهمین دلیل از نابودی ماده و ضد ماده به عنوان نوعی بمب یاد میشه اما تولید طبیعی ضد ماده بسیار مشکله پس بر خلاف بمب شکاف هسته ای اورانیوم که به ما این اجازه را میدهد تا از انرژی ذخیره شده در اورانیومی استفاده کنیم که برای اولین بار به شکل طبیعی در یک انفجار ابرنواختری تولید شد –شما مجبورید برای ساخت یک بمب ضد ماه خودتان ضد ماده مورد استفاده را بسازید شما با ایجاد اشوب در فضای خالی این کار رو انجام میدهید که به برانگیختگی سازنده ی ماده و ضد ماده میانجامد باید برای این کار از یک شتاب دهنده ذرات یا فوتونهای پر انرژی نور استفاده شود – از قضا فوتونها دارای بار الکتریکی صفر هستند پس ضد ماده خودشان محسوب میشوند درست همونطور که عدد صفر با منفی صفر برابره همیشه ریاضی با ضد ماده گره خورده است – ریاضیات کوانتومی نسبیتی وجودِ ضد ماده را از قبل کشف ان پیش بینی کرده بود – این حقیقت که ضد ماده بسیار کمی در جهان هست نشان دهنده دو نکته است : یک نکته خوب اینه اگر در اطرافِ ما ضد ماده بود ما رو نابود میکرد ..نکته دوم یک معماست اینکه ماده و ضد ماده اساسا یکسان و ایینه ی هم هستندچرا که بیگ بنگ مقدار ماده ی به مراتب بیشتری نسبیت به ضد ماده تولید کرد ؟
#ماده_و_پادذره
#ماده_و_پادذره