پیشرفت و رکود فیزیک از زاویه «متحد سازى» (Unification) - قسمت هشتم
مسعود ناصری
ادغام اصل «شکست ناگهانى تقارن» در تئورى‌های بنیادى فیزیک مهترین کشف بشر بعد از تئورى‌هاى نسبیت و کوانتوم مى‌باشد و شاید مبالغه نباشد که بگوئیم اساسی‌ترین کشف علمى بشر در مورد جهان و قوانین حاکم بر آن است. در فرآیند شکست تقارن، یک کمیت فیزیکى به نام میدان هیگز (Higgs Field) تعریف مى‌شود که مقدار آن مشخص می‌کند آیا تقارن شکسته است یا نه و در صورت شکسته شدن، چگونه؟ تا قبل از ظهور چنین تئورى‌اى تفکر اجزانگرى ناشى از دیدگاه مکانیکى نیوتون باعث شده بود که خواص ذرات بنیادى را محصول قوانین ازلى بدانیم. لیکن بعد از این تئورى‌هاست که مى‌دانیم خواص ذرات بنیادى به چگونگى شکست تقارن مربوط مى‌شود و چگونگى شکست را پارامترها و عواملى مانند دانسیته و دما تعین مى‌کنند.
مدل واینبرگ-عبدالسلام، قائل به وجود میدان هیگز و بوزون خاص آن با نام «بوزون هیگز» (Higgs Boson) که گاه «ذره خدا» نیز نامیده می‌شود می‌باشد. این بوزون مسئول نیروى میدان هیگز می‌باشد (مانند فوتون که بوزون میدان الکترومغناطیسى است). لیکن مشکل مدل فوق این است که نمی‌تواند جرم دقیق این بوزون را که مقدار آن یکى از ضرایب ثابت مدل است تعیین کند. در حقیقت، دست فیزیکدان‌ها را در تعیین مقدار آن باز می‌گذارد (که این خود ایرادى اساسى براى مدل فوق می‌باشد). پیشنهاد شده است جرم بوزون هیگز حدود ١٢٠ برابر جرم پروتون باشد. در سال 2013 وجود چنان ذره‌اى در شتابدهنده (LHC: Large Hadron Collider ) مورد تائید قرار گرفت و به خاطر آن جایزه نوبل فیزیک به هیگز و انگلرت داده شد.
با توجه به بحث بالا حالا دیگر این تنها معادلات نیستند که خواص ذرات بنیادى جهان را تعیین مى‌کنند بلکه شرایطى که آن معادلات را حل مى‌کنیم نیز نقش عمده‌اى در تعیین خواص ذرات دارند. بنابراین، خواص ذرات بسته به اینکه شکست تقارن در کدام قسمت جهان و در چه دوره‌اى از تکامل آن اتفاق افتاده باشد مى‌تواند متفاوت باشد.
کشف مدل استاندارد در فیزیک
در اوایل دهه ٧٠ «اصل گیج» به نیروى هسته‌اى قوى تعمیم داده شد و ملاحظه شد که میدان خاصى نیز به این نیرو صدق مى‌کند. تئورى حاصل به کرومودینامیک کوانتومى (Quantum Chromo-Dynamics) شهرت یافت که از ابزار‌هاى تئوریک موفق فیزیک است و به همراه مدل واینبرگ-عبداسلام اساس مدل مشهور استاندارد (Standard Model) را تشکیل مى‌دهند که حدود ١٩٧٣ تکمیل شد. مدل استاندارد به عنوان مهمترین ابزار مطالعه فیزیک ذرات بنیادى به شمار مى‌رود و اکثر فیزیکدان‌ها آنرا فخر فیزیک می‌دانند و به چنان دستاوردی مباهات می‌کنند چرا که همه ذرات بنیادى شناخته شده تا امروز و (منهای نیروی جاذبه) سه نیروى طبیعت را شامل مى‌شود. بعد از کشف اخیر نیز که نوترینوها هم جرم دارند (هرچند فوق‌العاده کم و حدود یک بیلیونیوم جرم پروتون)، تنظیمات مختصرى در این مدل داده شد. حالا نه تنها شتاب دهنده‌ها به کمک این مدل طراحى و ساخته می‌شوند بلکه آزمایش‌هایى هم که بناست در آنها انجام گیرند باز به کمک همین مدل طراحى و اجرا مى‌شوند.
کشف مدل استاندارد و در کنار آن درک این نکته که بر طبق «اصل گیج» سه نیروى طبیعت نمود متفاوت یک نیروى واحد می‌باشند، مهمترین دستاورد فیزیک به شمار مى‌آیند، دستاوردى که نتیجه تلاش فکرى هزاران فیزیکدان مهم جهان است...
#یادداشتها
#فیزیک_متحدسازی
https://natphys.net/index.php/fa/article/sometimes-the-writings/notes/557-physical-progress-and-recession-from-an-angle
@natphys
مسعود ناصری
ادغام اصل «شکست ناگهانى تقارن» در تئورى‌های بنیادى فیزیک مهترین کشف بشر بعد از تئورى‌هاى نسبیت و کوانتوم مى‌باشد و شاید مبالغه نباشد که بگوئیم اساسی‌ترین کشف علمى بشر در مورد جهان و قوانین حاکم بر آن است. در فرآیند شکست تقارن، یک کمیت فیزیکى به نام میدان هیگز (Higgs Field) تعریف مى‌شود که مقدار آن مشخص می‌کند آیا تقارن شکسته است یا نه و در صورت شکسته شدن، چگونه؟ تا قبل از ظهور چنین تئورى‌اى تفکر اجزانگرى ناشى از دیدگاه مکانیکى نیوتون باعث شده بود که خواص ذرات بنیادى را محصول قوانین ازلى بدانیم. لیکن بعد از این تئورى‌هاست که مى‌دانیم خواص ذرات بنیادى به چگونگى شکست تقارن مربوط مى‌شود و چگونگى شکست را پارامترها و عواملى مانند دانسیته و دما تعین مى‌کنند.
مدل واینبرگ-عبدالسلام، قائل به وجود میدان هیگز و بوزون خاص آن با نام «بوزون هیگز» (Higgs Boson) که گاه «ذره خدا» نیز نامیده می‌شود می‌باشد. این بوزون مسئول نیروى میدان هیگز می‌باشد (مانند فوتون که بوزون میدان الکترومغناطیسى است). لیکن مشکل مدل فوق این است که نمی‌تواند جرم دقیق این بوزون را که مقدار آن یکى از ضرایب ثابت مدل است تعیین کند. در حقیقت، دست فیزیکدان‌ها را در تعیین مقدار آن باز می‌گذارد (که این خود ایرادى اساسى براى مدل فوق می‌باشد). پیشنهاد شده است جرم بوزون هیگز حدود ١٢٠ برابر جرم پروتون باشد. در سال 2013 وجود چنان ذره‌اى در شتابدهنده (LHC: Large Hadron Collider ) مورد تائید قرار گرفت و به خاطر آن جایزه نوبل فیزیک به هیگز و انگلرت داده شد.
با توجه به بحث بالا حالا دیگر این تنها معادلات نیستند که خواص ذرات بنیادى جهان را تعیین مى‌کنند بلکه شرایطى که آن معادلات را حل مى‌کنیم نیز نقش عمده‌اى در تعیین خواص ذرات دارند. بنابراین، خواص ذرات بسته به اینکه شکست تقارن در کدام قسمت جهان و در چه دوره‌اى از تکامل آن اتفاق افتاده باشد مى‌تواند متفاوت باشد.
کشف مدل استاندارد در فیزیک
در اوایل دهه ٧٠ «اصل گیج» به نیروى هسته‌اى قوى تعمیم داده شد و ملاحظه شد که میدان خاصى نیز به این نیرو صدق مى‌کند. تئورى حاصل به کرومودینامیک کوانتومى (Quantum Chromo-Dynamics) شهرت یافت که از ابزار‌هاى تئوریک موفق فیزیک است و به همراه مدل واینبرگ-عبداسلام اساس مدل مشهور استاندارد (Standard Model) را تشکیل مى‌دهند که حدود ١٩٧٣ تکمیل شد. مدل استاندارد به عنوان مهمترین ابزار مطالعه فیزیک ذرات بنیادى به شمار مى‌رود و اکثر فیزیکدان‌ها آنرا فخر فیزیک می‌دانند و به چنان دستاوردی مباهات می‌کنند چرا که همه ذرات بنیادى شناخته شده تا امروز و (منهای نیروی جاذبه) سه نیروى طبیعت را شامل مى‌شود. بعد از کشف اخیر نیز که نوترینوها هم جرم دارند (هرچند فوق‌العاده کم و حدود یک بیلیونیوم جرم پروتون)، تنظیمات مختصرى در این مدل داده شد. حالا نه تنها شتاب دهنده‌ها به کمک این مدل طراحى و ساخته می‌شوند بلکه آزمایش‌هایى هم که بناست در آنها انجام گیرند باز به کمک همین مدل طراحى و اجرا مى‌شوند.
کشف مدل استاندارد و در کنار آن درک این نکته که بر طبق «اصل گیج» سه نیروى طبیعت نمود متفاوت یک نیروى واحد می‌باشند، مهمترین دستاورد فیزیک به شمار مى‌آیند، دستاوردى که نتیجه تلاش فکرى هزاران فیزیکدان مهم جهان است...
#یادداشتها
#فیزیک_متحدسازی
https://natphys.net/index.php/fa/article/sometimes-the-writings/notes/557-physical-progress-and-recession-from-an-angle
@natphys
❤1
پیشرفت و رکود فیزیک از زاویه «متحد سازى» (Unification) - قسمت نهم
مسعود ناصری
آیا ذرات بنیادی هم اتحاد دارند؟
پرسش بعدی این بود که اگر توانسته‌ایم سه نیرو را متحد کنیم چرا نباید فکر کنیم که ذرات بنیادى نیز ممکن است اتحاد خاص خود را داشته باشند؟ مى‌توان «اصل گیج» را به تقارن «خاصى» که همه ذرات بنیادى فیزیک را شامل شود اعمال کرد. این تقارن باید به گونه‌اى باشد که کوارک‌ها را به لپتونها تبدیل کند و بنابراین همه کوارک‌ها و لپتونها در قالب یک ذره واحد و یک میدان واحد متحد خواهند شد که کوارک‌ها و لپتونها با شکست ناگهانى این تقارن متولد می‌شوند. تلاش سختی آغاز شد که سرانجام به بار نشست. ساده‌ترین تقارنى که کشف شد تقارن (SU(5 نام گرفت (عدد 5 نشان‌دهنده 5 ذره، یعنى سه کوارک و دو لپتون است) که اتحاد نیروها را نیز ذر خود داشت. این تقارن جدید نه تنها تمام پیش‌بینى‌هاى مدل استاندارد را توجیه مى‌کند بلکه تواناتر از آن است چرا که پیش‌بینى‌هاى جدیدى مانند امکان تجزیه کوارک به الکترون‌ها و نوترینوها را ارائه مى‌کند. بر اساس این پیش‌بینی، یک پروتون که شامل سه کوارک می‌باشد باید در اثر تجزیه مثلا یکى از کوارک‌هایش به موجود ساده‌ترى تبدیل شود. لازم به گفتن است که تا آنروز پروتون‌ها ذرات پایدارى فرض مى‌شدند ولی معلوم شد که چنین نیست هرچند تجزیه آن طبق محاسبات حدود 33^10 سال طول می‌کشد (شکر! چون اگر این عدد کوچکى بود امروز اتمى در جهان وجود نداشت و من و شما هم نبودیم).
بنابراین، اگر تئورى (SU(5 درست باشد مهمترین شرط درستی آن این خواهد بود که تجزیه یک پروتون را در آزمایشگاه تائید کنیم. خوشبختانه اجراى چنان آزمایشى کار چندان مشکلى نیست. البته اگر بنا باشد فقط یک پروتون تنها را زیر نظر بگیریم لازم خواهد بود حدود 33^10 سال منتظر بمانیم. بنابراین، یک مخزن بزرگ آب فوق‌العاده خالص را که هزاران لیتر آب داشته باشد در نظر مى‌گیریم. چون هر هسته هیدروژن و اکسیژن آن پروتون دارد، تعداد بسیار زیادى پروتون در مخزن خواهیم داشت و با تنها یک یا دو سال انتظار خواهیم توانست تجزیه حداقل چند پروتون را شاهد باشیم. تنها شرط اجراى موفقیت‌آمیز چنین آزمایشی عبارت خواهد بود از محافظت مخزن از تشعشعات کیهانى، که مدام ما را بمباران مى‌کنند، چون مى‌توانند با برخورد با پروتون آنرا متلاشى کنند. در حقیقت، این آزمایش حدود سه دهه پیش با قرار دادن مخزنى با ۵٠ میلیون لیتر آب خالص در یک معدن در عمق هزار مترى بک کوه در ژاپن پیاده شد.
امروز، بعد از سه دهه، هنوز منتظریم تا تجزیه حتى یک پروتون اتفاق بیافتد. اینکه مهمترین پیش‌بینى تئورى زیباى (SU(5 درست از آب درنیامده است جامعه فیزیک و به‌خصوص فیزیک ذرات بنیادى را سخت به هم ریخته و موجب دلسردى شدیدى گشته است در حدى که دیگر آن شوق و شور دهه ٨٠ از بین جامعه فیزیک ذرات بنیادى رخت بربسته و تمرکز آنها و دانشجویان دوره دکترا از جستجو براى اتحاد نیروها و ذرات جهان به پروژه‌هاى کاربردى مانند ابررسانا، لیزر، کامپیوتر کوانتومى و … منتقل شده است که هم زود نتیجه مى‌دهند و هم زود قابل انتشار به شکل مقاله، که پروفسور شدن به تاخیر نمى‌افتد و هم با وارد کردن نتایج حاصله به صنعت، درآمد مالى خوبى نصیب دانشگاه یا موسسه تحقیقاتى و خود محقق مى‌شود.
(جالب است بدانید که امروزه تقریبا همه دانشگاه‌هاى رده بالاى دنیا هر کدام یک شرکت تجارى نیز به ثبت رسانده‌اند و نتیجه تحقیقات حاصل از پروژه‌هاى دکترا و گاه کارشناسى ارشد را در قالب اختراع مى‌فروشند و اساتید و محققین تحت فشارند که درآمد دانشگاه/موسسه بالا برود وگرنه نباید به دوام شغلشان امیدوار باشند. دیگر کمتر کسى است که با رفتن به دنبال پروژه‌هاى بنیادى فیزیک بخواهد آینده شغلى خود را در رقابت با همکاران به خطر اندازد!)...
#یادداشتها
#فیزیک_متحدسازی
https://natphys.net/index.php/fa/article/sometimes-the-writings/notes/557-physical-progress-and-recession-from-an-angle
@natphys
مسعود ناصری
آیا ذرات بنیادی هم اتحاد دارند؟
پرسش بعدی این بود که اگر توانسته‌ایم سه نیرو را متحد کنیم چرا نباید فکر کنیم که ذرات بنیادى نیز ممکن است اتحاد خاص خود را داشته باشند؟ مى‌توان «اصل گیج» را به تقارن «خاصى» که همه ذرات بنیادى فیزیک را شامل شود اعمال کرد. این تقارن باید به گونه‌اى باشد که کوارک‌ها را به لپتونها تبدیل کند و بنابراین همه کوارک‌ها و لپتونها در قالب یک ذره واحد و یک میدان واحد متحد خواهند شد که کوارک‌ها و لپتونها با شکست ناگهانى این تقارن متولد می‌شوند. تلاش سختی آغاز شد که سرانجام به بار نشست. ساده‌ترین تقارنى که کشف شد تقارن (SU(5 نام گرفت (عدد 5 نشان‌دهنده 5 ذره، یعنى سه کوارک و دو لپتون است) که اتحاد نیروها را نیز ذر خود داشت. این تقارن جدید نه تنها تمام پیش‌بینى‌هاى مدل استاندارد را توجیه مى‌کند بلکه تواناتر از آن است چرا که پیش‌بینى‌هاى جدیدى مانند امکان تجزیه کوارک به الکترون‌ها و نوترینوها را ارائه مى‌کند. بر اساس این پیش‌بینی، یک پروتون که شامل سه کوارک می‌باشد باید در اثر تجزیه مثلا یکى از کوارک‌هایش به موجود ساده‌ترى تبدیل شود. لازم به گفتن است که تا آنروز پروتون‌ها ذرات پایدارى فرض مى‌شدند ولی معلوم شد که چنین نیست هرچند تجزیه آن طبق محاسبات حدود 33^10 سال طول می‌کشد (شکر! چون اگر این عدد کوچکى بود امروز اتمى در جهان وجود نداشت و من و شما هم نبودیم).
بنابراین، اگر تئورى (SU(5 درست باشد مهمترین شرط درستی آن این خواهد بود که تجزیه یک پروتون را در آزمایشگاه تائید کنیم. خوشبختانه اجراى چنان آزمایشى کار چندان مشکلى نیست. البته اگر بنا باشد فقط یک پروتون تنها را زیر نظر بگیریم لازم خواهد بود حدود 33^10 سال منتظر بمانیم. بنابراین، یک مخزن بزرگ آب فوق‌العاده خالص را که هزاران لیتر آب داشته باشد در نظر مى‌گیریم. چون هر هسته هیدروژن و اکسیژن آن پروتون دارد، تعداد بسیار زیادى پروتون در مخزن خواهیم داشت و با تنها یک یا دو سال انتظار خواهیم توانست تجزیه حداقل چند پروتون را شاهد باشیم. تنها شرط اجراى موفقیت‌آمیز چنین آزمایشی عبارت خواهد بود از محافظت مخزن از تشعشعات کیهانى، که مدام ما را بمباران مى‌کنند، چون مى‌توانند با برخورد با پروتون آنرا متلاشى کنند. در حقیقت، این آزمایش حدود سه دهه پیش با قرار دادن مخزنى با ۵٠ میلیون لیتر آب خالص در یک معدن در عمق هزار مترى بک کوه در ژاپن پیاده شد.
امروز، بعد از سه دهه، هنوز منتظریم تا تجزیه حتى یک پروتون اتفاق بیافتد. اینکه مهمترین پیش‌بینى تئورى زیباى (SU(5 درست از آب درنیامده است جامعه فیزیک و به‌خصوص فیزیک ذرات بنیادى را سخت به هم ریخته و موجب دلسردى شدیدى گشته است در حدى که دیگر آن شوق و شور دهه ٨٠ از بین جامعه فیزیک ذرات بنیادى رخت بربسته و تمرکز آنها و دانشجویان دوره دکترا از جستجو براى اتحاد نیروها و ذرات جهان به پروژه‌هاى کاربردى مانند ابررسانا، لیزر، کامپیوتر کوانتومى و … منتقل شده است که هم زود نتیجه مى‌دهند و هم زود قابل انتشار به شکل مقاله، که پروفسور شدن به تاخیر نمى‌افتد و هم با وارد کردن نتایج حاصله به صنعت، درآمد مالى خوبى نصیب دانشگاه یا موسسه تحقیقاتى و خود محقق مى‌شود.
(جالب است بدانید که امروزه تقریبا همه دانشگاه‌هاى رده بالاى دنیا هر کدام یک شرکت تجارى نیز به ثبت رسانده‌اند و نتیجه تحقیقات حاصل از پروژه‌هاى دکترا و گاه کارشناسى ارشد را در قالب اختراع مى‌فروشند و اساتید و محققین تحت فشارند که درآمد دانشگاه/موسسه بالا برود وگرنه نباید به دوام شغلشان امیدوار باشند. دیگر کمتر کسى است که با رفتن به دنبال پروژه‌هاى بنیادى فیزیک بخواهد آینده شغلى خود را در رقابت با همکاران به خطر اندازد!)...
#یادداشتها
#فیزیک_متحدسازی
https://natphys.net/index.php/fa/article/sometimes-the-writings/notes/557-physical-progress-and-recession-from-an-angle
@natphys
پیشرفت و رکود فیزیک از زاویه «متحد سازى» (Unification) - قسمت دهم
مسعود ناصری
در دورانى که فیزیک در انتظار تائید تئورى (SU(5 چشم به معدن نهفته در دل آن کوه در ژاپن دوخته بود، عده‌اى (بخصوص در کشور شوروى آن زمان) اصرار به ادامه راه داشتند ولى این بار به دنبال تقارنى بسبار وسیع‌تر بودند، «ابرتقارنى» که هم سه نیرو و هم ذرات بنیادى را یکجا در بر مى‌گرفت. در سالهاى ١٩٧١ و ١٩٧٢ چهار فیزیکدان روس (likhtmann, Golfand, Akulov, Volko) موفق به یافتن چنان تقارنى شدند که بعدها «ابرتقارن» (Super symmetry) نام گرفت. همچنین، مشابه همین تقارن توسط Weis و Zumino در سال ١٩٧٣ در غرب معرفى شد که ظاهرا بى‌خبر از کار روس‌ها بودند. نظر به اینکه هر نیروئى مترادف با میدان خاص خود هست و بوزون‌هاى خاص خود را دارد، برطبق این «ابرتقارن» باید تقارنى بین بوزون‌ها و فرمیون‌ها موجود باشد که به ازاى هر فرمیونى باید بوزونى به همان جرم و بار الکتریکى وجود داشته باشد. مثلا، فرمیونى به نام الکترون ایجاب می‌کند که بوزون مترادفى با همان جرم الکترون و بار منفى که سلکترون (Selectron) نامگذارى شده است وجود داشته باشد. یادآورى مى‌شود که فرمیون‌ها همان ذرات سازنده ماده جهان (ذرات با اسپین ½) یعنى کوارک‌ها و لپتون‌هاست و بوزون‌ها همان ذرات حامل نیرو.
احتمالا الان متوجه اولین مشکل ایده “ابرتقارن” شده باشید. بر طبق اصل Pauli’s Exclusion Principle چند بوزون مى‌توانند همه با هم دارای یک حالت کوانتومى (Quantum State) واحد باشند در حالى که فرمیون‌ها مجاز نیستند. اگر از این مشکل هم چشم‌پوشى کنیم، در همان آغاز کار ایراد دیگری نیز خود را نشان داد: با توجه به اینکه جرم الکترون بسیار کم است به راحتى در شتاب دهنده‌هاى معمولى هم قابل مشاهده می‌باشد. پس باید به همان راحتى نیز بتوان سلکترون را که جرمی برابر با جرم الکترون دارد مشاهده کرد. متاسفانه تا امروز چنان ذره‌اى مشاهده نشده است. براى رفع این ایراد، بنیانگذاران تئورى در صدد برآمدند تا اصل «شکست ناگهانى تقارن» را به ایده «ابرتقارن» تعمیم دهند تا به این وسیله سلکترون بتواند جرمى چند برابر جرم الکترون داشته باشد و مثلا بتوانند جرم سلکترون را طورى انتخاب کنند که بسیار زیادتر از جرم الکترون باشد. نتیجه اینکه در آن صورت نباید انتظار داشت شتاب دهنده‌هاى موجود بتوانند سلکترون را تولید کنند.
متاسفانه این همان سیاستى بود که در مدل استاندارد و مدل (SU(5 دنبال می‌شد (و هنوز مى‌شود) که هر وقت پیش‌بینى خاصى واقعیت نمى‌یابد، با دستکارى در مقدار ضرایب ثابت این مدل‌ها (که هر دو شامل تعداد زیادى از این ضرایب می‌باشند) هدف را دورتر قرار دهند تا دست نیافتن به آنرا به گردن توان کم شتابدهنده موجود بیاندازند. مثال مشابهى مى‌توان آورد. فرض کنید تئورى خاصى با ضرایب ثابتى داشته باشیم که پیش‌بینى کند در صد کیلومترى اینجا یک معدن الماس وجود دارد. لیکن بعد از کلى تلاش و سرمایه‌گذارى براى رسیدن به محل مزبور، اثرى از معدن نمى‌یابیم. حال براى اینکه تئورى مورد نظر را به دور نریزیم با تغییر در مقادیر ضرایب ثابت آن کارى مى‌کنبم که محاسبات جدید نشان دهد که معدن در هزار کیلومترى هست چرا که مى‌دانیم به این زودى‌ها امکان رسیدن به حتى ٢٠٠ کیلومترى هم نیست چه برسد به ١٠٠٠ کیلومترى. متاسفانه، این بازى موش و گربه همان کاریست که فیزیک اواخر قرن بیستم تا امروز داشته است.
✍سخن پایانی
اکنون، با توجه به بحث بالا، به نظر شما فیزیک در سى سال گذشته در جا نزده است؟ عده زیادى از فیزیکدان‌های سرشناس دنیا اعتقاد دارند که فیزیک با نادیده گرفتن نیروى جاذبه در تئوری‌هائی از نوع آنچه در بالا معرفی کردیم، نسبیت عام را با نسبیت خاص، هندسه ریمانى را با هندسه اقلیدسى، و فضازمان دینامیک اینشتینی را با فضازمان استاتیک نیوتونی جایگزین کرده است و این را غیر از عقب‌گرد چیز دیگری نمی‌توان تعبیر کرد.
در مقاله‌هائى که به دنبال این بحث خواهیم داشت در مورد «ابرتقارن» و به‌خصوص نقش آن در تئورى «ابرریسمان» (Superstring) و «ابرگرانش» (Super Gravity) صحبت خواهیم کرد و حرکت فیزیک به سوى گرانش کوانتومى (Quantum Gravity) را که آینده امیدوار کننده‌اى را نوید مى‌دهد مورد مطالعه قرار خواهیم داد. همچنین، این بحث‌ها ما را متقاعد خواهد کرد که باید به فکر چارچوب کاملاً متفاوتی از آنچه تا امروز داشته‌ایم باشیم.
#یادداشتها
#فیزیک_متحدسازی
https://natphys.net/index.php/fa/article/sometimes-the-writings/notes/557-physical-progress-and-recession-from-an-angle
@natphys
مسعود ناصری
در دورانى که فیزیک در انتظار تائید تئورى (SU(5 چشم به معدن نهفته در دل آن کوه در ژاپن دوخته بود، عده‌اى (بخصوص در کشور شوروى آن زمان) اصرار به ادامه راه داشتند ولى این بار به دنبال تقارنى بسبار وسیع‌تر بودند، «ابرتقارنى» که هم سه نیرو و هم ذرات بنیادى را یکجا در بر مى‌گرفت. در سالهاى ١٩٧١ و ١٩٧٢ چهار فیزیکدان روس (likhtmann, Golfand, Akulov, Volko) موفق به یافتن چنان تقارنى شدند که بعدها «ابرتقارن» (Super symmetry) نام گرفت. همچنین، مشابه همین تقارن توسط Weis و Zumino در سال ١٩٧٣ در غرب معرفى شد که ظاهرا بى‌خبر از کار روس‌ها بودند. نظر به اینکه هر نیروئى مترادف با میدان خاص خود هست و بوزون‌هاى خاص خود را دارد، برطبق این «ابرتقارن» باید تقارنى بین بوزون‌ها و فرمیون‌ها موجود باشد که به ازاى هر فرمیونى باید بوزونى به همان جرم و بار الکتریکى وجود داشته باشد. مثلا، فرمیونى به نام الکترون ایجاب می‌کند که بوزون مترادفى با همان جرم الکترون و بار منفى که سلکترون (Selectron) نامگذارى شده است وجود داشته باشد. یادآورى مى‌شود که فرمیون‌ها همان ذرات سازنده ماده جهان (ذرات با اسپین ½) یعنى کوارک‌ها و لپتون‌هاست و بوزون‌ها همان ذرات حامل نیرو.
احتمالا الان متوجه اولین مشکل ایده “ابرتقارن” شده باشید. بر طبق اصل Pauli’s Exclusion Principle چند بوزون مى‌توانند همه با هم دارای یک حالت کوانتومى (Quantum State) واحد باشند در حالى که فرمیون‌ها مجاز نیستند. اگر از این مشکل هم چشم‌پوشى کنیم، در همان آغاز کار ایراد دیگری نیز خود را نشان داد: با توجه به اینکه جرم الکترون بسیار کم است به راحتى در شتاب دهنده‌هاى معمولى هم قابل مشاهده می‌باشد. پس باید به همان راحتى نیز بتوان سلکترون را که جرمی برابر با جرم الکترون دارد مشاهده کرد. متاسفانه تا امروز چنان ذره‌اى مشاهده نشده است. براى رفع این ایراد، بنیانگذاران تئورى در صدد برآمدند تا اصل «شکست ناگهانى تقارن» را به ایده «ابرتقارن» تعمیم دهند تا به این وسیله سلکترون بتواند جرمى چند برابر جرم الکترون داشته باشد و مثلا بتوانند جرم سلکترون را طورى انتخاب کنند که بسیار زیادتر از جرم الکترون باشد. نتیجه اینکه در آن صورت نباید انتظار داشت شتاب دهنده‌هاى موجود بتوانند سلکترون را تولید کنند.
متاسفانه این همان سیاستى بود که در مدل استاندارد و مدل (SU(5 دنبال می‌شد (و هنوز مى‌شود) که هر وقت پیش‌بینى خاصى واقعیت نمى‌یابد، با دستکارى در مقدار ضرایب ثابت این مدل‌ها (که هر دو شامل تعداد زیادى از این ضرایب می‌باشند) هدف را دورتر قرار دهند تا دست نیافتن به آنرا به گردن توان کم شتابدهنده موجود بیاندازند. مثال مشابهى مى‌توان آورد. فرض کنید تئورى خاصى با ضرایب ثابتى داشته باشیم که پیش‌بینى کند در صد کیلومترى اینجا یک معدن الماس وجود دارد. لیکن بعد از کلى تلاش و سرمایه‌گذارى براى رسیدن به محل مزبور، اثرى از معدن نمى‌یابیم. حال براى اینکه تئورى مورد نظر را به دور نریزیم با تغییر در مقادیر ضرایب ثابت آن کارى مى‌کنبم که محاسبات جدید نشان دهد که معدن در هزار کیلومترى هست چرا که مى‌دانیم به این زودى‌ها امکان رسیدن به حتى ٢٠٠ کیلومترى هم نیست چه برسد به ١٠٠٠ کیلومترى. متاسفانه، این بازى موش و گربه همان کاریست که فیزیک اواخر قرن بیستم تا امروز داشته است.
✍سخن پایانی
اکنون، با توجه به بحث بالا، به نظر شما فیزیک در سى سال گذشته در جا نزده است؟ عده زیادى از فیزیکدان‌های سرشناس دنیا اعتقاد دارند که فیزیک با نادیده گرفتن نیروى جاذبه در تئوری‌هائی از نوع آنچه در بالا معرفی کردیم، نسبیت عام را با نسبیت خاص، هندسه ریمانى را با هندسه اقلیدسى، و فضازمان دینامیک اینشتینی را با فضازمان استاتیک نیوتونی جایگزین کرده است و این را غیر از عقب‌گرد چیز دیگری نمی‌توان تعبیر کرد.
در مقاله‌هائى که به دنبال این بحث خواهیم داشت در مورد «ابرتقارن» و به‌خصوص نقش آن در تئورى «ابرریسمان» (Superstring) و «ابرگرانش» (Super Gravity) صحبت خواهیم کرد و حرکت فیزیک به سوى گرانش کوانتومى (Quantum Gravity) را که آینده امیدوار کننده‌اى را نوید مى‌دهد مورد مطالعه قرار خواهیم داد. همچنین، این بحث‌ها ما را متقاعد خواهد کرد که باید به فکر چارچوب کاملاً متفاوتی از آنچه تا امروز داشته‌ایم باشیم.
#یادداشتها
#فیزیک_متحدسازی
https://natphys.net/index.php/fa/article/sometimes-the-writings/notes/557-physical-progress-and-recession-from-an-angle
@natphys
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
آکادمی فیزیک نظری ناصری
قسمت هایی از درس تئوری کوانتوم به زبان ساده - سقوط الکترون (۴)
مجموعه دروس دوره مقدماتی - تابستان ۹۹
#مفاهیم_کوانتوم
www.natphys.net
@natphys
قسمت هایی از درس تئوری کوانتوم به زبان ساده - سقوط الکترون (۴)
مجموعه دروس دوره مقدماتی - تابستان ۹۹
#مفاهیم_کوانتوم
www.natphys.net
@natphys
۱۷ آبان ۹۹
آکادمی فیزیک نظری ناصری
با درود،
جلسه ششم کیهان شناسی بر روی سایت آکادمی و در دسترس شرکت کنندگان دوره تخصصی قرار گرفت.
#اطلاعیه
www.natphys.net
@natphys
آکادمی فیزیک نظری ناصری
با درود،
جلسه ششم کیهان شناسی بر روی سایت آکادمی و در دسترس شرکت کنندگان دوره تخصصی قرار گرفت.
#اطلاعیه
www.natphys.net
@natphys
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
آکادمی فیزیک نظری ناصری
قسمت هایی از درس تئوری آشوب به زبان ساده - آشوب آفریننده! (۱)
مجموعه دروس دوره مقدماتی - تابستان ۹۹
#مفاهیم_آشوب
www.natphys.net
@natphys
قسمت هایی از درس تئوری آشوب به زبان ساده - آشوب آفریننده! (۱)
مجموعه دروس دوره مقدماتی - تابستان ۹۹
#مفاهیم_آشوب
www.natphys.net
@natphys
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
آکادمی فیزیک نظری ناصری
قسمت هایی از درس تئوری آشوب به زبان ساده - آشوب آفریننده! (۲)
مجموعه دروس دوره مقدماتی - تابستان ۹۹
#مفاهیم_آشوب
راهنمای دوره ها، عضویت و ثبت نام
www.natphys.net
@natphys
قسمت هایی از درس تئوری آشوب به زبان ساده - آشوب آفریننده! (۲)
مجموعه دروس دوره مقدماتی - تابستان ۹۹
#مفاهیم_آشوب
راهنمای دوره ها، عضویت و ثبت نام
www.natphys.net
@natphys
❤1
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
آکادمی فیزیک نظری ناصری
قسمت هایی از درس تئوری آشوب به زبان ساده - شخم فضازمان
مجموعه دروس دوره مقدماتی - تابستان ۹۹
#مفاهیم_آشوب
راهنمای دوره ها، عضویت و ثبت نام 👉 لینک
www.natphys.net
@natphys
قسمت هایی از درس تئوری آشوب به زبان ساده - شخم فضازمان
مجموعه دروس دوره مقدماتی - تابستان ۹۹
#مفاهیم_آشوب
راهنمای دوره ها، عضویت و ثبت نام 👉 لینک
www.natphys.net
@natphys
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
آکادمی فیزیک نظری ناصری
قسمت هایی از درس کیهان شناسی
ویژگی های متریک فریدمان-رابرتسون-واکر
مجموعه دروس دوره تخصصی- تابستان ۹۹
#کیهان_شناسی
لینک راهنمای دوره ها، عضویت و ثبت نام
www.natphys.net
@natphys
قسمت هایی از درس کیهان شناسی
ویژگی های متریک فریدمان-رابرتسون-واکر
مجموعه دروس دوره تخصصی- تابستان ۹۹
#کیهان_شناسی
لینک راهنمای دوره ها، عضویت و ثبت نام
www.natphys.net
@natphys
۲۳ آبان ۱۳۹۹
قابل توجه دوستانی که به دلیل فیلترینگ تلگرام برای مشاهده کلیپ ها با مشکل مواجه اند،
از این پس ویدئوهای نمونه دروس، همزمان با انتشار در کانال تلگرام و صفحه اینستاگرام، از طریق سایت آکادمی نیز در دسترس عموم علاقمندان قرار خواهد گرفت.
نحوه دسترسی سایت: منوی اصلی/کلاس ها/ ویدئوهای نمونه
از اینکه با انتشار ویدئوهای نمونه، در معرفی آکادمی به علاقمندان علم کوشا هستید، صمیمانه سپاسگزاریم.
با احترام
www.natphys.net
@natphys
قابل توجه دوستانی که به دلیل فیلترینگ تلگرام برای مشاهده کلیپ ها با مشکل مواجه اند،
از این پس ویدئوهای نمونه دروس، همزمان با انتشار در کانال تلگرام و صفحه اینستاگرام، از طریق سایت آکادمی نیز در دسترس عموم علاقمندان قرار خواهد گرفت.
نحوه دسترسی سایت: منوی اصلی/کلاس ها/ ویدئوهای نمونه
از اینکه با انتشار ویدئوهای نمونه، در معرفی آکادمی به علاقمندان علم کوشا هستید، صمیمانه سپاسگزاریم.
با احترام
www.natphys.net
@natphys
۲۴ آبان ۱۳۹۹
آکادمی فیزیک نظری ناصری
فراخوان تشکیل هیات تحریریه افتخاری
با درود،
آکادمی فیزیک نظری ناصری در نظر دارد تعدادی از مقالات و متون تخصصی معتبر فیزیک (موجود در بانک اطلاعات آکادمی) را به زبان فارسی ترجمه و از طریق سایت آکادمی در دسترس عموم قرار دهد. لذا از همراهان علاقمند و آشنا با فن ترجمه متون تخصصی که تمایل دارند در این زمینه به صورت افتخاری با آکادمی همکاری نمایند دعوت می کنیم رزومه ای بسیار مختصر به همراه دلیل علاقمندی خود را از طریق ایمیل به آکادمی ارسال فرمایند.
قابل ذکر است مقالات ترجمه شده به شرط تایید، با نام خود شما به عنوان "ترجمه" یا "ترجمه و تلخیص" در بخش یادداشت های سایت آکادمی منتشر خواهد شد.
info@natphys.net
با سپاس
www.natphys.net
@natphys
آکادمی فیزیک نظری ناصری
فراخوان تشکیل هیات تحریریه افتخاری
با درود،
آکادمی فیزیک نظری ناصری در نظر دارد تعدادی از مقالات و متون تخصصی معتبر فیزیک (موجود در بانک اطلاعات آکادمی) را به زبان فارسی ترجمه و از طریق سایت آکادمی در دسترس عموم قرار دهد. لذا از همراهان علاقمند و آشنا با فن ترجمه متون تخصصی که تمایل دارند در این زمینه به صورت افتخاری با آکادمی همکاری نمایند دعوت می کنیم رزومه ای بسیار مختصر به همراه دلیل علاقمندی خود را از طریق ایمیل به آکادمی ارسال فرمایند.
قابل ذکر است مقالات ترجمه شده به شرط تایید، با نام خود شما به عنوان "ترجمه" یا "ترجمه و تلخیص" در بخش یادداشت های سایت آکادمی منتشر خواهد شد.
info@natphys.net
با سپاس
www.natphys.net
@natphys
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
آکادمی فیزیک نظری ناصری
قسمت هایی از درس تئوری آشوب به زبان ساده - تئوری های زیبا و ساده!
مجموعه دروس دوره مقدماتی - تابستان ۹۹
#مفاهیم_آشوب
راهنمای دوره ها، عضویت و ثبت نام 👉 لینک
www.natphys.net
@natphys
قسمت هایی از درس تئوری آشوب به زبان ساده - تئوری های زیبا و ساده!
مجموعه دروس دوره مقدماتی - تابستان ۹۹
#مفاهیم_آشوب
راهنمای دوره ها، عضویت و ثبت نام 👉 لینک
www.natphys.net
@natphys
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
آکادمی فیزیک نظری ناصری
قسمت هایی از درس مکانیک کوانتوم به زبان ساده - عدم قطعیت (۱)
مجموعه دروس دوره مقدماتی - تابستان ۹۹
لینک راهنمای دوره ها، عضویت و ثبت نام
#مفاهیم_کوانتوم
www.natphys.net
@natphys
قسمت هایی از درس مکانیک کوانتوم به زبان ساده - عدم قطعیت (۱)
مجموعه دروس دوره مقدماتی - تابستان ۹۹
لینک راهنمای دوره ها، عضویت و ثبت نام
#مفاهیم_کوانتوم
www.natphys.net
@natphys
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
آکادمی فیزیک نظری ناصری
قسمت هایی از درس مکانیک کوانتوم به زبان ساده - عدم قطعیت (۲)
مجموعه دروس دوره مقدماتی - تابستان ۹۹
لینک راهنمای دوره ها، عضویت و ثبت نام
#مفاهیم_کوانتوم
www.natphys.net
@natphys
قسمت هایی از درس مکانیک کوانتوم به زبان ساده - عدم قطعیت (۲)
مجموعه دروس دوره مقدماتی - تابستان ۹۹
لینک راهنمای دوره ها، عضویت و ثبت نام
#مفاهیم_کوانتوم
www.natphys.net
@natphys
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
آکادمی فیزیک نظری ناصری
قسمت هایی از درس مکانیک کوانتوم به زبان ساده - عدم قطعیت (۳)
مجموعه دروس دوره مقدماتی - تابستان ۹۹
لینک راهنمای دوره ها، عضویت و ثبت نام
#مفاهیم_کوانتوم
www.natphys.net
@natphys
قسمت هایی از درس مکانیک کوانتوم به زبان ساده - عدم قطعیت (۳)
مجموعه دروس دوره مقدماتی - تابستان ۹۹
لینک راهنمای دوره ها، عضویت و ثبت نام
#مفاهیم_کوانتوم
www.natphys.net
@natphys
Forwarded from آکادمی فیزیک ناوس
🌍فهرست مطالب کانال
آکادمی فیزیک نظری ناصری
با درود و خوشآمد گویی
برای دسترسی به محتوای دلخواه لطفا تیتر یا هشتک مربوطه (آبی رنگ) را لمس کنید.
دعوت به همراهی (دکتر مسعود ناصری)
به مناسبت شروع دوره ها (دکتر مسعود ناصری)
یادداشت ها:👇
#یادداشتها
پیشرفت و رکود فیزیک از زاویه متحد سازی
#فیزیک_متحدسازی
ریاضیات کاربردی در فیزیک
#ریاضیات_کاربردی
بعد پنجم فضازمان و ماهیتابه نچسب
توپولوژی: نیکی
#فضازمان_بعدپنجم
#توپولوژی
باورهای علمی اثبات نشده:👇
#باورها
ساختار دی-ان-آ
#ساختارDAN
جهان بی نهایت
#جهان_بینهایت
تئوری ریسمان: پروژه ای بی سرانجام
واقعیت زمان! آیا زمان وجود دارد؟
آیا الکترون، کوارک و نوترینو ذرات بنیادی هستند؟
#تئوری_ریسمان
درباره آکادمی👇
- درباره آکادمی
- مدیر آکادمی
- درباره دوره ها
- راهنمای عضویت و ثبت نام
#اطلاعیه
#پشتیبانی
تجربه های همراهی اعضای آکادمی
👈#تجربه_همراهی
- قسمت هایی از درس کیهان شناسی
👈#کیهان_شناسی
- قسمت هایی از درس تئوری نسبیت
👈#مفاهیم_نسبیتی
-قسمت هایی از درس معرفی تئوری آشوب
👈#مفاهیم_آشوب
-قسمت هایی از درس تئوری کوانتوم
👈#مفاهیم_کوانتوم
-قسمت هایی از درس جبر خطی
👈#جبر_خطی
@natphys
آکادمی فیزیک نظری ناصری
با درود و خوشآمد گویی
برای دسترسی به محتوای دلخواه لطفا تیتر یا هشتک مربوطه (آبی رنگ) را لمس کنید.
دعوت به همراهی (دکتر مسعود ناصری)
به مناسبت شروع دوره ها (دکتر مسعود ناصری)
یادداشت ها:👇
#یادداشتها
پیشرفت و رکود فیزیک از زاویه متحد سازی
#فیزیک_متحدسازی
ریاضیات کاربردی در فیزیک
#ریاضیات_کاربردی
بعد پنجم فضازمان و ماهیتابه نچسب
توپولوژی: نیکی
#فضازمان_بعدپنجم
#توپولوژی
باورهای علمی اثبات نشده:👇
#باورها
ساختار دی-ان-آ
#ساختارDAN
جهان بی نهایت
#جهان_بینهایت
تئوری ریسمان: پروژه ای بی سرانجام
واقعیت زمان! آیا زمان وجود دارد؟
آیا الکترون، کوارک و نوترینو ذرات بنیادی هستند؟
#تئوری_ریسمان
درباره آکادمی👇
- درباره آکادمی
- مدیر آکادمی
- درباره دوره ها
- راهنمای عضویت و ثبت نام
#اطلاعیه
#پشتیبانی
تجربه های همراهی اعضای آکادمی
👈#تجربه_همراهی
- قسمت هایی از درس کیهان شناسی
👈#کیهان_شناسی
- قسمت هایی از درس تئوری نسبیت
👈#مفاهیم_نسبیتی
-قسمت هایی از درس معرفی تئوری آشوب
👈#مفاهیم_آشوب
-قسمت هایی از درس تئوری کوانتوم
👈#مفاهیم_کوانتوم
-قسمت هایی از درس جبر خطی
👈#جبر_خطی
@natphys
Telegram
آکادمی فیزیک نظری ناوس
دعوت به همراهی
✍یکی از ویژگی های مهم جهان فیزیکی ما تنوع و گوناگونی موجودات آن است... اما سوال مهم اینجاست که آیا این موجودات متنوع، همگی تحت تاثیر یک قانون مشترک واقعیت فیزیکی می یابند؟ یا هر موجودی به تنهایی قانون خودش را داراست؟
به عبارتی آیا جهان ما…
✍یکی از ویژگی های مهم جهان فیزیکی ما تنوع و گوناگونی موجودات آن است... اما سوال مهم اینجاست که آیا این موجودات متنوع، همگی تحت تاثیر یک قانون مشترک واقعیت فیزیکی می یابند؟ یا هر موجودی به تنهایی قانون خودش را داراست؟
به عبارتی آیا جهان ما…
۱ آذر ۱۳۹۹
با درود،
جلسه هفتم کیهان شناسی در دسترس شرکت کنندگان دوره تخصصی قرار گرفته است.
یادآوری مهم: دسترسی به ویدئوهای هر جلسه از درس، تنها تا یک ماه پس از تاریخ بارگذاری امکان پذیر است.
لطفا در فرصت تعیین شده نسبت به ذخیره فایل ها اقدام نمایید و از ارسال ایمیل های تقاضای دسترسی مجدد (پس از انقضای مهلت) خودداری فرمایید.
برای آن عده از دوستانی که احتمالا جلساتی را از دست داده اند، این امکان قرار داده شده که در دوره آتی (بهار ۱۴۰۰) با ارسال درخواست، دسترسی شان به جلسات مورد نظر (حداکثر دو جلسه) برقرار شود. از توجه شما سپاسگزاریم.
#اطلاعیه
www.natphys.net
@natphys
با درود،
جلسه هفتم کیهان شناسی در دسترس شرکت کنندگان دوره تخصصی قرار گرفته است.
یادآوری مهم: دسترسی به ویدئوهای هر جلسه از درس، تنها تا یک ماه پس از تاریخ بارگذاری امکان پذیر است.
لطفا در فرصت تعیین شده نسبت به ذخیره فایل ها اقدام نمایید و از ارسال ایمیل های تقاضای دسترسی مجدد (پس از انقضای مهلت) خودداری فرمایید.
برای آن عده از دوستانی که احتمالا جلساتی را از دست داده اند، این امکان قرار داده شده که در دوره آتی (بهار ۱۴۰۰) با ارسال درخواست، دسترسی شان به جلسات مورد نظر (حداکثر دو جلسه) برقرار شود. از توجه شما سپاسگزاریم.
#اطلاعیه
www.natphys.net
@natphys
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
آکادمی فیزیک نظری ناصری
قسمت هایی از درس مکانیک کوانتوم به زبان ساده - تابع موج، هم هست و هم نیست! (۱)
مجموعه دروس دوره مقدماتی - تابستان ۹۹
لینک راهنمای دوره ها، عضویت و ثبت نام
#مفاهیم_کوانتوم
www.natphys.net
@natphys
قسمت هایی از درس مکانیک کوانتوم به زبان ساده - تابع موج، هم هست و هم نیست! (۱)
مجموعه دروس دوره مقدماتی - تابستان ۹۹
لینک راهنمای دوره ها، عضویت و ثبت نام
#مفاهیم_کوانتوم
www.natphys.net
@natphys
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
آکادمی فیزیک نظری ناصری
قسمت هایی از درس مکانیک کوانتوم به زبان ساده - تابع موج، هم هست و هم نیست! (۲)
مجموعه دروس دوره مقدماتی - تابستان ۹۹
لینک راهنمای دوره ها، عضویت و ثبت نام
#مفاهیم_کوانتوم
www.natphys.net
@natphys
قسمت هایی از درس مکانیک کوانتوم به زبان ساده - تابع موج، هم هست و هم نیست! (۲)
مجموعه دروس دوره مقدماتی - تابستان ۹۹
لینک راهنمای دوره ها، عضویت و ثبت نام
#مفاهیم_کوانتوم
www.natphys.net
@natphys