کوانتوم مکانیک‌🕊
10.9K subscribers
4.11K photos
2.37K videos
135 files
4.9K links
" یونیورس داینامیکی از میدان های کوانتومی ست"
Download Telegram
سیستم موشک سیستم پرتاب فضایی (SLS)ناسا

𝑸𝑼𝑨𝑵𝑻𝑼𝑴 𝑴𝑬𝑪𝑯𝑨𝑵𝑰𝑪𝑺

═══════════
🆔 @higgs_field
═══════════

مطالب جذاب و شگفت انگیز علمی
#شفق_قطبی چیست ؟

شفق قطبی (در قطب شمال aurora borealis و در قطب جنوب aurora australis) به صورت نورهای رنگی در آسمان نمود پیدا میکند که میتواند شکل های متفاوتی داشته باشد؛ روشنایی به شکل بادبزن، روشنایی کلی، روشنایی هایی به صورت پرده هایی که از آسمان آویخته شده و روشنایی سنبله ای شکل که سر به آسمان می کشد.

منشاء این پدیده بادهای خورشیدی (Solar winds) هستند باد های خورشیدی جریانی از ذرات یونی (پلاسما) انرژی داری هستند که از طرف خورشید در تمام جهات به فضا ساطع می شوند.

ذرات موجود در بادهای خورشیدی با میدان مغناطیسی زمین برهم کنش دارند و تعدادی از این ذرات در امتداد خطوط میدان مغناطسی زمین به سمت قطب های شمال و جنوب شتاب میگیرند (طبق قانون دست راست در الکترومغناطیس) . وقتی این ذرات به لایه ی یونوسفر (Ionosphere) برخورد میکنند، ذرات تشکیل دهنده ی یونوسفر برانگیخته می شوند. این برانگیختگی باعث انتقال الکترون ها به لایه های بالاتر و برگشت به شرایط پایدار شده، و این فرایند نورهایی با طول موج معیّن گسیل میکند.
به طور مثال مولکول اکسیژن (O2) متمایل به تولید نور سرخ و یا زرد، تک اتم اکسیژن (O) متمایل به تولید نور سبز و اتم های نیتروژن (N) متمایل به تولید نور بنفش هستند که البته نمونه های آن قبلا در کانال ارائه شده است.


t.me/higgs_field
شفق‌قطبی و مغناطیس‌کره‌ی #مشتری


سیاره‌ی #مشتری هم شفق قطبی دارد. درست مثل زمین، میدان مغناطیسی بزرگترین سیاره‌ی منظومه‌ی شمسی هم به هنگام برخورد ذرات باردار خورشید فشرده می‌شود. این فشردگی مغناطیسی باعث می‌شود که ذرات باردار به سمت قطبین مشتری و درون اتمسفر آن حرکت کنند. آن‌جا الکترون‌ها به طور موقت برانگیخته می‌شوند. سپس وقتی دوباره به حالت اول باز می‌گردند و با یون‌های اتمسفر پیوند دوباره برقرار می‌کنند، شفق قطبی ایجاد می‌شود. این تصویر گرافیکی به خوبی مغناطیس‌کره‌ی مشتری را نشان می‌دهد. در بالا-سمت راست عکس هم می‌توانید تصویری واقعی از مشتری را ببینید که قطب شمال آن خیلی روشن در پرتوی ایکس درخشیده است. این عکس را تلسکوپ فضایی #چاندرا گرفته و درخشش یک شفق قطبی خیلی پرنور را نشان می‌دهد. البته به جز شفق قطبی، عکس بقیه‌ی سیاره کار تلسکوپ #هابل است. این شفق قطبی روز ۱۱ اکتبر سال گذشته، یعنی چند روز بعد از اینکه یک فوران تاج خورشیدی (#CME) عظیم رخ داد مشاهده شد.
t.me/higgs_field
زیبا ترین عکس ناسا از ایران

گویا فیک هست
t.me/higgs_field
عکسی زیبا از ایران در شب از ناسا

گویا فیک هست

t.me/higgs_field
#پاد_ماده

در سال 1928،‌ فیزیکدان انگلیسی، «پاول دیراک» (Paul Dirac)، نظریه کوانتوم و نسبیت خاص را ترکیب کرد تا بتواند به کمک آن، رفتار یک الکترون به هنگام حرکت با سرعت نسبی را توصیف کند. این معادله باعث شد تا دیراک، جایزه نوبل سال ۱۹۳۳ را از آن خود کند. معادله دیراک، دو جواب داشت. یکی برای الکترون با انرژی مثبت و دیگری برای الکترون با انرژی منفی و این در حالی بود که فیزیک کلاسیک عقیده داشت که انرژی یک ذره، همواره عددی مثبت است.
پادماده به‌طور طبیعی در زمین یافت نمی‌شود، به غیر از موارد بسیار نادر و با عمر بسیار کوتاهی که از نتیجه تباهی هسته‌ای وپرتوهای کیهانی به وجود می‌آیند. زیرا پادماده‌هایی که در زمین و خارج از آزمایشگاه‌های خاصی موجود می‌باشند با برخورد با مواد معمولی، نابود می‌شوند. 
برای توضیح پاد ماده (anti_matter) نخست باید ماده(matter) را توضیح داد.

اتم ماده از یک پروتون مثبت با الکترون منفی در لایه ها تشکیل شده است . پروتونی که ۲۰۰۰ برابر الکترون جرم دارد.

اما در اتم پاد ماده بجای الکترون ، #پاد_الکترون یا #پوزیترون به دور هسته یا پاد_پروتونی با بار منفی می چرخد.

در آزمایشگاه به تعداد محدودی پاد ماده را میتوان ساخت اما نگاه داری پاد ماده ملزم به استفاده از #دام_پنینگ است . با این اوصاف در ساخت پاد ماده بحث هزینه مطرح است ،با بهای تخمینی ۳۰ میلیارد دلار برای هر گرم پوزیترون و ۶۲.۵ تریلیون دلار برای هر گرم پادهیدروژن، گفته می‌شود که پادماده پرهزینه‌ترین مادهٔ موجود می‌باشد.

دام پنینگ یک ایزولاتور مغناطیسی است که اتم های #پاد_هیدروژن را معلق نگه میدارد تا از برخورد ماده با پاد ماده جلوگیری کند.

اینکه پاد ماده در میدان گرانشی سقوط می کند یا به سمت مخالف میرود هنوز برای دانشمندان محل بحث است اما شواهدی موجود در دست است که می توانیم توصیفاتی از رفتار پاد ماده یا پاد ذرات بدهیم.

در #تابش_هاوکینگ در نقطه مماس بر #افق_رویداد در اثر جوش و خروش کوانتومی ذره و پاد ذره ایجاد می گردد ، پاد ذره به سوی جرم مرکزی سیاهچاله سقوط می کند و ذره دیگر که خارج از افق رویداد سیاهچاله است به سوی خارج از سیاهچاله شتاب دارد. و این همان رویدادی است که باعث تبخیر جرم سیاهچاله می شود . به این نکته توجه داشته باشید که رفتار پاد ذرات را نمیتوانیم بعنوان رفتار پاد ماده در نظر بگیریم.

برای اینکه یک اتم پاد ماده رفتار گرانشی مخالف ماده انجام دهد باید جرم منفی داشته باشد این در حالیست که نظریه CPT فیزیک ذرات پیش‌بینی می‌کند که اتم‌های پاد هیدروژن، بسیاری از مشخصه‌های معمول هیدروژن را دارند که از آن‌جمله می‌توان به جرم، ممان مغناطیسی و فرکانس حالت گذار اتمی اشاره کرد. به طور مثال، انتظار می‌رود که اتم‌های برانگیخته پاد هیدروژن، همان طیف رنگی هیدروژن را داشته باشند. اتم‌های پاد هیدروژن به ماده یا پاد ماده ‌ها از طریق نیروی گرانشی جذب می‌شوند که مقدار این نیرو، با نیروی دریافتی از اتم هیدروژن برابر است. البته برای پاد ماده ‌هایی که جرم گرانشی منفی دارند، این موضوع صدق نمی‌کند که البته هنوز به صورت تجربی ثابت نشده است.

#میدان_هیگز
t.me/higgs_field
در شکل بالا دو اتم هیدروژن و هلیم در برابر دو اتم #پاد_هیدروژن و #پاد_هلیم را نشان داده ایم.

t.me/higgs_field
برای نابودی جهان , به " (10^10) 2.5 " تن "پاد ماده" نیاز داریم و این در حالی است که قیمت هر گرم پاد ماده برابر "62" تریلیون دلار است.

t.me/higgs_field
پادماده از چیزی که فکر میکنید به شما نزدیک تر است:

مقادیر کمی از پادماده به طور مداوم به شکل پرتو های کیهانی بر روی زمین می بارند، ذرات پر انرژی ای از فضا. این ذرات پادماده، با آهنگی بین یک تا 100 ذره در هر متر مربع به اتمسفر ما میرسند. همچنین شواهدی دال بر تولید پادماده در رعد و برق نیز وجود دارد.
اما منابع دیگر پادماده نیز وجود دارند که حتی از رعد و برق به ما نزدیک ترند. به عنوان مثال، موز تولید پادماده میکند. با تابش یک پوزیترون (پاد الکترون) در هر 75 دقیقه. این اتفاق به این دلیل می افتد که موز حاوی مقدار کمی پتاسیم-40 است، که یک ایزوتوپ طبیعی پتاسیم هست. در حینی که پتاسیم-40 واپاشی میکند، گاهی اوقات یک پوزیترون نیز در این فرآیند تابش می کند.

همچنین بدن ما نیز حاوی پتاسیم-40 است که به این معنیست که پوزیترون ها از خود شما نیز خارج می شوند. پادماده بلافاصله پس از تماس با ماده از بین می رود، بنابراین عمر ذره های پادماده بسیار کوتاه مدت است.
t.me/higgs_field
🌍در هر قرن،گردش زمین ۱٫۴ میلی ثانیه کندتر می شود. وقتی دایناسورها وجود داشتند، یک روز ۲۳ ساعت بود. گردش زمین در سال ۱۸۲۰ دقیقأ ۲۴ ساعت بود، اما اکنون ۲٫۵ میلی ثانیه عقب است..!!

t.me/higgs_field
#matter
#anti_matter
#cpt_symmetry
#مادھ #پاد_مادھ
For every 10 billion anti Protons presents in the early universe there were 10 billion and 1 protons .
That the imbalance formed the matter_filled universe we now today


برای وجود هر 10 میلیارد ضد پروتون در جهان اولیه 10 میلیارد و 1 پروتون در جهان کنونی ما وجود دارد.

این عدم تعادل جهان ماده ای را که ما اکنون تشکیل می دهیم تشکیل داد.
t.me/higgs_field
عملگر سی‌پی که باعث تبدیل یک الکترون با اسپین بالا به پوزیترون با اسپین پایین می‌شود.


نقض سی‌پی(به انگلیسی: CP violation) به نقض تقارن مزدوج بار و پاریته اطلاق می‌شود.
تقارن، حاصل ضرب مقادیر تقارن دو ذره برای بار مزدوج است که ذره را به پادذره تبدیل می‌کند. در این تقارن، C نماد پیوند بار و P نشانه زوجیت ذره هستند.
t.me/higgs_field

قصد داریم عدم تقارن باریونی و سی پی تی و ماده و پاد ماده در مراحل آغازین توضیح دهیم که مطالب کنونی پیش نیاز این مطالب بعدی هستند.
کهکشان "sombrero" یا کلاه مکزیکی در فاصله ۲۸میلیون سال نوری از زمین
سمت راست: تصاویر این کهکشان از دید سه تلسکوپ چاندرا، هابل و اشپیتزر.عکس بزرگ تلفیقی از این سه عکس می باشد.

t.me/higgs_field
تصویری خارق العاده از لکه بزرگ و قرمز رنگ #مشتری که فضاپیمای #ویجر ۱ در سال ۱۹۷۹ به ثبت رساند.
t.me/higgs_field
#مشتری جرمی بالغ بر ۳۱۸ برابر جرم زمین را داراست. نيروي جاذبه در سطح مشتري بيش از 2.4 برابر قوي تر از نيروي جاذبه سطح زمين است.

t.me/higgs_field
فوتون تفاوت‌هایی اساسی نسبت به ذراتی همچون «کوارک» (quarkquark) یا الکترون دارد. جرم ساکن این ذره برابر با صفر بوده، از این رو سرعت این ذره در خلاء دقیقا برابر با سرعت نور است. شاید مهم‌ترین تاثیری که فوتون در زندگی یک فرد عادی دارد، تاثیر آن در دیدن محیط اطراف است. در حقیقت بدون وجود فوتون قادر نخواهیم بود محیط اطرافمان را مشاهده کنیم.
البته برای درک کامل باید نخست درباره #مکانیسم_بینایی توضیح بدهیم .
سلول های استوانه ای که مستقل از طول بسامد فوتون که باعث ادراک سه رنگ اصلی هستند دیدی سیاه و سفید ایجاد می کنند.

سپس با پالس هایی که از سه نوع سلول مخروطی سبز ، آبی و قرمز این تصویر دچار ویرایش و بهبود می گردد.


t.me/higgs_field
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
#پاد_ماده
قبلا درباره ماده و پاد ماده گفتیم . و برخورد الکترون و پوزیترون را مثال زدیم .

فرایند نابودی الکترون-پوزیترون وقتی رخ می‌دهد که یک الکترون(-e) و یک پوزیترون (+e، پادذره الکترون) برخورد می‌کنند. نتیجه برخورد نابودی الکترون و پوزیترون و به وجود آمدن فوتونهای پرتو گاما است اما در انرژی‌های بالاتر، ذرات دیگری بوجود می آیند.

e− + e+ → γ + γ

این فرایند می‌بایست برخی از قانون‌های پایستگی را رعایت کند:

پایستگی بار الکتریکی. بار خالص قبل و بعد باید صفر باشد.

پایستگی تکانه خطی و انرژی کل.

این قانون اجازه تولید تنها یک پرتو گاما را نمی‌دهد، هرچند که در نظریه میدان کوانتومی این فرایند مجاز است.

پایستگی تکانه زاویه‌ای


در برخورد های کم انرژی احتمالات محدودی برای حالت نهایی وجود دارند. محتمل‌ترین آن‌ها ایجاد دو یا چند فوتون پرتو گاما است. پایستگی انرژی و تکانه خطی اجازه نمی‌دهد که فقط یک فوتون تنها به وجود آید .

اما در برخورد های انرژی بالا ، انرژی جنبشی کافی برای تأمین انرژی‌های لختی تولید ذرات سنگین‌تر وجود دارد. این احتمال نیز وجود دارد که ذرات پدیدآمده، فوتون و ذرات سبک دیگر باشند، اما انرژی‌های بیشتری داشته باشند.
.
تا کنون سنگین‌ترین جفت ذراتی که توسط نابودی الکترون-پوزیترون در شتاب دهنده‌های ذرات تولید شده‌اند، جفتهای بوزون-پادبوزون +W--W هستند. سنگین‌ترین تک ذرات تولید شده نیز بوزون‌های Zهستند.

#میدان_هیگز

t.me/higgs_field
سیاره #Kepler13Ab به ستاره میزبان خودش بقدری نزدیک است که هر ۱.۸ روز یکبار بدور آن می‌چرخد. این سیاره یکی از داغ‌ترین مناطق کائنات است و دمای سمت همیشه روز این سیاره ۲،۷۶۰ درجه می‌باشد

𝑸𝑼𝑨𝑵𝑻𝑼𝑴 𝑴𝑬𝑪𝑯𝑨𝑵𝑰𝑪𝑺

═══════════
🆔 @higgs_field
═══════════

مطالب جذاب و شگفت انگیز علمی
#فوتون
#مفاهیم_بنیادین
#مکانیک_کوانتومی

طیف الکترومغناطیسی از طول موج‌های زیاد در ناحیه رادیویی شروع و تا طول موج‌های خیلی کم در ناحیه گاما و امواج کیهانی گسترش یافته است.

برای محاسبه انرژی فوتون :

E = h . f

(E انرژی فوتون)(f فرکانس و بسامد فوتون)
(h ثابت پلانک)

همانطور که از رابطه بالا استخراج می شود با افزایش فرکانس فوتون انرژی فوتون نیز افزوده می گردد.

کل طیف امواج الکترومغناطیسی شامل:
Radio امواج رادیویی
Micro Wave میکرو ویو
Infrared مادون قرمز
Visible Light نور مرئی
Ultra Violet فرابنفش
X_RAY اشعه ایکس
GAMMA_RAY اشعه گاما
COSMIC_RAY امواج کیهانی


t.me/higgs_field