‍ مفاهیم بنیادین مکانیک کوانتوم

#حرکت :

واژه ای که برای بسیاری از ما به یک واژه ی بسیار عادی تبدیل شده است. بشر از هزاران سال پیش، به مفهوم حرکت توجه کرده بود، اما این نیوتون بود که برای اولین بار و در سال ۱۶۸۷ حرکت را فرمول بندی کرد و در واقع قوانین حرکت را نگاشت. شاید از آن زمان بود که دانشمندان به طور عمیق تری به این مفهوم جالب، معطوف شدند.

قوانین حرکت نیوتون،به طور فوق العاده ای جلوتر از عصر او بود، به طوری که هنوز بسیاری از داشمندان، نیوتون را انقلابی ترین دانشمند کل تاریخ علم می دانند. اما از آنجایی که اولین ها، همیشه کامل ترین ها نیستند، این قوانین اولیه و انقلابی نیوتون هم کامل نبودند. در سال ۱۹۰۵ نظریه ی دیگری برای حرکت و توسط نابغه ی دیگری به نام آلبرت اینشتین خلق شد که نسبیت خاص نام گرفت.

این نظریه تنها برای اجسامی که با سرعت نور در حال حرکت هستند، مناسب است. اما در همان سالها نظریه ی جنجالی و البته بسیار جامع تری به نام مکانیک کوانتوم در حال شکل گیری بود که درک بشر را از واقعیت کاملاً تغییر داد. 


مکانیک کوانتوم، در واقع یک نظریه ی دقیق و جامع است که برای کل کائنات قابل کاربرد است، اما برای جهان ماکروسکوپی به قوانین نیوتونی کاهش می یابد و در سرعت های نزدیک به نور با نسبیت خاص ادغام شده و با عنوان مکانیک کوانتوم نسبیتی شناخته می شود. بنابراین مکانیک کوانتوم را در جهان میکروسکوپی به کار می بریم. در این جهان با بنیادی ترین ذرات هستی سروکار داریم ذراتی که، دنیای پر رمز و راز دیگری در درونشان نهفته است.

#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field

🎵 #ترانه دلسوز من باش
معین
@FarazTed

#مفاهیم_بنیادی
📚تفاوت علم، شبه علم، نظریه، فرضیه و فکت علمی

🔰فکت‌ها مشاهداتی مانند “هی، بیرون روشن است” هستند. هنگامی که شما شروع به تلاش برای توضیح اینکه این فکت یا واقعیت برای مثال با فرض اینکه خورشید باید بیرون باشد می‌کنید، شما یک فرضیه ساختید که می‌تواند تست شود. سپس شما فقط نیاز به راه اندازی یک آزمایش دارید که آن را تکرار و کنترل کنید. بسیار خب ما فقط یک کار علمی انجام دادیم.

📌مثال برای فکت:
زمین کره است.
آب در صفر درجه سانتی گراد یخ می‌زند.
جهان در حال گسترش است.
ماده از اتم تشکیل شده است.
لکه‌های خورشید از سطح خورشید سرد ترند.

📌مثال برای فرضیه:
خورشید 7.5 میلیارد سال دیگر خواهد مرد.
فضا 10 بعدی است.
سفر در زمان امکان پذیر است.

🔍هنگامی که یک فرضیه به اندازه کافی تایید علمی دریافت کند، آن‌ها می‌توانند برای بدست آوردن یک نظریه بالای یکدیگر قرار بگیرند. آن ایده که بصورت نظریه در می‌آید در واقع سخت‌ترین آزمایش‌های علمی را می‌گذراند و می‌توان گفت “نظریه” بالاترین میزان اطمینانی هست که ما میتوانیم داشته باشیم.

📌مثال برای نظریه:
نور یک موج الکترمغناطیس هست که توسط معادلات مَکسوِل توصیف می‌شود.
میدان مغناطیسی زمین توسط یک سیال در هسته آن تولید می‌شود.

🔰اما قانون چی؟ قانون بیانیه‌ای بر پایه مشاهدات تجربی مکرر است که برخی از پدیده‌های طبیعت را توصیف می‌کند. اثبات اینکه چیزی اتفاق می‌افتد و چگونه اتفاق می‌افتد اما نه درباره اینکه چرا اتفاق می‌افتد!
“یک تعمیم توصیفی درباره اینکه چگونه برخی از جنبه‌های طبیعت تحت شرایط معینی رفتار می‌کنند.” بطور مثال قانون جاذبه نیوتن.
در آخر می‌توانیم بگوییم قانون برای اینکه چه چیزی اتفاق می‌افتد و نظریه برای توضیح اینکه چرا اتفاق می‌افتد به کار می‌رود.

📌مثال برای قانون:
هر عملی یک عکس العمل دارد
F=m.a
p=m.v

http://t.me/higgs_field

تقارن: کلید شناخت کیهان
#پارت_پنجم

علم فیزیک با بیش‌ترین بهره‌گیری از دو روش ذکر شده، یعنی منطق ریاضی و آزمایش، بدرستی دقیق‌ترین علم از علوم طبیعی محسوب می‌شود. توان این علم در درک بیشتر و بهتر از پدیده‌های طبیعی در گرو امکانات ریاضی و آزمایشگاهی است که تا اواسط قرن هجدهم توسعه چندانی نیافته بودند.

توسعه علم هندسه و جبر، به‌ویژه از قرن نوزدهم به این سو، سبب شناخت باز هم بیشتر از مفهوم تقارن و کاربردش در علم فیزیک و علوم دیگر گردید. در سال ۱۹۱۸ امی نوتر۱۰ Emmy Noether، خانم ریاضیدان آلمانی (۱۸۸۲ـ ۱۹۳۵)، نشان داد که می‌توان اصل‌ بقاء یا قانون بایستگی (Erhaltungssatz, conservation law) را با مفهوم تقارن توضیح داد، به تقارن‌ها رجعت داد (قضیه نوتر Noether‘s Theorem).‌ برای مثال، اصل بقاء انرژی و یا اصل بقاء تکانه (ضربه) قابل ارجاع به تقارن زمان و فضا می‌باشند. در این‌جا ما از یک طرف به اهمیت مفهوم تقارن و کاربرد آن و از طرف دیگر به زیبائی‌های نهفته در قوانین طبیعی پی‌می‌بریم.

اشاره: در قرن هجدهم امانوئل کانت، فیلسوف آلمانی (۱۷۲۴ـ ۱۸۰۴)، در ’آثار نخستین‘ ۱۱خود مسئله پاریته (parity)، برابری تقارن ـ راست ـ چپ، در طبیعت را مطرح می‌کند. کانت می‌کوشد از این طریق، یعنی با بهره‌جوئی از مفهوم تقارن، ماده را توضیح دهد. او بر این نظر بود که ماده توسط نیروهای جذب و دفع کننده تعریف و تعیین می‌شود. جالب است بدانیم که اکنون پس از گذشت بیش از دو و نیم قرن از بیان کانت در فیزیک کوانتوم، صحبت از تعریف نیرو و تعیین آن با مقوله ’نسبت‘ (Beziehung, relationship) می‌شود.

مفهوم تقارن در عصر معاصر

اهمیت مفهوم تقارن‌ در عصر ما، به‌ویژه در علوم پایه و ریاضیات، در این است که امکان ‌پیش‌گوئی‌ به ما می‌دهد. به این معنا که با یاری تعداد اندکی از تقارن‌ها می‌توان به پیش‌گوئی‌‌های بسیار گسترده‌ در این علوم پرداخت. برای مثال وقتی ما از طریق ریاضیات از وجود تقارنی در علم فیزیک مطلع می‌شویم، می‌توانیم آن را به مثابه قانونی که در طبیعت وجود دارد تلقی ‌کنیم. بی‌تردید صحت یک چنین پیش‌گوئی می‌باید از طریق آزمایش (تجربی) به اثبات برسد و بلعکس وقتی ما قوانینی از طبیعت را از طریق تجربه بدست می‌آوریم لازم است که این قوانین را با استفاده از علم ریاضی مستدل نمائیم. در هر دوی این روش‌ها می توان از قضیه امی نوتر استفاده نمود.

در بالا از دو اصل بقاء (انرژی و تکانه) نام برده شد بی‌آن‌که تعریف شوند. در زیر پس از تعریف اصل بقاء و تقارن، توضیح شکست تقارن و قضیه امی نوتر و طرح دو پرسش به این دو اصل به‌عنوان مثال‌هائی از قوانین اصل بقاء که اهمیت فوق‌العاده‌ای در شناخت ما از طبیعت دارند می‌پردازم.


t.me/higgs_field

📗"کوانتوم به زبان ساده" به‌قلم سیاوش کسروی، مجموعه نوشتاری‌ست که در آن کوشش شده مفاهیم کوانتومی برای غیرفیزیکی‌ها به ساده‌ترین حالت توضیح داده شود.
تلاش بر توضیح مفاهیم بنیادین فیزیک داریم و این مقاله را برای شروع به همه عزیزان توصیه می کنیم.
اگر پرسشی پیش آمد دوستان میتونن در قسمت نظرات بپرسند.
#مفاهیم_بنیادین
t.me/higgs_field

به هر آشفتگی در محیط که در فضا منتشر می‌شود و اغلب حامل انرژی است موج می‌گویند. امواج در حالت کلی به دو دسته مکانیکی و الکترومغناطیسی تقسیم بندی می شوند. موج های مکانیکی تنها در محیط های مادی تولید می شوند در صورتی که امواج الکترمغناطیسی علاوه بر محیط های مادی از خلاء نیز عبور می کنند. برای تولید موج نیازمند چشمه موج است و جابه جایی موج در محیط را انتشار موج می نامند.( امواج گرانشی نیز که در خلا یا به توصیف برایان گرین در میدان پایه فضا-زمان سیر می کند را نیز به این توضیح اضافه کنید)
#مفاهیم_بنیادین
#میدان_هیگز
#wave
t.me/higgs_field

سری فوریه در ریاضیات، روشی برای بیان یک تابع به صورت مجموع چندین موج سینوسی است. در واقع با استفاده از این سری می‌توان یک تابع متناوب را به صورت حاصل جمع چندین تابع نوسانی بیان کرد. این توابع نوسانی، می‌توانند به فرم سینوسی، کسینوسی و یا به فرم مختلط آن‌ها بیان شوند. سری فوریه، تبدیل فوریه و انتگرال فوریه به طور گسترده در علوم گوناگون، برای تحلیل فیزیکی پارامترهای ریاضی، ساده‌سازی مسائل مختلف و حل آن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field

#wave
تعریف ثابتی بر موج وجود ندارد تعاریف گسترده ای می توان برای موج در نظر گرفت.
یکی آشفتگی موجود در فضا و دیگری نوسان های حول یک نقطه مرجع در فضا.یک ارتعاش یا لرزش (ویبراسیون) را می‌توان به صورت یک حرکت به عقب و جلو پیرامون نقطهٔ m در اطراف یک مقدار مرجع تعریف نمود. با وجود این، تعریف مشخصات کافی برای موج که باعث کیفیت بخشیدن به آن می‌شود موضوعی قابل انعطاف است
t.me/higgs_field

تقارن و پایستگی :کلید شناخت کیهان
مقاله ای از دکتر حسن بلوری
پارت اول
https://t.me/higgs_journals/595
پارت دوم
https://t.me/higgs_journals/599
پارت سوم
https://t.me/higgs_journals/601
پارت چهارم
https://t.me/higgs_journals/602
پارت پنجم
https://t.me/higgs_field/3801
پارت ششم
https://t.me/higgs_journals/611

‍ تصور می‌شود که تمام فرمیون‌ها دارای جرم سکون غیر صفر هستند. ذرات موجود در نسل I نسبت به نسل II از جرم کمتری برخوردار هستند و همچنین این ارتباط بین جرم ذرات موجود در نسل II و نسل III نیز وجود دارد. در طول نسل‌های مختلف کوارک‌ها جرم بیشتری نسبت به لپتون‌ها و نوترینوها جرم کمتری نسبت لپتون‌های دیگر دارند. وقتی صحبت از جرم می‌شود بوزون‌ها تقسیم می‌شوند، به این صورت که گلوئون‌ها و فوتون‌ها بدون جرم هستند در حالی که بوزون‌های W ،Z و هیگز جرم دارند.

جرم شکلی از انرژی است. یک ذره متحرک نسبت به ذره ثابت جرم بیشتری دارد زیرا دارای انرژی جنبشی است. از نظر منطقی یک ذره ثابت نباید جرمی داشته باشد. اگر بتوانیم یک فوتون را متوقف کنیم (که نمی‌توانیم) خواهیم دید که هیچ وزنی نخواهد داشت و به نظر می‌رسد منطق ما کار می‌کند. اما اگر یک الکترون را متوقف کنیم (که می‌توانیم) متوجه می‌شویم که وزن دارد و در این حالت منطق ما در مورد انرژی بودن جرم و صفر بودن جرم ذرات ساکن اشتباه خواهد بود. بدین ترتیب این سوال مطرح است که چرا بعضی از ذرات در حالت سکون وزن دارند و برخی دیگر هیچ وزنی ندارند؟

جرم شکلی از انرژی است و انرژی در دو نوع وجود دارد: انرژی جنبشی (انرژی حرکت) و انرژی پتانسیل (انرژی ساختار). سهم انرژی جنبشی در جرم جزئی است، بیشتر جرم اطراف ما از نوعی انرژی بالقوه حاصل می‌شود. به عنوان مثال یک پروتون از دو کوارک بالا و یک کوارک پایین ساخته شده است اما جرم این سه کوارک برابر با جرم یک پروتون نیست.
اینجا میتوانید به مدل استاندارد ذرات بنیادین نگاهی بیندازید
t.me/higgs_field

مقاله ای برای درک پروتون و دریای کوارکی درون آن و مطالعات اخیر که سعی در توصیف پروتون با ماده تاریک دارد

#dark_matter
#proton
پارت اول
https://t.me/higgs_journals/239
پارت دوم
https://t.me/higgs_journals/243
پارت سوم
https://t.me/higgs_journals/251

#پرسش

متن زیر را مطالعه کنید؟
جرم شکلی از انرژی است و انرژی در دو نوع وجود دارد: انرژی جنبشی (انرژی حرکت) و انرژی پتانسیل (انرژی ساختار). سهم انرژی جنبشی در جرم جزئی است، بیشتر جرم اطراف ما از نوعی انرژی بالقوه حاصل می‌شود. به عنوان مثال یک پروتون از دو کوارک بالا و یک کوارک پایین ساخته شده است اما جرم این سه کوارک برابر با جرم یک پروتون نیست.

بطور معمول گفته میشه یک پروتون از دو کوارک up و یک کوارک down ساخته شده است. اما مجموع جرم این سه کوارک سهم ناچبزی در جرم یک پروتون دارد . چرا؟


#پاسخ

پروتون دریایی از کوارک ها و انتی کوارک هاست و دو کوارک بالا و یک پایین در واقع کوارک های مازاد هستند.
از طرفی بخشی از جرم پروتون علاوه بر جرم کوارک ها و آنتی کوارک ها که از لحاظ charge یکدیگر را خنثی نموده اند را مدیون انرژی های جنبشی و میدان گلئونی داخلی بین کوارک ها است.


برای مطالعه بیشتر به اینجا مراجعه کنید.


t.me/higgs_field

دوازده فرمیون وجود دارد که تفاوت بین آن‌ها نوع فرمیون است. کلمه flavor به معنای نوع استفاده شده است و فقط در مورد فرمیون‌ها کاربرد دارد. اما اگر دقت کنید flavor به معنی طعم و مزه است و چیزی است که در مورد ذرات زیراتمی قابل درک نیست. در حقیقت ذرات زیراتمی بسیار کوچک هستند و نمی‌توانند خصوصیاتی داشته باشند که مستقیماً توسط حواس انسان مشاهده شوند.مدل استاندارد ذرات بنیادین

t.me/higgs-field

مختصر و معرفی بر بوزون و میدان هیگز
https://t.me/higgs_journals/613

https://t.me/higgs_journals/614

https://t.me/higgs_journals/615

‍ #مدل_استاندارد

نامیده شده به اسم فیزیکدان ایتالیایی انریکو فرمی، به ذرات بنیادی با اسپین نیمه گفته می‌شود. اصولا همه ذره‌های اساسی در مکانیک کوانتومی، یا از فرمیون‌ها یا از بوزون‌ها هستند. الکترون‌ها، لپتون‌ها، نیتریون‌ها و حتی کوارک‌ها همگی فرمیون می‌باشند. به این ترتیب، ذرات تشکیل‌شده از تعداد فردی از فرمیون‌ها نیز، جزو فرمیون‌ها می‌شوند.

در فیزیک ذرات، فرمیون‌ها ذراتی هستند که ازآمار فرمی–دیراک، تبعیت می‌کنند که بر اساس نام انریکو فرمی نام گذاری شده‌است . در مقابل آنها, بوزونها از آمار بوز – اینشتین پیروی می‌کنند .

در یک لحظهٔ معین، تنها یک فرمیون می‌تواند، یک حالت کوانتومی را اشغال کند که این بیان اصل طرد پاولی است . بدین معنی که اگر بیش از یک فرمیون فضای مشابهی را در فضا اشغال کنند، مشخصهٔ هر فرمیون ( برای مثال اسپین )، باید از دیگری متفاوت باشد . فرمیون‌ها معمولا" بخش اصلی ماده هستند و بوزون‌ها ذرات حامل نیرو هستند . به هر جهت تمایز بین دو مفهوم در فیزیک کوانتومی نامشخص است .

فرمیون‌ها می‌توانند ذرات بنیادی باشند مانند الکترون یا ترکیبی باشند مثل پروتون . همهٔ فرمیون‌های مشاهده شده، دارای اسپین نیمه صحیح هستند برخلاف بوزون‌ها که اسپین صحیح دارند . در قضیه اسپین - آمار، نشان داده می‌شود که یک تابع موج، با تعویض جای دو فرمیون همسان، منفی می‌شود. البته در سیستم‌های بوزونی، با جابه جایی دو بوزون، تابع موج هیچ تغییری نمی‌کند. در مدل استاندارد، دو گونه فرمیون بنیادی وجود دارد : کوارک‌ها و لپتون‌ها . در کل ۲۴ فرمیون متفاوت وجود دارد : ۶ کوارک و ۶ لپتون، که هر کدام با پاد ذرهٔ متناظرش همراه است.

۱۲ کوارک :
۶ ذره (u • d • s • c • b • t ) به همراه ۶ پاد ذرهٔ متناظر (u • d • s • c • b • t )
۱۲ لپتون :
۶ ذره (e− • μ− • τ− • νe • νμ • ντ ) به همراه ۶ پاد ذرهٔ متناظر (e+ • μ+ • τ+ • νe • νμ • ντ)
فرمیون‌های مرکب، مانند پروتون‌ها و نوترون‌ها، بخش اساسی و ضروری ماده‌اند . فعل و انفعالات داخلی ضعیف فرمیون‌ها، می‌تواند همچنین رفتار بوزونی نشان دهد، مثلا" در ابر رسانایی .

t.me/higgs_field

‍ طبق تعریف، فرمیون‌ها ذراتی هستند که از آمار فرمی-دیراک تبعیت می‌کنند . ذراتی که بوسیلهٔ آمار فرمی-دیراک توصیف می‌شوند، از اصل طرد پاؤلی پیروی می‌کنند. به این معنی که تمایل ندارند در کنار هم قرار بگیرند، یعنی فرمیون‌ها منزوی هستند و هیچ دو فرمیونی نمی‌تواند در یک لحظهٔ معین، یک حالت کوانتومی را اشغال کنند . این ذرات طبق اصل طرد پائولی هنگامی که در یک حالت کوانتومی قرار می‌گیرند همدیگر را دفع می‌کنند و اگر ذره‌ای در یک حالت کوانتومی خاص قرار گیرد مانع از آن می‌شود که ذره دیگری هم بتواند به آن حالت دسترسی یابد . این امر، باعث سختی و استحکام حالت‌هایی می‌شود که شامل فرمیون هستند ( هسته، اتمها، مولکولها و ... )؛ بنابراین گاهی اوقات گفته می‌شود که فرمیون‌ها بخش اصلی ماده هستند، در حالی که بوزون‌ها ذراتیند که فعل و انفعالات را انتقال می‌دهند ( حاملان نیرو ) یا بخش اصلی تشعشعاتند . میدان‌های کوانتومی فرمیون‌ها، که میدانهای فرمیونیک ( fermionic fields ) نامیده می‌شوند از روابط تبدیل متعارفی و استاندارد، پیروی می‌کنند .

اصل طرد پاولی درمورد فرمیون‌ها و استحکام ناشی از آن در ماده، منجر می‌شود به پایداری لایه‌های الکترون و ترکیب اتم‌ها و بنابراین ساخت ترکیبات شیمی ممکن می‌شود . همچنین دلیلیست برای فشار داخلی مادهٔ تبهگن که تا حد زیادی حالت تعادل کوتوله‌های سفید و ستاره‌های نوترونی را برقرار می‌کند .

تمام ذرات بنیادی دارای یک خصوصیت کوانتوم مکانیکی اند که می‌توان تقریباً آن را چرخش فرض کرد. فرمیون‌ها (الکترون‌ها، پروتون‌ها و نوترون‌ها) دارای چرخش‌هایی هستند که مضارب نیمه صحیح اند؛ بدین معنا که اگر بخواهیم با استعاره صحبت کنیم باید بگوئیم که لازم است دو دور کامل بچرخند تا به وضعیت ابتدایی خویش بازگردند. بوزون‌ها (مثلاً فوتون‌ها) دارای چرخش‌هایی با مضرب صحیح (۰ ۱، ۲، و غیره) هستند.

t.me/higgs_field

‍ انواع فرمیون
فرمیون‌ها شامل دو بخش اصلی شناخته شده هستند:

کوارک:

یک ذره بنیادی و جزء اساسی تشکیل دهنده ماده می‌باشد. کوارک‌ها با هم ترکیب می‌شوند تا ذرات مرکبی به نام هاردون (hadron) را به وجود آورند، پروتن و نوترون یکی از معروف‌ترین آنها هستند. آنها تنها ذرات بنیادی برای آزمایش همه چهار برهم کنش اساسی یا نیروهای اساسی در مدل استاندارد می‌باشند. به خاطر پدیده‌ای که به تحدید رنگ معروف است، کوارک‌ها هیچ گاه به صورت انفرادی یافت نمی‌شوند؛ آنها را فقط می‌توان درون هاردونها پیدا کرد. به همین دلیل بیشتر آنچه که ما درباره کوارک‌ها می‌دانیم از مشاهده خود هاردونها به دست آمده‌است.



شش نوع مختلف از کوارک‌ها وجود دارد که به طعم (flavor) شهرت دارند : بالا (up)، پایین(down)، افسون(charm)، بیگانه(strange)، نوک(top) و پایین(bottom). بالا و پایین دارای کمترین وزن در بین کوارک‌ها می‌باشند. کوارک‌های سنگین تر در طول یک فرآیند واپاشی به سرعت به کوارکهای بالا(up) و پایین(down) تبدیل می‌شوند: تبدیل شدن از حالت وزن بیشتر به حالت وزن کمتر. به همین علت کوارک‌های بالا و پایین عموما پایدار می‌باشند و رایج‌ترین کوارک‌ها در عالم می‌باشند،



در حالی که کوارک‌های strange، charm، top، bottom فقط در تصادم‌های با انرژی زیاد تولید می‌شوند ( مثل تابشهای کیهانی و شتاب دهنده‌های ذرات). کوارک‌ها خواص ذاتی گوناگونی دارند که شامل شارژ الکتریکی، شارژ رنگ، اسپین و جرم می‌باشد. برای هر یک از طعم‌های کوارک یک پادماده متناظر وجود دارد که به پادکوارک نیز شناخته می‌شوند و فقط در برخی خصوصیات دارای علامت مخالف می‌باشد. کوارک‌ها تنها ذرات شناخته شده می‌باشند که شارژ الکتریکی آنها کسری از شارژ پایه می‌باشد.

لپتون:

ذره ایست با اسپین ‎۱/۲ (فرمیون) که نیروی هسته‌ای قوی روی آن تأثیر ندارد.بطور کلی شش لپتون وجود دارد سه تا ازآنها دارای بارالکتریکی بوده وسه تای دیگر هم فاقد بارالکتریکی هستند.لپتون‌ها جز ذرات بنیادین شناخته شده‌اند یعنی ذراتی که از ذرات کوچک‌تر تشکیل نشده‌اند البته فعلاً معروفترین لپتون همان الکترون است ē بایک بار منفی دولپتون بارداردیگر میون (muon (μ وتاو (τ) هستند، که ازنظربارمثل الکترون ولی دارای جرم خیلی بیشتر نسبت به آن هستند.لپتونهای بدون بار سه نوع نوترینو(neutrinos (υ هستند که عبارت‌اند از نوترینوی الکترون، نوترینوی میون و نوترینوی تاو نوترینوها فاقد بارالکتریکی بوده ولی دارای جرم بسیار ناچیزی هستند ویافتن آنها هم بسیار مشکل است.

لپتون‌ها شامل : نوترینو، لپتون تاو، میون، پوزیترون، الکترون

فرمیون های بنیادین موجود در مدل استاندارد در بالا معرفی شدند. نوع دیگری از فرمیون وجود دارد که فرمیون مرکب نام دارد.


t.me/higgs_field

فرمیون‌های مرکب
ذرات مرکب ( مانند هادرون‌ها, هسته‌ها و اتم‌ها ) می‌توانند بسته به اجزای اصلیشان، فرمیون یا بوزون باشند . به طور دقیق تر، به دلیل وابستگی بین اسپین و آمار، اگر ذره‌ای تعداد فردی فرمیون داشته باشد، خودش فرمیون است و اسپین نیمه صحیح خواهد داشت . برای مثال :

یک باریون مانند پروتون و نوترون، شامل سه کوارک فرمیونیست . بنابراین یک فرمیون است .
هستهٔ اتم کربن-۱۳، شامل ۶ پروتون و ۷ نوترون است . بنابراین یک فرمیون است .
اتم هلیوم-۳ (۳He)، از دو پروتون، یک نوترون و ۲ الکترون تشکیل شده و بنابراین یک فرمیون است .
رفتار فرمیونی یا بوزونی یک ذره ( یا سیستم ) مرکب، تنها در فواصل طولانی ( در مقایسه با اندازهٔ سیستم ) دیده می‌شود . هنگامی ساختار سه بعدی اهمیت می‌یابد که ذره ( یا سیستم ) مرکب، طبق ساختار تشکیل دهنده اش رفتار کند .

وقتی که فرمیون‌ها در مجاورت با جفتشان مرز ضعیفی داشته باشد، می توانند از خود رفتار بوزونی نشان دهند. این، اساس ابر رسانایی و ابر شارگی هلیوم-۳ است .
t.me/higgs_field

عدم قطعیت پدیده ای مخصوص جهان میکرو است و در ماکرو چندان اثری از آن نمی بینیم.
طبق این اصل مشخص کردن همزمان مکان و تکانه در قلمرو کوانتومی امری غیر ممکن است بطوری که دقت در محاسبه مکان باعث افت دقت در محاسبه تکانه میگردد.
روشی که هایزنبرگ برای محاسبه مکان یک الکترون استفاده کرد تابانیدن یک فوتون به الکترون مربوط بود.
تکانه الکترون با جذب انرژی فوتون از رابطه ی تکانه که برابر جرم mass ضربدر بردار سرعت velocity است افزایش یافته و الکترون در حالت برانگیخته excited state قرار می گیرد و سپس با تابش این فوتون در جهت خاص مکان خود را اشکار می سازد.
و به حالت پایه می رود.
اگر تکانه حمل شده توسط فوتون بالا باشد چه بسا باعث تغییر جهت الکترون شود
https://t.me/higgs_field/3734
اما در بحث تکانه باتوجه به محدودیت سرعت c برای ذرات و با در نظر گرفتن تکانه کل که حاصل جمع تکانه خطی و زاویه ای ذرات است نتیجه می گیریم که تکانه ذرات وابسته به طول موج این ذرات است.موج در بخشی از فضا قرار می گیرد لاجرم هر میزان دقت در اندازه گیری تکانه را بالا ببریم مجبوریم بخش بزرگتری از فضا را برای اشکار سازی تکانه در نظر بگیریم.

ناموضعیت کوانتومی

مفهوم ناموضعیت (nonlocality) بدان معناست که در دنیای کوانتومی، ذرات کوانتومی حتی با وجود دور بودن، می توانند بر یکدیگر تاثیر بگذارند (برخلاف دنیای ماکروسکوپی که یک شی فقط تحت تاثیر اشیای نزدیکش (موضعیت) قرار می گیرد). شاید به همین دلیل است که در اکثر موارد، ناموضعیت کوانتومی با مفهوم درهم تنیدگی کوانتومی (entanglement)، یکسان در نظر گرفته می شود، در حالیکه این دو مفهوم، تفاوت اندکی با یکدیگر دارند. در واقع یک حالت دو بخشی کوانتومی، برای ایجاد ناموضعیت باید درهم تنیده شود، اما حالت های در هم تنیده ای وجود دارند که چنین ناموضعیتی را ایجاد نمی کنند که مشهورترین مثال در این مورد، حالت های ورنر (werner states) است.


#کوانتوم_مکانیک
t.me/higgs_field

انرژی خلأ، انرژی پس زمینه فضاست که در سراسر جهان وجود دارد. چنین رفتاری در اصل عدم قطعیت زمان-انرژی پیش‌بینی شده‌است؛ اصل عدم قطعیت زمان-انرژی می‌گوید همیشه مقداری عدم قطعیت در مقدار انرژی وجود دارد -نمی‌توان مقدار دقیق متغیرهای مزدوج مانند اندازه حرکت-مکان (یا زمان-انرژی) را به‌طور همزمان تعیین کرد- و ما هیچگاه نمی‌توانیم مقدار انرژی را به صورت کاملًا دقیق بدست آوریم. بنابراین نمی‌توانیم ادعا کنیم انرژی خلأ، دقیقاً صفر است و این بدان معناست که در یک بازهٔ زمانی بسیار کوتاه، خلأ دارای یک انرژی غیرصفر است. این انحراف از انرژی واقعی خلأ (یعنی صفر) را افت و خیز خلأ یا افت و خیز کوانتومی خلأ می‌نامیم؛ با این وجود، هنوز هم نمی‌توان تأثیر دقیق چنین مقدار انرژی زودگذری را ارزیابی کرد. انرژی خلأ، مورد خاصی از انرژی نقطه صفر است که به خلأ کوانتومی مربوط می‌شود.
از همین رو هیچ سیستم کوانتومی دارای انرژی صفر در عالم نمی تواند وجود داشته باشد و باتوجه به اینکه دما وابسته به جنبش ذرات است دمای صفر مطلق نیز در عالم نمیتواند بروز یابد.


http://www.scientificamerican.com/article/follow-up-what-is-the-zer

t.me/higgs_field