📌‌‌گراف متفاوتی از تمام ذرات و نیروها
ساختار پنهان گیتی
قسمت نخست


🔺تمام طبیعت از تعداد انگشت شماری از اجزا - ذرات بنیادی - نشأت می گیرد که تنها به روش های مختلف با یکدیگر تعامل دارند. در دهه 1970، فیزیکدانان مجموعه ای از معادلات را برای توصیف این ذرات و برهمکنش هایشان ایجاد کردند. این معادلات با هم در یک تئوری مختصر شده اند که اکنون به عنوان مدل استاندارد فیزیک ذرات شناخته می شود.

✓ در مدل استاندارد چند قطعه پازل وجود ندارد.

• ذراتی که ماده تاریک را تشکیل می‌دهند.
• ذراتی که نیروی گرانش را منتقل می‌کنند .
• توضیحی برای جرم نوترینوها به وضوح وجود ندارند.

اما با این وجود مدل استاندارد نسبت به سایر تئوری های موجود ، توضیح دقیق تری را ارائه می دهد .
با این حال، برای چارچوبی که بهترین درک ما از نظم بنیادین طبیعت را در بر می گیرد، مدل استاندارد همچنان فاقد تجسم منسجم است. بیشتر تلاش‌ها یا خیلی ساده هستند ( تاکید بر سادگی محتوا دارند) ، یا ارتباطات مهم را نادیده می‌گیرند یا درهم و برهم و شلخته هستند.

رایج ترین تجسم را در نظر بگیرید که جدول تناوبی از ذرات را نشان می دهد:



این رویکرد( فوق) بینشی در مورد روابط بین ذرات ارائه نمی دهد. ذرات حامل نیرو (یعنی فوتون که نیروی الکترومغناطیسی را منتقل می کند، بوزون های W و Z که نیروی ضعیف را منتقل می کنند و گلوئون ها g که نیروی قوی را منتقل می کنند) در همان جایگاهی قرار می گیرند که ذرات ماده ( ساز) قرار دارند . علاوه بر این، ویژگی های کلیدی مانند "رنگ" حذف شده است .


🆔 @phys_Q

📌گراف متفاوتی از تمام ذرات و نیروها
ساختار پنهان گیتی
قسمت دوم



🔺‌‌نمایش دیگری برای فیلم «تب ذرات» در سال ۲۰۱۳ ایجاد شد:

در حالی که این ترسیم به درستی بر مرکزیت بوزون هیگز تأکید می کند - به دلایلی که در زیر توضیح داده شده است: پایه و بیس مدل استاندارد - هیگز در کنار فوتون و گلوئون قرار می گیرد، حتی اگر در واقعیت هیگز روی آن ذرات تأثیری نداشته باشد. قرار گرفتن در ربع‌های دایره گمراه‌کننده هست - و به این معناست که فوتون فقط با ذراتی که کناری می‌کند برهمکنش می‌کند، که این‌طور نیست.

یک رویکرد جدید

کریس کویگ، فیزیکدان در آزمایشگاه ملی شتابدهنده فرمی در ایلینویز، دهه‌ها به این فکر می‌کرد که چگونه مدل استاندارد را در مدلی کارآ تر ترسیم کند، امیدوار است که یک نمایش گرافیکی قوی‌تر به آشنایی مردم با ذرات شناخته‌شده طبیعت کمک کند و آنها را به فکر کردن وادار کند. در مورد اینکه چگونه این ذرات ممکن است در یک چارچوب نظری بزرگتر و کامل تر قرار بگیرند.

در نمایش گرافیکی Quigg بیشتر نظم و ساختار زیربنایی مدل استاندارد را نشان می دهد. او طرح خود را نمایش «دوگانه سیمپلکس» می‌نامد، زیرا ذرات چپ و راست طبیعت هر کدام یک سیمپلکس را تشکیل می‌دهند ( به تعمیم مثلثی دقت کنید) . ما طرح Quigg را پذیرفته ایم و تغییرات بیشتری انجام داده ایم. اکنون دو سیمپلکس simplex را از ابتدا خواهیم ساخت .


🆔 @phys_Q

📌گراف متفاوتی از تمام ذرات و نیروها
ساختار پنهان گیتی
قسمت سوم

‌‌کوارک ها در پایین

ذرات ماده در دو نوع اصلی لپتون ها Lepton و کوارک ها Quark وجود دارند. (توجه داشته باشید که برای هر نوع ذره ماده در طبیعت، یک ذره پادماده anti-matter نیز وجود دارد که جرم یکسانی دارد اما از هر جهت متضاد است. همانطور که دیگر تجسم‌های مدل استاندارد انجام داده‌اند، ما پادماده را حذف می‌کنیم، زیرا یک ماده متفاوت را تشکیل می‌دهد. اما در نهایت با سیمپلکس معکوس می توان آنرا تجسم بخشید .)

اکنون با کوارک‌ها شروع کنیم، به‌ویژه دو نوع کوارک که پروتون‌ها و نوترون‌های درون هسته‌های اتمی را تشکیل می‌دهند. اینها کوارک بالا، که دارای دو سوم ⅔ واحد بار الکتریکی است، و کوارک پایین، با بار الکتریکی ⅓- هستند.



کوارک های بالا و پایین بسته به جهت حرکتشان در جهت حرکت عقربه های ساعت یا خلاف جهت عقربه های ساعت می توانند "چپ دست left-handed" یا "راست دست right-handed " باشند.

🆔 @phys_Q

.


🔺'Philosophers of all ages have tried to find the secret of existence, the meaning of it all. Because, if they could find the real meaning of life.. we would march forward with great success.. Unfortunately all the answers are different..'

✓ فیلسوفان در تمام اعصار کوشیده اند راز هستی و همه‌ی معانی آن را دریابند ، زیرا یافتن معنایی واقعی برای زندگی ، موفقیتی بزرگ رو به جلو بود. متاسفانه همه [فیلسوفان] پاسخ های متفاوتی یافتند .

-Richard Feynman, Galileo Symposium 1964‌‌


🆔 @phys_Q

.


📌چرخشی جدید در داستان شکل گیری حیات
توسط امیلی سینگر

Chapter ¹ - https://t.me/phys_Q/5664

Chapter ² - https://t.me/phys_Q/5681

Chapter ³ - https://t.me/phys_Q/5723

Chapter ⁴ - https://t.me/phys_Q/5734

Reference - https://www.quantamagazine.org/chiral-key-found-to-origin-of-life-20141126/

‌‌📌چرخشی جدید در داستان شروع زندگی
توسط امیلی سینگر
قسمت نخست


تمام حیات روی زمین از مولکول هایی تشکیل شده است که در یک جهت می پیچند. تحقیقات جدید نشان می دهد که ممکن است همیشه اینطور نبوده باشد.‌‌
عدم تقارن تصویر آینه زندگی یکی از بزرگترین رازها در زیست شناسی است.

30 سال است که جرالد جویس در تلاش برای خلق زندگی بوده است. به عنوان دانشجوی کارشناسی ارشد در دهه 1980، وی مطالعه کرد که چگونه اولین مولکول های RNA - خویشاوندان شیمیایی DNA ، که هم می توانند اطلاعات ژنتیکی را ذخیره و هم انتقال دهند - که خود را از واحدهای ساده تر گرد آوری کرده اند ، فرآیندی که بسیاری از دانشمندان معتقدند به اولین موجودات زنده منجر شده است.

متاسفانه مشکلی وجود داشت. مولکول‌هایی که DNA و سایر اسیدهای نوکلئیک مانند RNA را می‌سازند، یک «دست سانی» ذاتی دارند. این مولکول‌ها می‌توانند به دو شکل تصویر آینه‌ای وجود داشته باشند، اما فقط نسخه راست دست در موجودات زنده یافت می‌شود. دست سان بودن یک عملکرد بنیادین در موجودات زنده ایفا می کند. بسیاری از واکنش‌های شیمیایی که سلول‌های ما را به حرکت در می‌آورند، فقط با مولکول‌هایی با دست سانی handness درست کار می‌کنند. اما بلوک‌های ابتدایی سازنده حیات پربیولوژیکی چنین ساختاری را از خود نشان ندادند. برخی چپ دست و برخی راست بودند. بنابراین چگونه RNA سمت راست از ترکیبی از مولکول ها پدید آمد؟

جویس توانست RNA را از بلوک های سازنده راست دست بسازد، همانطور که دیگران قبل از او انجام داده بودند. اما زمانی که مولکول های چپ دست را با تقلید از شرایط زمین اولیه اضافه کرد، همه چیز متوقف شد. جویس گفت: «مقاله ما می‌گوید اگر [هر دو] فرم را در یک مکان در یک زمان داشته باشید، حتی نمی‌توانید شروع کنید.
یافته‌های او که در سال 1984 در نیچر منتشر شد، نشان داد که برای ظهور حیات، ابتدا چیزی باید تقارن بین مولکول‌های چپ‌دست و راست‌دست را از بین ببرد، رویدادی که بیوشیمی‌دانان آن را «شکستن آینه breaking the mirror» می‌نامند. از آن زمان، دانشمندان تا حد زیادی جست و جوی خود را برای منشأ دستیابی به زندگی در دنیای پربیوتیک فیزیک و شیمی متمرکز کرده اند، نه زیست شناسی.‌‌

بسیاری از مولکول ها به شکل آینه ای هستند که به عنوان چپ دست و راست دست شناخته می شوند. یک فرآیند شیمیایی هر دو شکل یک مولکول معین را ایجاد می کند، اما در طی فرآیند بیولوژیکی فقط یکی تولید می شود .


🆔 @phys_Q


〰

📌Helicity, Chirality ¹

• هر ذره ماده (الکترون، کوارک و غیره) در حال چرخش spining است، یعنی هر ذره ماده matter particle دارای مقداری تکانه زاویه ای ذاتی است.
تذکر: spin یک ویژگی ذاتی مکانیکی کوانتومی در ذرات بنیادی است! و هیچ مفهوم کلاسیکی ندارد . با این وجود، به نظر می رسد که این یک تصویر کارتونی برای نمایش آنچه در حال وقوع است مفید باشد:

این ذره در حال اسپین ماست. فلش قرمز جهت اسپین (چرخش) ذره را نشان می دهد. فلش خاکستری جهت حرکت ذره را نشان می دهد. ( صورت روی ذره ترسیم شده تا نشان دهد که در حال چرخش spining است.)

فلش قرمز (نشان دهنده چرخش spin) و فلش خاکستری (نشان دهنده جهت حرکت) یک جهت یا یک دست بودن را مشخص می کند. ذره خاص بالا "راست دست right hand" است زیرا هم جهت با دست راست شما است: اگر انگشت شست شما در جهت فلش خاکستری باشد، انگشتان شما در جهت فلش قرمز قرار می گیرند. فیزیکدانان این «دست بودن» را مارپیچ بودن helicity یک ذره می نامند.

🆔 @phys_Q

.

🔺تلسکوپ هابل خیره به صورت فلکی Leo minor ، این تصویر را از کهکشان NGC 3344 را ثبت کرده است . کهکشان مارپیچی که تقریباً در فاصله 20 میلیون سال نوری از ما قرار دارد، تقریباً نصف کهکشان راه شیری ما است. ( قطر کهکشان راه شیری ¹⁰⁵٫⁷⁰⁰ سال نوری است )

By: hubble space telescope

🆔 @phys_Q

.

🔺'A hundred times every day I remind myself that my inner and outer life depend on the labors of others.. I regard class differences as contrary to justice.. I also consider that plain living is good for everybody, physically and mentally'

✓ هر روز صد بار به خودم یادآوری می‌کنم که زندگی درونی و بیرونی من در گرو زحمات دیگران است. اختلاف طبقاتی را خلاف عدالت می‌دانم. همچنین فکر می‌کنم ساده زیستن برای همه خوب است، از نظر جسمی و روحی.

🔺Albert Einstein (The World As I See It)‌‌

- آلبرت انیشتین (جهانی که من می بینم)‌‌

🆔 @phys_Q

📌 what is space time , really ?
Stephen wolfram
Chapter ¹²

🔺فعالیت فیزیک محور یا غیر فیزیک؟

اما در طول دهه پیشین ، من کار فیزیکی نکرده ام. و وقتی اکنون به فایل های موجود در سیستم خود نگاه می کنم، تعداد زیادی یادداشت در مورد فیزیک را می بینم که همه آنها به خوبی با چیزهایی که من کشف کرده ام نظم یافته اند - و همه آنها از ابتدای سال 2005 رها شده و دست نخورده باقی مانده اند.

آیا باید به پروژه فیزیک برگردم؟ قطعا می خواهم. اگرچه کارهای بسیاری وجود دارد که می خواهم انجام بدهم . بیشتر عمرم را صرف کار روی پروژه های بسیار بزرگ کرده ام. و برای برنامه‌ریزی کاری که قرار است انجام دهم، سخت کار می‌کنم.

معمولاً دهه‌ها قبل از انجام واقعی پروژه‌ها شروع به فکر کردن به پروژه‌ها می‌کنم. گاهی اوقات از پروژه ای اجتناب می کنم زیرا فناوری محیطی یا زیرساخت انجام آن هنوز آماده نیست. اما زمانی که پروژه ای را آغاز می کنم، خود را متعهد می کنم که راهی برای موفقیت آن پیدا کنم، حتی اگر سال ها تلاش سخت برای انجام آن لازم باشد.

با این حال، یافتن نظریه بنیادی فیزیک، پروژه‌ای است که ماهیت متفاوتی نسبت به آنچه قبلا انجام داده‌ام ، دارد. به یک معنا تعریف آن از موفقیت بسیار سخت‌تر است: یا مشکل را حل می‌کند و نظریه را پیدا می‌کند، یا نمی‌کند. بله، می‌توان بسیاری از ویژگی‌های انتزاعی جالب نوع نظریه‌ای را که می‌سازد بررسی کرد (همانطور که نظریه ریسمان انجام داده است). و به احتمال زیاد چنین تحقیقاتی نتایج جالبی خواهد داشت.

اما بر خلاف ساخت یک چیپ فناوری، یا کاوش در یک حوزه علمی، تعریف چنین پروژه ای تحت کنترل یک نفر نیست. توسط جهان ما تعریف شده است. و ممکن است من در مورد نحوه عملکرد جهان اشتباه کنم. یا همچنین ممکن است حق با من باشد، اما مانعی عمیق از تقلیل ناپذیری محاسباتی وجود دارد .

همچنین ممکن است این موضوع نگران کننده باشد که چیزی را که فکر می‌کنیم جهان هستی باشد با واقعیت سازگار نباشد . در واقع من زیاد نگران این موضوع نیستم. من فکر می‌کنم سرنخ‌های کافی از فیزیک موجود - و همچنین از ناهنجاری‌های نسبت داده‌شده به چیزهایی مانند ماده تاریک - وجود دارد که اگر نظریه درستی را پیدا کنیم ، می‌توان به طور کاملاً قطعی اطمینان پیدا کرد. اگر کسی بتواند یک پیش‌بینی فوری انجام دهد که بتوان آن را تأیید کرد، قابل اتکا خواهد بود. اما زمانی که فرد تمام جرم های به ظاهر دلخواه ذرات و دیگر ویژگی های شناخته شده فیزیک را بازتولید کند، کاملاً مطمئن خواهد شد که نظریه درستی در دست دارد.
در طول این سال ها جالب بود که از دوستانم می پرسیدم که آیا باید روی فیزیک بنیادی کار کنم یا خیر. سه نوع پاسخ متفاوت دریافت می کردم :

اولین پاسخ :"تو باید این کار را انجام دهی!" آنها می‌گویند که این پروژه هیجان‌انگیزترین و مهم‌ترین چیزی است که می‌توان تصور کرد، و دلیل تاخیر مرا نمی دانند .

دسته دوم پاسخ ها : "چرا این کار را می کنی؟" سپس چیزی شبیه این می گویند: «چرا مشکل هوش مصنوعی یا ساختار مولکولی یا جاودانگی زیستی را حل نمی کنی یا حداقل یک شرکت غول پیکر چند میلیارد دلاری نمی سازی؟ چرا وقتی می توانی کاری عملی برای تغییر جهان انجام دهید، کاری انتزاعی و نظری انجام دهی؟

دسته سومی از پاسخ‌ها نیز وجود دارد که فکر می‌کنم بنا بر دانش من از تاریخ علم باید انتظار آن‌ها را داشته باشم. این نظر معمولاً از دوستان فیزیکدان است، و معمولاً ترکیبی از این جمله است: "وقت خود را برای کار روی آن تلف نکن!" و "لطفا روی آن کار نکن."

واقعیت این است که رویکرد فعلی به فیزیک بنیادی - از طریق نظریه میدان کوانتومی - نزدیک به 90 سال قدمت دارد. موفقیت های خود را داشته است، اما نظریه بنیادین فیزیک را برای ما به ارمغان نیاورده است. اما برای اکثر فیزیکدانان امروزی، رویکرد فعلی تقریباً تعریف فیزیک است. بنابراین وقتی آنها به چیزی که من روی آن کار کرده ام فکر می کنند، کاملاً عجیب به نظر می رسد - مثل اینکه واقعاً فیزیک نیست.

و برخی از دوستان نیز می گویند: "امیدوارم موفق نشوی، زیرا در این صورت تمام کارهایی که ما انجام داده ایم هدر می رود." خب، بله، مقداری کار هدر خواهد رفت. اما این ریسکی است که باید پذیرفت .

🆔 @phys_Q

‌‌📌Helicity, Chirality ²


🔺برای روشن شدن موضوع، می‌توانیم ذره یا کایرالیته راست دست را که در جهت مخالف ( چپ دست) حرکت می‌کند، ترسیم کنیم:‌‌ - تصویر الف


• توجه داشته باشید که جهت چرخش (فلش قرمز) نیز باید تغییر می کرد. می توانید در نظر که اگر انگشت شست خود را در جهت مخالف بگیرید، انگشتان شما نیز در جهت مخالف قرار می گیرند.

• بسیار خوب، اکنون می‌توانیم ذره‌ای را نیز تصور کنیم که چپ‌دست left-handed است (یا «مارپیچ چپ left helicity »). برای رفرنس در اینجا تصویری از یک ذره چپ دست است که در هر جهت حرکت می کند. برای کمک به تمایز بین چرخش های چپ و راست، به ذرات چپ دست یک فلش آبی داده ایم:‌‌ - تصویر ب
[تأیید کنید که این دو ذره با ذرات فلش قرمز متفاوت هستند!]‌‌

🔺فکت :توجه داشته باشید که اگر فقط جهت پیکان خاکستری را در نظر بگیرید ، در نهایت با یک ذره با چرخش مخالف عقربه های ساعت مواجه خواهید شد. مشابه تصویر معکوس فردی که در آینه به شما خیره شده، چپ دست است (اگر شما راست دست باشید)!

تا اینجا ما خودمان را به ذرات ماده (فرمیون ها) محدود کردیم . داستان مشابهی برای ذرات نیرو (بوزون‌های پیمانه ای gauge ) وجود دارد، اما یک پیچیدگی اضافی وجود دارد که سزاوار توجه ویژه است. بوزون هیگز یک مورد خاص دیگر است زیرا اسپین ندارد، اما این در واقع به داستان بوزون پیمانه ای مرتبط است.
وقتی مشخص می کنیم که نوع خاصی از فرمیون داریم، مثلا یک الکترون، به طور خودکار یک Left - helicity و یک right - helicity داریم .

🆔 @phys_Q

〰

📌گراف متفاوتی از تمام ذرات و نیروها
ساختار پنهان گیتی
قسمت چهارم

🔺‌‌تبادلات ضعیف


• کوارک های بالا و پایین چپ دست Left handed می توانند از طریق برهمکنشی به نام نیروی ضعیف weak force به یکدیگر تبدیل شوند. این زمانی اتفاق می‌افتد که کوارک‌ها ذره‌ای به نام بوزون W ، یکی از حامل‌های نیروی ضعیف، با بار الکتریکی ۱+ یا ۱- را تبادل کنند. این برهمکنش های ضعیف با خط نارنجی نشان داده می شوند:



• عجیب است که هیچ بوزون W راست دستی در طبیعت وجود ندارد. این بدان معناست که کوارک های راست دست بالا right handed up quarks و پایین down نمی توانند بوزون های W را ساطع یا جذب کنند، بنابراین به یکدیگر تبدیل نمی شوند.‌‌


🆔 @phys_Q

‌‌〰



📌گراف متفاوتی از تمام ذرات و نیروها
ساختار پنهان گیتی
قسمت پنجم

🔺رنگ های قوی

• کوارک ها همچنین دارای نوعی بار به نام رنگ هستند. یک کوارک می تواند دارای بار رنگی قرمز، سبز یا آبی باشد. رنگ کوارک آن را به[نوع] نیروی قوی حساس می کند.



• نیروی قوی ، کوارک‌هایی با رنگ‌های مختلف را به ذرات ترکیبی composite particles مانند پروتون‌ها و نوترون‌ها متصل می‌کند که «بی رنگ» هستند و بار رنگی ندارند.
[ با ترکیب سه کوارک سبز و قرمز و آبی یک نوکلئون بی رنگ حاصل می شود و یا با ترکیب یک کوارک سبز و یک پاد کوارک پاد سبز ]


• کوارک ها با جذب یا انتشار ذراتی به نام گلوئون، ذره حامل نیروی قوی، از رنگی به رنگ دیگر تبدیل می شوند. این فعل و انفعالات ( برهمکنش ها) اضلاع یک مثلث را تشکیل می دهند. از آنجایی که گلوئون ها خودشان دارای بار رنگی هستند، پیوسته با یکدیگر و همچنین با کوارک ها در تعامل هستند. ( فوتون مانند گلوئون بوزن هست اما بر خلاف گلوئون با یکدیگر برهمکنش ندارند ) فعل و انفعالات بین گلوئون ها مثلث را پر می کند.‌‌


🆔 @phys_Q

.


🔺Richard Feynman's first talk after he was awarded the Nobel Prize in 1965, was at CERN. Wearing a suit to be 'Nobel-like,' the crowd, including Director Viki Weisskopf, persuaded him to remove his jacket (which he is pointing to in the photo):

🔺نخستین سخنرانی ریچارد فاینمن پس از دریافت جایزه نوبل در سال 1965، در سرن بود. فاینمن کت و شلواری «شبیه نوبل» بر تن داشت که حاضرین ، از جمله کارگردان ویکی ویسکوپف او را متقاعد کردند که کت خود را (که در عکس به آن اشاره می‌کند) درآورد.

http://cds.cern.ch/record/1757920 #histSTM


🆔 @phys_Q

〰

🔺Two Nobel laureate physicists who helped unravel the mysteries of particle interactions: Richard 'Dick' Feynman and Chen Ning 'Frank' Yang

🔺دو فیزیکدان برنده جایزه نوبل که به کشف رازهای برهمکنش ذرات کمک کردند: ریچارد دیک فاینمن و چن نینگ فرانک یانگ



🆔 @phys_Q

.


✓ به طرز شگفت‌انگیزی، به نظر می‌رسد که قوانین طبیعت در سه نسخه شکل یافته اند ، با سه نسل از تمام ذرات ماده، که هر کدام از ذرات قبلی سنگین‌تر هستند اما در غیر این صورت یکسان هستند.


Chapter ¹ - https://t.me/phys_Q/5680

‌‌چرا ذرات ماده [ ساز ] در سه نسل هستند ؟
قسمت نخست

سه نسل از ذرات وجود دارد که ذرات نسل های بعدی سنگین تر از ذرات ماده نسل های قبل می شوند و هیچ کس دلیل آن را نمی داند. مقاله ای از استیون واینبرگ که این الگو را بیان می کند .

به طرز شگفت‌انگیزی، به نظر می‌رسد که قوانین طبیعت در سه نسخه شکل یافته اند ، با سه نسل از تمام ذرات ماده، که هر کدام از ذرات قبلی سنگین‌تر هستند اما در غیر این صورت یکسان هستند.

کیهان انواع فرم های شگفت و زیبای ماده، از ستارگان فروزان گرفته تا گربه های زنده ، را تنها از سه نسل از ماده بنیادین ساخته است. الکترون‌ها و دو نوع کوارک به نام‌های «بالا up » و «پایین down » به روش‌های مختلفی با هم ترکیب می‌شوند تا هر اتم موجود را تولید کنند.

اما به نحو مرموزی ، این خانواده از ذرات ماده - کوارک بالا up ، کوارک پایین down و الکترون e - تنها نیستند.

بر اساس کشفیات فیزیک ، ذرات ماده مدل استاندارد از سه «نسل» متوالی ذرات که نسل های بعدی از نسل قبلی سنگین‌تر هستند ، تشکیل شده اند . ذرات نسل دوم و سوم خیلی سریع به همتایان سبک‌تر خود تبدیل می‌شوند و به همین دلیل است که در اتم های سازنده کیهان و بدن ما ، ذرات نسل اول شرکت دارند . اما به غیر از این ، رفتارشان یکسان است. گویی قوانین طبیعت در سه نسخه تنظیم شده اند. هدر لوگان، فیزیکدان ذرات در دانشگاه کارلتون گفت: هیچ کس نمیداند چرا طبیعت این گونه رفتار می کند .
در دهه 1970، زمانی که فیزیکدانان برای اولین بار مدل استاندارد فیزیک ذرات را طرح کردند - مجموعه معادلات حاکم بر طبیعت در بنیادین ترین حالت خود ، که ذرات بنیادی شناخته شده و برهم کنش آنها را توصیف می کند - به دنبال یک اصل عمیق بودند که توضیح دهد چرا سه نسل از هر نوع ذره ماده وجود دارد. . هیچ کس پاسخی برای این سوال پیدا نکرد و در نهایت این سوال کنار گذاشته شد.

مدل استاندارد میزان جرم ذرات را پیش بینی نمی کند . فیزیکدانان این مقادیر را به صورت تجربی اندازه گیری می کنند و نتایج را به صورت دستی به معادلات مرتبط می کنند. اندازه‌گیری‌ها نشان می‌دهد که وزن الکترون کوچک 0.5 مگاالکترون ولت (MeV) است، در حالی که همتایان نسل دوم و سوم آن، به نام‌های میون و ذره تاو، به ترتیب 105 و 1٫776 مگا الکترون ولت وزن دارند. به طور مشابه، کوارک‌های بالا up و پایین down نسل اول نسبتاً سبک وزن هستند، در حالی که کوارک‌های «جذاب charm » و «عجیب strange » که از نسل دوم کوارک تشکیل می‌شوند، متوسط ​​وزن هستند و کوارک‌های « سر top » و « ته bottom » نسل سوم سنگین هستند. کوارک سر top با وزن هیولا 173٫210 مگا الکترون ولت است.

افزایش جرم کوارک ها با افزایش نسل بسیار زیاد است.

• ذرات نسل سوم هزاران مگا الکترون ولت وزن دارند.
• ذرات نسل دوم تقریباً صدها مگا الکترون ولت وزن دارند
• ذرات نسل اول هر کدام حدود یک مگا الکترون ولت دارند.

در معادلات مدل استاندارد، جرم هر ذره با درجه ای مطابقت دارد که میدانی در بر گیرنده جهان را به نام میدان هیگز «احساس» می کند. کوارک‌های سر top سنگین هستند، زیرا هنگام حرکت در میدان هیگز، مانند مگسی که در عسل گیر کرده‌اند، حصر شدیدی را تجربه می‌کنند، در حالی که الکترون‌های سبک مانند پروانه‌هایی که در هوا هستند و از میان آن عبور می‌کنند. در این چارچوب، اینکه هر ذره چگونه میدان را احساس می کند، یک ویژگی ذاتی ذره است.‌‌

🆔 @phys_Q

‌‌📌چرخش جدیدی در داستان شروع زندگی پیدا شد
توسط امیلی سینگر
قسمت دوم


• سه دهه بعد، آخرین تحقیقات جویس Joyce نشان داد که شاید حیات پس از این تشکیل شده باشد. جویس که اکنون در موسسه تحقیقاتی اسکریپس در لا جولا، کالیفرنیا مشغول به کار است و جاناتان اسچپانسکی، محقق فوق دکترا، یک آنزیم RNA - ماده ای که از RNA کپی می کند - ایجاد کردند که می تواند در سوپی از بلوک های سازنده چپ و راست کار کند. و می تواند مکانیسمی بالقوه برای توضیح چگونگی تکامل برخی از اولین مولکول های بیولوژیکی در جهانی متقارن را ارائه می دهد.
آزمایش جدید که در شماره 20 نوامبر مجله Nature منتشر شد، که مبحث چگونگی پیدایش حیات رت دوباره باز می کند. نیلز لمن، بیوشیمیدان دانشگاه ایالتی پورتلند در اورگان که در این مطالعه شرکت نداشت، گفت: «آنها واقعاً قلمرو جدیدی را از مسیر های احتمالی کشف کرده اند .

حتی جالب‌تر از آن، آنزیم جویس و اسچپانسکی متفاوت از سایر مولکول‌های کپی‌کننده RNA عمل می‌کند، کشفی که ممکن است پیامدهای عمیقی برای چگونگی پیدایش حیات داشته باشد. این آنزیم بسیار کارآمدتر و انعطاف‌پذیرتر از سایر آنزیم‌های مبتنی بر RNA است که تا به امروز توسعه یافته‌اند، و ممکن است کلید هدف نهایی جویس یعنی مدلسازی حیات از ابتدا را فراهم کند.‌‌

🔺تَرَکی در آینه

لویی پاستور، شیمی دان مشهور قرن نوزدهم فرانسوی، اولین کسی بود که دست سانی handness شیمیایی یا "کایرالیته chirality " را توصیف کرد. او از این واقعیت شگفت زده بود که کریستال‌های مشتق شده شده از تفاله شراب ( در تفاله شراب ذرات شفاف معلقی وجود دارد که dreg crystal نام دارد) ، نور را در جهت خاصی می‌پیچاند، اما کریستال های مشابهی که در آزمایشگاه ایجاد می شوند اینطور نیستند . او با بررسی کریستال‌ها زیر میکروسکوپ متوجه شد که این ماده شیمیایی مصنوعی به دو شکل آینه‌ای است که اثر قطبش را خنثی می‌کند. کریستالی که از شراب به دست می‌آید فقط یکی داشت.


دانشمندان بعداً دریافتند که این گرایش کل دنیای زنده را در بر می گیرد. فرآیندهای شیمیایی مصنوعی مولکول های چپ دست و راست دست تولید می کنند. اما وقتی طبیعت یک مولکول می سازد، محصول یا چپ دست است یا راست دست.

به عنوان مثال، تمام آمینو اسیدهایی که برای ساختن پروتئین ها استفاده می شوند، نور را به سمت چپ می پیچانند.
در واقع، کایرالیته جزء ضروری بیوشیمی است.

«دونا بلکموند» ، مهندس شیمی در اسکریپس و یکی از همکاران جویس می‌گوید: «این نوعی توانایی تشخیص مولکولی را فراهم می‌کند. کایرالیته یک مولکول بر نحوه تعامل آن با سایر اجزای سلول تأثیر می گذارد. قفل های مولکولی را فقط می توان با یک کلید با دست درست باز کرد.»


'برخی از دانشمندان به آسمان نگاه می کنند تا توضیح دهند که چگونه این سوگیری بیولوژیکی برای اولین بار به وجود آمد. برخی از شهاب‌سنگ‌ها غلبه جزئی اسیدهای آمینه چپ‌دست، در بلوک‌های سازنده پروتئین‌ها را نشان می‌دهند، و ممکن است بیانگر این باشد که این نفوذ از فضای بیرونی بوده است.
یک روایت از « منشأ کیهانی جایگزین » پیشنهاد می‌کند که نور قطبی شده که از یک ابرنواختر می‌آید، یک سوگیری و گرایش ایجاد می‌کند. علاوه بر این، واپاشی های رادیواکتیو الکترون هایی تولید می کنند که احتمال چپ دست بودن کمی بیشتر است. چنین الکترون هایی که بر سطح زمین می بارند ممکن است شیمی اولیه در ابتدای حیات را تغییر داده باشند.'

با این حال، بیشتر زیست شناسان و شیمی دانان نسبت به چنین نظریه های اخترفیزیکی تردید دارند. گرایشی که آنها ایجاد می کنند بسیار جزئی است. مارسلو گلایزر، فیزیکدان نظری در کالج دارتموث، بیان داشت که : این نظریه‌ها «اتحادی زیبا بین حیات و غیر حیات» ایجاد می‌کنند. اما مشکل اینجاست که این تعاملات بسیار ضعیف و کوتاه مدت هستند. به گفته جویس، تأثیر این نیروهای فیزیکی در سر و صدای واکنش های شیمیایی از بین می رود.

بیوشیمی دانان تمایل به پیشنهاد جایگزین دارند، مبنی بر اینکه وقوع تصادفات در شیمی پری بیوتیک باعث ایجاد یک عدم تعادل اولیه می شود. شاید مقدار کمی از نوکلئوتیدهای راست دست در یک استخر کم عمق یا لوله آزمایش پری بیوتیک دیگر به دام افتاده و تقویت شده باشد. سرانجام این سوی-گزینی به نقطه اوج رسید و آینه شیمیایی را شکست و زمینه را برای ظهور حیات فراهم کرد. بلکموند کار گسترده‌ای انجام داده است که نشان می‌دهد چگونه می‌توان یک عدم تقارن کوچک را با استفاده از ابزارهای فیزیکی و شیمیایی کاملاً به یک نامتقارن تقریباً کامل تبدیل کرد.‌‌


🆔 @phys_Q

‌‌📌گراف متفاوتی از تمام ذرات و نیروها
ساختار پنهان گیتی
قسمت ششم


🔺ماده بیشتر

اکنون بیایید به لپتون ها بپردازیم، نوع دیگری از ذرات ماده matter particle :
لپتون ها Lepton دو نوع هستند:

✓ الکترون ها که بار الکتریکی آنها 1- است .
✓ نوترینوها که از نظر الکتریکی خنثی هستند.



همانند کوارک‌های بالا و پایین چپ‌دست، الکترون‌های چپ‌دست و نوترینوها می‌توانند از طریق برهمکنش ضعیف weak interaction به یکدیگر تبدیل شوند. " با این حال، نوترینوهای راست دست در طبیعت دیده نشده اند."



" توجه داشته باشید که لپتون ها بار رنگی ندارند و از طریق نیروی قوی برهم کنش نمی کنند. این ویژگی اصلی است که آنها را از کوارک ها متمایز می کند.‌‌"


🆔 @phys_Q

〰
🔺آتشفشان هونگاتونگا دوباره در حال فوران است - هشدار سونامی و امواج سهمگین اعلام شده است .(موج اولیه انفجار را ببینید - تصویر واقعی)
تصویر ماهواره ژاپنی هیماواری ۸


🆔 @phys_Q

〰
🔺به سختی می توان مقیاس فوران آتشفشان تونگا را بدست آورد - عظیم و سهمگین است.

در سمت راست پایین ویدیو نگاه کنید: در انتهای تصویر می توانید فوران و ضربه سهمگین جبهه اول موج را مشاهده کنید. موج شوک اکنون به استرالیا رسیده است .


🆔 @phys_Q