‌‌📌بوزون ها bosons
نمودارهای فاینمن Feynman Diagram
قسمت دوم

🔺نمودارهای فاینمن روش‌های گرافیکی برای نمایش تبادل نیرو هستند. هر نقطه ای که در آن خطوط به هم می رسند راس vertex نامیده می شود و در هر راس می توان قوانین پایستگی را که بر تعامل ذرات حاکم است بررسی کرد. هر رأس باید بار، عدد باریون و عدد لپتون را محافظت کند conservation .

این نمودارها که توسط فاینمن برای توصیف برهمکنش‌های الکترودینامیک کوانتومی (QED) توسعه یافته‌اند، در توصیف انواع برهمکنش‌های ذرات کاربرد پیدا کرده‌اند. آنها نمودارهای فضازمان،(زمان) ct در مقابل ( مکان) x هستند. محور زمان به سمت بالا و محور مکان به سمت راست است. (فیزیکدانان ذرات بنیادین اغلب این جهت را معکوس می کنند.) ذرات با خطوطی با فلش هایی برای نشان دادن جهت حرکت خود نشان داده می شوند، در حالی که فلش های ضد ذرات معکوس است.

ذرات مجازی با خطوط موج دار یا شکسته نشان داده می شوند و هیچ فلشی ندارند. تمام فعل و انفعالات الکترومغناطیسی را می توان با ترکیبی از نمودارهای اولیه مانند این توصیف کرد.

فقط خطوطی که وارد نمودار می شوند یا از آن خارج می شوند ذرات قابل مشاهده را نشان می دهند. در اینجا (تصویر پایین) دو الکترون وارد می شوند، یک فوتون را مبادله می کنند و سپس خارج می شوند. محورهای زمانی و مکانی معمولاً نشان داده نمی شوند. جهت عمودی نشان دهنده پیشرفت زمان به سمت بالا ، و فاصله افقی فاصله بین ذرات را نشان نمی دهد.
سایر فرآیندهای الکترومغناطیسی را می توان مانند مثال های زیر نشان داد. یک فلش رو به عقب نشان دهنده پاد ذره است، که در این موارد یک پوزیترون است. به خاطر داشته باشید که زمان به سمت بالا پیش می‌رود و فلش رو به پایین، ذره‌ای نیست که به سمت پایین پیش می‌رود، بلکه ضدذره‌ای است که به سمت بالا (در زمان به جلو) پیش می‌رود.‌‌


📌@higgs_field

📌بوزون ها bosons
دیاگرام های فاینمن
قسمت دوم - پیوست


• پس از معرفی برای فرآیندهای الکترومغناطیسی، نمودارهای فاینمن برای برهمکنش‌های ضعیف و قوی نیز توسعه یافتند.

• برهمکنش های ذرات را می توان با نمودارهایی با حداقل دو راس نشان داد. آنها را می‌توان برای پروتون‌ها، نوترون‌ها، و غیره ترسیم کرد، حتی اگر آنها اجسام مرکب باشند و این برهم‌کنش را می‌توان بین کوارک‌های تشکیل‌دهنده‌شان ترسیم کرد.

📌@higgs_field

📌 bosons

Chapter ¹-https://t.me/phys_Q/5793

Chapter ²-https://t.me/phys_Q/5799

2/1 - https://t.me/phys_Q/5800

Chapter ³- https://t.me/phys_Q/5803

Chapter ⁴ - https://t.me/phys_Q/5817

Fine

‌‌📌بوزون ها bosons
قسمت سوم

🔺بوزون های برداری میانجی

ذرات W و Z ذرات تبادل جرم-مند هستند که در برهمکنش ضعیف هسته‌ای، نیروی ضعیف بین الکترون‌ها و نوترینوها، نقش دارند. این ذرات توسط واینبرگ، سلام و گلاشو در سال 1979 پیش‌بینی شدند و در سال 1982 در سرن اندازه‌گیری شدند.

این پیش‌بینی شامل پیش‌بینی جرم این ذرات به‌عنوان بخشی از تئوری وحدت نیروهای الکترومغناطیسی و ضعیف، یعنی اتحاد الکتروضعیف بود.


«اگر نیروهای ضعیف و الکترومغناطیسی اساساً یکسان هستند، پس باید قدرت یکسانی نیز داشته باشند.»

در واقع مقادیر مشاهدات تجربی کاملاً متفاوت از آن بنظر می رسند که به جرم ذرات W و Z نسبت داده شوند - تحت شرایط ویژه ، نیرویی با اندازه بزرگ میتواند با نیرویی با اندازه کوچک ظاهر شود اگر ذره ای که نیرو را حمل می کند بسیار پر جرم باشد.

محاسبات نظری نشان می دهد که در سطحی بنیادی، نیروهای ضعیف و الکترومغناطیسی اندازه یکسانی خواهند داشت اگر ذرات W و Z به ترتیب دارای جرم 80 و 90 GeV باشند.
جرم های اندازه گیری شده در سرن 82 و 93 گیگا الکترون ولت بود که تاییدی درخشان از وحدت الکتروضعیف بود.

آزمایشات سرن ، مجموعا 10 بوزون W و 4 بوزون Z را شناسایی کردند. در آزمایشاتی گسترده در Tevatron Fermilab در سال (1992-96)، مرکز آشکارسازی D0 بیش از 100،000 ذره W را ثبت کرد. مقداری D0 برای جرم W اندازه گرفت 80.482 گیگا الکترون ولت با ضریب خطای +/- 0.091 است.

🔺ویژگی های W و Z

پارتیکل های W و Z، بوزون‌های بردار میانجی نامیده می‌شوند و ذرات تبادلی برای برهمکنش ضعیف هستند. برهمکنش ضعیفی که در نمودار فاینمن در زیر مشاهده می‌شود، مسئول فروپاشی نوترون و واپاشی بتا است. [ در تصویر ]


بوزون‌های باردار W در تبدیل کوارک‌هایی شرکت می‌کنند که در آن طعم ( flavor) کوارک تغییر می‌کند. بوزون خنثی Z در تغییر طعم کوارک ها شرکت نمی کند، به همین دلیل آشکار سازی برهمکنش های آن دشوارتر است. با تأثیر بر پراکندگی cross نوترینوها در آنچه «جریان‌های خنثی neutral currents » نامیده می‌شود، تعامل دارد.

[تصویر]

بوزون‌های W می‌توانند با تعدادی از این فرآیندها واپاشیده شوند ، و این مسیرهای واپاشی متنوعی را برای آن ذرات که در اثر برهمکنش ضعیف واپاشی می‌شوند، فراهم می‌کند. یک مثال جالب، فروپاشی مزون D است.‌‌


📌@higgs_field

‌‌📌The universe is not symmetric !
Chapter ³

🔺پاریته parity ، یا تقارن آینه ای، یکی از سه تقارن بنیادین در کیهان است، همراه با تقارن زمان معکوس و تقارن charge-conjugation که بیانگر تناظر پارتیکل و آنتی پارتیکل در بار مخالف است .

اگر ذرات در یک جهت بچرخند و در امتداد یک محور خاص واپاشیده شوند، چرخاندن آنها در آینه به این معنی است که می توانند در جهت مخالف بچرخند و در امتداد همان محور واپاشی شوند. مشاهده شد که این ( تقارن cp) در مورد واپاشی‌های ضعیف صدق نمی‌کند، اولین نشانه‌ای که نشان می‌دهد ذرات می‌توانند «دست بودن» ذاتی داشته باشند، و این توسط مادام چین-شیونگ وو کشف شد.

نمونه های بسیار دیگری از این عدم تقارن های بنیادین در طبیعت وجود دارد.
اگر نوترینوها را مشاهده کنید، متوجه می شوید که همیشه چپ دست هستند. اگر نوترینو در جهتی حرکت کند که انگشت شست شما هم جهت با آن باشد، تنها جهتی که انگشتان دست چپ شما می پیچند، چرخش نوترینو را توصیف می کند. به طور مشابه، پادنوترینوها همیشه راست دست هستند. مثل این است که بین نسخه ماده و ضد ماده این ذرات تفاوت بنیادین وجود دارد.

وقتی ستاره‌ها، کهکشان‌ها و حتی اجزای بین کهکشانی کیهان را مشاهده می‌کنیم، متوجه می‌شویم که آنها عمدتاً از ماده و نه از پادماده ساخته شده اند. به نوعی، در گذشته بسیار دور کیهان، یک عدم تقارن بنیادین بین ماده و پادماده ایجاد شد.

و وقتی به قوانین فیزیک نگاه می کنیم، می بینیم که نوشتن قوانین برای بارها و جریان های مغناطیسی و میدان های الکتریکی که آنها ایجاد می کنند، به همان اندازه که قوانینی برای بارها و جریان های الکتریکی که میدان های مغناطیسی ایجاد می کنند ، میدانیم ، آسان است .

اما به نظر می رسد که جهان ما فقط دارای بارها و جریان های الکتریکی است، نه بارهای مغناطیسی. کیهان می توانست متقارن باشد، اما بنا به دلایلی اینطور نیست.‌‌


📌@higgs_field

.

🔺آدرنالین و فیزیک‌ - حرکت و گرانش

📌@higgs_field

🔺How does consciousness, our unique lived experience, emerge from billions of neurons in our brain? Anil Seth , a neuroscientist at the University of Sussex, discusses progress on the “hard problem” of consciousness.

✓ چگونه آگاهی، تجربه‌ی زیستی منحصر به فردِ ما، از میلیاردها نورون در مغز ما پدید می آید؟ آنیل ست ، عصب شناس در دانشگاه ساسکس، در مورد پیشرفت در "مشکل سخت" آگاهی توضیح می دهد .
https://www.quantamagazine.org/anil-seth-finds-consciousness-in-lifes-push-against-entropy-20210930/


📌@higgs_field

.

🔺'We were introduced in his study.. He wore this sweater, without a shirt under it, no socks—just like everybody says—and was such a soft, nice man in the discussions, at all points. He was such an interesting man to talk to'

Memories of meeting Albert Einstein
By Richard Feynman‌‌


✓ ما را در اتاق کارش بهم معرفی کردند. او این ژاکت را پوشیده بود ، بدون پیراهن زیر آن، بدون جوراب - درست همانطور که همه می گویند - و مردی نرم خو و مهربان در بحث ها، در همه موارد بود. وی مرد جالبی برای صحبت کردن بود‌.

🔺خاطرات ملاقات با آلبرت انیشتین-نوشته ریچارد فاینمن‌‌

📌@higgs_field

.

🔺🟣'Imagination reaches out repeatedly trying to achieve some higher level of understanding, until suddenly I find myself momentarily alone before one new corner of nature’s pattern of beauty and true majesty revealed. That was my reward.'

✓ [ در من ]تخیل مکرّرا در تلاش برای دستیابی به درجه‌ی بالاتری از فهم بود ، تا اینکه ناگهان قبل از آشکار شدن گوشه جدیدی از الگوی زیبایی و شکوه طبیعت، در لحظه‌ خود را تنها دیدم . این پاداش من بود.

-Richard Feynman

https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1965/feynman/speech/‌‌


🆔 @phys_Q

بیوسنتریسم

https://t.me/higgs_field/2343

https://t.me/higgs_field/2352

https://t.me/higgs_field/2364

https://t.me/higgs_field/2376

‌‌📌The universe is not symmetric !
Chapter ⁴

• با این حال، ارتباط قدرتمند بین تقارن ها و کمیت های پایسته منجر به یک سری تحولات خارق العاده در فیزیک در طول قرن بیستم شد. متوجه شدیم که می‌توان تقارن‌ها را در دماهای بالا بازیابی کرد، و زمانی که کیهان سرد می‌شود و این تقارن‌ها شکسته می‌شوند، عواقب فیزیکی شگفت‌انگیز خاصی پدید می‌آیند. بعلاوه، مقادیر خاصی وجود داشتند که به نظر می‌رسید بدون هیچ توضیحی پایسته اند، و ربط دادن این کمیت‌های پایسته به یک تقارن زیربنایی فرضی نیز ثمره ی کنجکاوی و انقلابی را از نظر آنچه در جهان در حال بازی بود، به همراه داشت.

🔺 پایستگی بار الکتریکی

وقتی تقارن های خاصی شکسته می شود، یک ذره بدون جرم می تواند بیرون بیاید: بوزون گلدستون goldstone boson

کاربرد نظریه گروه، جبرهای لی ، و سایر زمینه‌های ریاضی در فیزیک بنیادی که زیربنای کیهان است، باعث ایجاد تعدادی ایده‌های شگفت‌انگیز شد. شاید انقلابی ترین ایده این بود که دو نیروی به ظاهر نامرتبط - نیروی الکترومغناطیسی و نیروی هسته ای ضعیف - می توانند در انرژی بالا با هم متحد شوند. اگر این تقارن شکسته شود، آنگاه یک سری ذرات جدید پدید می آیند، در حالی که ذرات دیگر که قبلاً بدون جرم بودند، ناگهان بسیار پرجرم می شوند. کشف بوزون‌های پیمانه ای ضعیف فوق‌سنگین، بوزون‌های W و Z ، و همچنین بوزون هیگز پرجرم ، موفقیت شگفت‌انگیز ممکن را با تحمیل تقارن‌های اضافی و اتحاد نیروها نشان داد.‌‌


«می توان معادلات گوناگونی مانند معادلات ماکسول را نوشت که جهان را توصیف می کند. و همچنین میتوانیم آنها را به روش های گوناگونی بنویسیم ، اما تنها با تطبیق پیش‌بینی‌های آن‌ها با مشاهدات فیزیکی می‌توانیم پیرامون اعتبار آنها نتیجه‌گیری کنیم. به همین دلیل است که معادلات ماکسول با تک قطبی مغناطیسی (راست) با واقعیت مطابقت ندارد، در حالی که معادلات فاقد تک قطبی (سمت چپ) مطابقت دارند.»

📌@higgs_field

‌‌📌 bosons بوزونها ⁴

photon فوتون

• فوتون نامی است که به یک کوانتوم نور یا سایر تابش های الکترومغناطیسی داده می شود. انرژی فوتون در رابطه پلانک تعیین می شود. فوتون ذره تبادلی است که مسئول نیروی الکترومغناطیسی است. نیروی بین دو الکترون را می‌توان بر اساس نمودار فاینمن مطابق شکل زیر مشاهده کرد. برد بی نهایت نیروی الکترومغناطیسی ناشی از جرم سکون صفر فوتون است. در حالی که فوتون جرم سکون صفر دارد، دارای تکانه محدود است، خمیدگی میدان گرانشی میتواند به فوتون نیرویی اعمال کند .

• فوتون دارای تکانه زاویه ای ذاتی یا "اسپین spin " 1 است، پس الکترون در حال انتقال [ در تراز انرژی] که یک فوتون می تاباند باید در تکانه زاویه ای 1 در سیستم قرار بگیرد ‌، این یکی از "قوانین انتخاب selection rules " برای انتقال الکترون است.‌‌

🔺گراویتون

گراویتون ذره تبادل نیروی گرانشی است. اگرچه مستقیماً مشاهده نشده است، اما تعدادی از ویژگی های آن را می توان از ماهیت نیرو استخراج کرد. از آنجایی که گرانش یک نیروی مربع معکوس فاصله با برد ظاهراً نامتناهی است، می‌توان چنین برداشت کرد که جرم سکون گراویتون صفر است. نیروها توسط بوزون ها از جمله فوتون برای نیروی الکترومغناطیسی و بوزون W و Z برای برهمکنش ضعیف منتقل می شوند.

گلوئون ها تنها بوزون های تبادل نیرو دارای بار رنگ هستند . همه ی بوزون ها به جز گراویتون دارای اسپین 1 هستند، اما گراویتون دارای اسپین 2 هست.
آزمایش‌های فعلی LIGO و VIRGO به دنبال تشخیص امواج گرانشی هستند که مجموعه‌ای منسجم از گراویتون‌هاست را در نظر گرفته است .

پایان

📌@higgs_field

📌 bosons

Chapter ¹-https://t.me/higgs_field/5793

Chapter ²-https://t.me/higgs_field/5799
2/1 - https://t.me/higgs_field/5800

Chapter ³- https://t.me/higgs_field/5803

Chapter ⁴ - https://t.me/higgs_field/5817

Fine

📌کارل سیگن خیلی جالب به اندازه یک زندگی در یک دقیقه به انسان درس میدهد ؟

🔺 علم (science) بیشتر از پیکره‌ی دانش (knowledge) است.
یک روش تفکر (thinking) است .روشی برای بازجویی جهان به شکلی شک گرایانه ، همراه با درک دقیق از خطا پذیر بودن انسان است. اگر ما نتونیم برای بازجویی کردن از کسانی که بما میگویند فلان چیز درست است سوالی شک گرایانه بپرسیم .. اگر نتوانیم نسبت به کسانی که در راس قدرت اند به شکل شک گرایانه نگاه کنیم ، درین حالت پشت مان را برای سواری دادن به شارلاتان های بعدی آماده می کنیم !

📌@higgs_field

.

🔺 دیاگرام های فاینمن ، نخستین بار برای الکترودینامیک کوانتومی Quantum Electrodynamics بیان شد که ویژه برهمکنش فوتون و الکترون - نور و ماده است . اما رفته رفته استفاده این دیاگرام ها گسترش یافت و به کرومودینامیک Quantum Chromo Dynamics ، که مربوط به نیروی هسته ای قوی است تعمیم یافت . ازین نمودار ها برای مدلسازی برهمکنش های قوی کوارک ها و ضعیف و حتی نوکلئون ها میتوان بهره برد . در نمودار بالا یک نوترون واپاشی کرده و با گسیل بوزون -W به پروتون تبدیل شده ، نوترون از دو کوارک پایین و یک کوارک بالا تشکیل شده که یکی از کوارک های پایین با گسیل بوزون منفی W ، یک واحد. بار الکتریکی -e را از دست داده و تبدیل به پروتون می شود . در ادامه بوزون -W به یک الکترون و آنتی الکترون-نوترینو واپاشی می شود.

📌@higgs_field

.

🔺 دیاگرام فاینمن - ریچارد فاینمن

این دیاگرام ها در چهار بعد ، برهمکنش و تعاملات ذرات و هم چنین واپاشی های این ذرات را ترسیم می سازد .


📌@higgs_field

.

🎥 خودروی پرنده در اسلواکی آزمایشات را پشت سر می گذاشت و گواهینامه پرواز را دریافت کرد .


📌@higgs_field