Home Home Information Contact Site Map Library English Site
بخش‌های اصلی
صفحه اصلی
اخترشناسی
فیزیک
زندگی انیشتین
فیزیکدان‌های مسلمان
فیزیک و زندگی
اخترشناسی
تاریخ فیزیک
تازه‌های فیزیک
دانش‌نامه‌ی فیزیک
آموزش فیزیک
معلمان برتر
فیزیک در شبکه
خبرها و نظرها
معرفی کتاب
برترین‌های این بخش
::
جستجو در پایگاه

جستجوی پیشرفته
دریافت اطلاعات پایگاه
نشانی پست الکترونیک خود را برای دریافت اطلاعات و اخبار پایگاه، در کادر زیر وارد کنید.
آخرین مطالب بخش
:: ناسا پایین‌ترین دمای جهان را می‌آفریند
:: طرح سراسری دانش‌آموز پژوهنده برگزار می‌شود
:: خورشید کوچکتر است
:: نخستین آزمایش‌های فیزیک در تاریخ معاصر ایران
:: آسایشگاهی برای ستارگان پیر
آخرین مطالب سایر بخش‌ها
:: بیایید باکتری بخوریم
:: یخچال ایرانی، نوآوری ایرانی
:: چرخه سوخت هسته‌ای
:: 9 نکته درباره بچه‌ها که ممکن است ندانید
:: جلوگیری از سرطان با غذاهای سبز
:: گرمای لپ‌تاپ بر قدرت باروری اثری ندارد
:: مجموعه‌ی 6 جلدی گفت‌وگو درباره‌ی انرژی منتشر شد
:: نقش کتابخانه‌های دیجیتال چندرسانه‌ای در پیشرفت آموزش
:: چه چیزی دختران را دختر می‌سازد؟
:: ترویج علم با دانش‌نامه‌های الکترونیکی
بازی های آموزشی

AWT IMAGE

به سوی اینشتین شدن

AWT IMAGE

سالارکتاب
سالارکتاب
مکانیک در تمدن اسلامی

AWT IMAGE

:: آیا می توان قانون های فیزیک را تلفیق کرد؟ ::
 | تاریخ ارسال: ۱۳۸۴/۹/۳۰ | مترجم: آقاي سلیمان فرهادیان | 

در بهترین حالت، فیزیکدانان می توانند با آشکار ساختن سادگی های زیربنایی، پیچیدگی ها را حذف کنند. برای مثال، معادله های ماکسول تمام پدیده های گیج کننده و متنوع الکتریسیته و مغناطیس کلاسیک را با استفاده از چهار قاعده ساده تفسیر می کند. این معادله ها زیبا هستند، تقارن اسرارآمیزی دارند و در رقص ظریف نمادها، تصویر آینه ای یکدیگرند. این چهار معادله در مجموع بسیار زیبا هستند و همان طور که ابیات شکسپیر با همدیگر شعری می آفرینند، این چهار معادله با یکدیگر کامل می شوند.

مدل استاندارد فیزیک ذرات شعری ناتمام است. عمده بخش های آن آماده شده است و به رغم آنکه ناتمام است، درخشان ترین اثر هنری در ادبیات فیزیک محسوب می شود. این مدل با دقت تمام، مواد شناخته شده را _ تمام ذرات زیراتمی همانند کوآرک ها و لپتوتن ها _ و نیروهایی که این ذرات به وسیله آنها با یکدیگر برهم کنش می کنند، توصیف می کند. این نیروها از این قرارند: الکترومغناطیس که چگونگی برهم کنش ذرات باردار را بیان می کند، نیروی ضعیف که می گوید چگونه ذرات می توانند ماهیت خود را تغییر دهند و نیرویی قوی که بیان می کند چگونه کوآرک ها به یکدیگر می پیوندند تا پروتون ها و سایر ذرات مرکب را به وجود آورند. اما با آنکه توصیف مدل استاندارد دلپذیر است، از چند بخش تشکیل شده است و بعضی از این بخش ها _ همانند بخشی که توصیف گر گرانش است _ به دست نیامده است. اما اینها فقط بخشی از زیبایی است که توجه ما را به زیبایی عمیق تری جلب می کند، درست مثل چند خط شعر که روی تکه ای از پاپیروس نوشته شده است. زیبایی مدل استاندارد در تقارن آن نهفته است. ریاضیدانان تقارن آن را با مفهومی با نام گروه های لی توصیف می کنند. نگاهی گذرا به گروه لی مدل استاندارد ماهیت چندبخشی بودن آن را آشکار می  سازد:
U(1)*SU(2)*SU(3)
هر کدام از این بخش ها نشان دهنده یک نوع خاص از تقارن است، اما تقارن کل شکسته شده است. هر کدام از نیروها به روشی که تا حدودی متفاوت از دیگر نیروها است، رفتار می کند، در نتیجه هر کدام از این نیروها با تقارنی که تا حدودی متفاوت از بقیه است، بیان می شود. اما شاید این تفاوت ها کم اهمیت باشد. به نظر می رسد که الکترومغناطیس و نیروی ضعیف بسیار متفاوت از یکدیگر باشند، اما فیزیکدانان در دهه ۱۹۶۰ نشان دادند که این دو نیرو در دماهای زیاد «وحدت» می یابند. بدین ترتیب معلوم شد که الکترومغناطیس و نیروی ضعیف در حقیقت نیروی واحدی هستند، درست همان طور که با حرارت دادن یخ تبدیل به آب می شود و معلوم می شود که یخ و آب در حقیقت چیز واحدی هستند. چنین ارتباطی، این امیدواری را در فیزیکدانان ایجاد کرد که نیروی قوی را هم بتوان با دو نیروی دیگر یکی کرد و نظریه بزرگتری را به وجود آورد که بتوان آن را با تقارن واحدی همچون SU(5) توصیف کرد. تئوری واحد باید نتایج قابل مشاهده ای داشته باشد. برای مثال اگر نیروی  قوی همان نیروی  الکترو ضعیف باشد آنگاه شاید پروتون ها واقعاً پایدار نباشند و هر از چندگاهی به طور خودبه خودی واپاشی کنند. به رغم پژوهش های بسیار کسی شاهد واپاشی پروتون نبود و هیچ کس هم ذراتی را که تعدیل های افزایش دهنده تقارن مدل استاندارد همانند ابرتقارن پیشگویی می کند مشاهده نکرده است. گذشته از این حتی چنین نظریه های واحدی مادام که از گرانش چشم پوشی می کند کامل نیست.
گرانش نیروی مشکل سازی است. تئوری ای که این نیرو را توصیف می کند یعنی نسبیت فرض می کند که فضا و زمان یکنواخت و پیوسته است درحالی که شالوده های فیزیک کوآنتوم که بر ذرات زیر اتمی و نیروهای آن حاکم است ذاتاً ناپیوسته و جهشی است. گرانش چنان با نظریه کوآنتوم ناسازگار است که تاکنون هیچ نتوانسته است روشی متقاعده کننده برای ارائه نظریه واحد پیشنهاد کنند که شامل تمام انواع ذرات نیروهای ضعیف و قوی و گرانش باشد.

اما فیزیکدانان به پیشرفت هایی دست یافتند. شاید امیدبخش  ترین این روش ها نظریه ابرتار باشد. نظریه ابرتار تبعات بسیاری دارد زیرا این نظریه روشی برای وحدت همه چیز در یک نظریه بزرگ با یک تقارن واحد دارد _ برای مثال برای یک شاخه از نظریه ابرتار تقارن از نوع (۳۲) SO است- اما نیازمند جهانی با ۱۰ یا ۱۱ بعد و ذرات بسیاری است که غیرقابل آشکارسازی هستند و پرسش های ذهنی بسیاری که شاید هیچ وقت به جواب آنها نرسیم. شاید ده ها نظریه واحد وجود داشته باشد که فقط یکی از آنها صحیح باشد اما دانشمندان هیچ وقت نتوانند تعیین کنند که کدام صحیح است. شاید هم تلاش برای وحدت نیروها و ذرات جست و جویی بی ثمر باشد. در عین حال فیزیکدانان به جست و جوی خود برای یافتن واپاشی پروتون ادامه می دهند همچنان که به جست و جوی خود برای ذرات ابرتقارنی در تله های زیرزمینی برخورددهنده بزرگ  هادرون (LHC) در ژنو سوئیس که در سال ۲۰۰۷ مورد بهره برداری قرار می گیرد، ادامه می دهند. دانشمندان بر این باورند که LHC همچنین وجود بوزون های هیگز را هم آشکار خواهد ساخت. بوزون های هیگز ذراتی هستند که اصولاً به تقارن های بنیادی در مدل فیزیک ذرات مربوط می شوند. فیزیکدانان امیدوارند روزی بتوانند شعر ناتمام را به اتمام برسانند و به آن تقارن  هولناک شکل دهند.

  
تسهیلات مطلب
سایر مطالب این بخش سایر مطالب این بخش
نسخه قابل چاپ نسخه قابل چاپ
ارسال به دوستان ارسال به دوستان


CAPTCHA
::
دفعات مشاهده: 6655 بار   |   دفعات چاپ: 2263 بار   |   دفعات ارسال به دیگران: 193 بار   |   0 نظر
سال جهانی فیزیک
Persian site map - English site map - Created in 0.07 seconds with 71 queries by YEKTAWEB 3961