close
تبلیغات در اینترنت
خرید دامنه
ذرات و نسبیت
loading...

کهکشان دانش

توسعه ریاضیات و مشاهدات تجربی باعث بوجود آمدن شاخه های جدید در علم فیزیک شدند مانند مکانیک کوانتومی، نسبیت خاص و عام، هندسه دیفرانسیل و تئوری میدان های کوانتومی

بازدید : 23 یکشنبه 05 دي 1395 زمان : 14:5 نظرات ()

 ذرات و نسبیت

 

توصیف ریاضی نیوتن از حرکت بوسیله علم حساب و مدل گرانش وی، در قرن 18 و 19، بطور موفقیت آمیز به علوم در حال ظهور و تکنولوژی الکترومغناطیس توسعه یافتند. علم حساب به تئوری میدان کلاسیک تکامل پیدا کرد.

زمانی که ریاضیات توانست توصیف جامع و کاملی از میدان های الکترومغناطیسی ارائه دهد، بسیاری از فیزکدانان به این باور رسیدند که کار در این حوزه پایان یافته است، بدین معنی که دیگر چیزی برای توصیف کردن یا توضیح دادن وجود ندارد.

سپس الکترون کشف شد و فیزیک ذات پا به عرصه وجود گذاشت. از طریق محاسبات مکانیک کوانتومی و مشاهدات تجربی، این استدلال شکل گرفت که تمام ذرات شناخته شده در یکی از این دو گروه قرار دارند: بوزون ها یا فرمیون ها. بوزون ها ذرات حامل نیروها هستند. تعداد زیادی از بوزون ها می توانند همزمان در یک حالت کوانتومی قرار داشته باشند. این موضوع در مورد فرمیون ها صادق نیست، یعنی تنها یک فرمیون می تواند یک حالت کوانتومی معین را در یک زمان معین اشغال کند و به همین دلیل است که فرمیون ها بوجود آورنده ماده هستند. به این علت جامد ها نمی توانند از میان یکدیگر عبور کنند، چرا ما نمی توانیم از درون دیوار عبور کنیم؟! به دلیل اصل طرد پائولی: ناتوانی فرمیون ها (ماده) برای سهیم شدن در یک فضا به نحوی که بوزون ها (نیروها) می توانند.

درحالیکه فیزیک ذرات در حال توسعه توسط مکانیک کوانتومی بود، افزایش شواهد مشاهده ای بر این امر دلالت داشت که نور، به عنوان تابش الکترومغناطیس، با سرعت ثابت (در خلاء)، در همه جهات نسبت به همه ناظر ها حرکت می کند. این کشف و ریاضیاتی که اینشتین برای توصیف و مدل سازی آن در تئوری نسبیت خاص خود توسعه داد، در ترکیب با پیشرفت های بعدی مکانیک کوانتومی سبب ایجاد موضوع غنی تئوری میدان کوانتومی نسبیتی شدند. این نظریه اساس توانایی تئوری کنونی ما برای توصیف رفتار ذرات زیر اتمی است که فیزیکدانان آنها را مشاهده کرده و به مطالعه آنها در نیمه دوم قرن بیستم پرداخته اند.

اما اینشتین سپس تئوری نسبیت خاص خود را توسعه داد تا تئوری گرانش نیوتن را دربرگیرد و بدین ترتیب، تئوری نسبیت عام اینشتین شاخه جدیدی از ریاضیات به نام هندسه دیفرانسیلی را وارد علم فیزیک کرد.

نسبیت عام مشاهدات موفقیت آمیز بسیاری را پشت سر گذاشته است که ثابت می کند این یک تئوری ارزشمند برای توصیف طبیعت است، اما دو پیش بینی این تئوری باعث بروز چالش در بین عموم و دانشمندان شده است: جهان در حال توسعه و سیاه چاله ها. هر دو مشاهده شده اند و هر دو شامل موضوعاتی هستند که حداقل در ریاضیات، نیازمند تجدید نظر در ماهیت واقعیت و وجود است.

 

 

 


دیدگاه ذره ای از طبیعت، توصیفی است بسیار عالی برای 3 تا از 4 نیروی مشاهده شده در طبیعت

 

 

 

 

 

 

 

 

 

دیدگاه هندسی از طبیعت توصیفی است عالی برای گرانش در ابعاد کیهانی

 

تئوری میدان کلاسیک: classical field theory

مکانیک کوانتومی: quantum mechanics

بوزون: boson

فرمیون: fermion

اصل طرد پائولی: Pauli repulsion

تئوری نسبیت خاص: Special Theory of Relativity

تئوری میدان کوانتومی نسبیتی: relativistic quantum field theory

تئوری نسبیت عام: General Theory of Relativity

هندسه دیفرانسیلی: differential geometry

جهان در حال توسعه: the expanding Universe

سیاه چاله: black hole

 

فیزیک نظری 

نویسنده و مترجم: سورن دهقان


کلیه مطالب کهکشان دانش توسط نویسندگان آن تهیه و ترجمه شده است.

استفاده از مطالب و تصاویر این وبلاگ بدون ذکر منبع با لینک فعال موجب پیگرد قانونی خواهد شد.

 

کتاب نسبیت عام کارول بهترین کتاب برای شروع جدی مطالعه نسبیت عام است. برای خرید این کتاب از فروشگاه مبتکران از لینک زیر استفاده نمایید:

خرید کتاب نسبیت عام کارول


 

درباره فیزیک , فیزیک نظری ,
مطالب مرتبط
ارسال نظر برای این مطلب

نام
ایمیل (منتشر نمی‌شود) (لازم)
وبسایت
:) :( ;) :D ;)) :X :? :P :* =(( :O @};- :B /:) :S
نظر خصوصی
مشخصات شما ذخیره شود ؟ [حذف مشخصات] [شکلک ها]
کد امنیتیرفرش کد امنیتی
تبلیغات
Rozblog.com رز بلاگ - متفاوت ترين سرويس سایت ساز
اطلاعات کاربری
نام کاربری :
رمز عبور :
  • فراموشی رمز عبور؟
  • آمار سایت
  • کل مطالب : 35
  • کل نظرات : 0
  • افراد آنلاین : 1
  • تعداد اعضا : 0
  • آی پی امروز : 3
  • آی پی دیروز : 7
  • بازدید امروز : 48
  • باردید دیروز : 28
  • گوگل امروز : 0
  • گوگل دیروز : 5
  • بازدید هفته : 108
  • بازدید ماه : 610
  • بازدید سال : 610
  • بازدید کلی : 5,040