|
⊱ قال المقال ⊰ لاغراض تنظيمية يعتمد النشر من عدمه بعد اطلاع الادارة على المادة ... فعذرا |
|
أدوات الموضوع | انواع عرض الموضوع |
04-06-2019, 01:54 AM | رقم المشاركة : 1 | |||
|
الكوارك هو جسيم أولي وأحد المكونين الأساسيين للمادة
النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات هو النظرية التي تصف ثلاثة من القوى الأساسية ن الأربعة المعروفة التفاعلات الكهرومغناطيسية والضعيفة والقوية وبما في ذلك قوة الجاذبية في الكون وكذلك تصنيف جميع الجسيمات الأولية المعروفة تم تطويره على مراحل خلال النصف الأخير من القرن العشرين من خلال عمل العديد من العلماء في جميع أنحاء العالم مع الانتهاء من صياغته الحالية في منتصف 1970 بعد تأكيد تجريبي لوجود الكواركات الكوارك هو جسيم أولي وأحد المكونين الأساسيين للمادة في نظرية النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات المكون الآخر حسب هذه النظرية هو الليبتونات هو جسيم أولي ومكون أساسي للمادة وأشهر اللبتونات المعروفة هو الالكترون والذي يحكم عمليات الكيمياء كلها لأنه موجود في أغلفة الذرات وترتبط به الخصائص الكيميائية كلها وتوجد فئتين أساسيتين للبتونات المشحونة منها وتعرف أيضا بلبتونات شبيه-الإلكترون ومحايدة المشهورة باسم نيترينو ويمكن للبتونات المشحونة أن تندمج مع جسيمات أخرى لتكوين جسيمات مركبة مثل الذرات و ذرة الميونيوم الغريبة و بوزيترونيوم بينما النيترينو فهو ضعيف التفاعل مع المادة وهو نادر الرصد جودة في الطبيعة يشكل الكوارك معظم الجزء الداخلي للمادة وهي مترابطة مع بعضها بقوى شديدة هذه القوى التي تربط الكوارك مع بعضه البعض تدرس في فرع من الفيزياء يدعى الكروموديناميكا الكمية Quantum-chromodynamic QCD تجتمع الكواركات معا لتشكل جسيمات مركبة تسمى هادرونات الأكثر استقرارا التي هي البروتونات والنيوترونات وهي مكونات نواة الذرة لا يمكن أن تظهر الكواركات بشكل مفرد حر فهي دائمًا محتجزة ضمن هادرونات ثنائية ميزونات أو ثلاثية باريونات مثل البروتونات والنيوترونات وتسمى هذه الظاهرة بالحبس اللوني Color confinement لهذا السبب فمعظم المعلومات عن الكواركات تم استخلاصها من ملاحظات الهادرونات نفسها للكوارك ست أنواع وتسمى بالنكهات وهي العلوي والسفلي والساحر الغريب والقيمي والقعري من الجيل الثالث كل من الكوارك العلوي والسفلي له كتلة أقل من باقي الكواركات الأخرى فالكواركات الأثقل تتحول إلى علوية وسفلية بسرعة خلال عملية تسمى اضمحلال الجسيم حيث تتحول حالة الكتلة الأثقل إلى حالة كتلة أخف لهذا فالكوارك العلوي والسفلي هما الأكثر استقرارا ووجودا في الكون في حين أن الكواركات المسماة بالساحر والغريب والقمي والقعري يتم إنتاجها فقط من خلال اصطدامات عالية الطاقة مثل المستخدمة في الأشعة الكونية ومعجلات الجسيمات منذ ذلك الحين أضاف تأكيد الكوارك العلوي 1995 تاو نيوترينو 2000 وبوز هيغز 2012 المزيد من المصداقية إلى النموذج القياسي بالإضافة إلى ذلك تنبأ النموذج القياسي بخصائص مختلفة للتيارات المحايدة الضعيفة وبوزونات W و Z بدقة عالية رغم أنه يعتقد أن النموذج القياسي متسق من الناحية النظرية وأظهر نجاحات هائلة في توفير تنبؤات تجريبية إلا أنه يترك بعض الظواهر غير مفسرة ويفشل في كونه نظرية كاملة للتفاعلات الأساسية لا يفسر عدم تناسق الباريون تمامًا يدمج نظرية الجاذبية الكاملة كما هو موصوف في النسبية العامة أو يفسر التمدد المتسارع للكون كما توصفه الطاقة المظلمة لا يحتوي النموذج على أي جسيم مادة داكنة قابلة للحياة ويمتلك كل الخصائص المطلوبة المستخلصة من علم الكونيات الرصدي كما أنه لا يشتمل على تذبذبات النيوترينو وكتلها غير الصفرية كان الدافع وراء تطوير النموذج القياسي من قبل علماء فيزياء الجسيمات النظرية والتجريبية على حد سواء بالنسبة إلى المنظرين يعتبر النموذج القياسي نموذجًا لنظرية مجال الكم والذي يعرض مجموعة واسعة من الفيزياء بما في ذلك كسر التماثل التلقائي والشذوذ والسلوك غير المضطرب كما يستخدم كأساس لبناء المزيد من النماذج الغريبة التي تضم جزيئات افتراضية وأبعادًا إضافية وتماثلات تفصيلية مثل التناظر الفائق في محاولة لشرح النتائج التجريبية في تباين مع النموذج القياسي مثل وجود المادة المظلمة والنيوترينو التذبذبات ميكانيكا الكم هي مجموعة من النظريات الفيزيائية ظهرت في القرن العشرين وذلك لتفسير الظواهر على مستوى الذرة والجسيمات دون الذرية وقد دمجت بين الخاصية الجسيمية والخاصية الموجية ليظهر مصطلح ازدواجية الموجة -الجسيم وبهذا تصبح ميكانيكا الكم مسؤولة عن التفسير الفيزيائي على المستوى الذري كما أنها أيضاً تطبق على الميكانيكا الكلاسيكية ولكن لاتظهر تأثيرها على هذا المستوى لذلك ميكانيكا الكم هي تعميم للفيزياء الكلاسيكية لإمكانية تطبيقها على المستويين الذري والعادي تسميتها بميكانيكا الكم يعود إلى أهميّة الكم في بنائها وهو مصطلح فيزيائي يستخدم لوصف أصغر كمّية من الطاقة يمكن تبادلها بين الجسيمات ويستخدم للإشارة إلى كميات الطاقة المحددة التي تنبعث بشكل متقطع وليس بشكل مستمر كثيرا ما يستخدم مصطلحي فيزياء الكم والنظرية الكمية كمرادفات لميكانيكا الكم وبعض الكتّاب يستخدمون مصطلح ميكانيكا الكم للإشارة إلى ميكانيكا الكم غير النسبية عام 1954 وسع تشن نينغ يانغ وروبرت ميلز مفهوم نظرية القياس لمجموعات أبيليان مثل الديناميكا الكهربية الكمومية للمجموعات اللابيلية لتقديم تفسير للتفاعلات القوية. في عام 1961 قام شيلدون جلاشو بجمع التفاعلات الكهرومغناطيسية والضعيفة يقام ستيفن وينبرغ بدمج آلية هيغز في تفاعل غلاسو مع الصعق الكهربائي وأعطاه شكله الحديث يُعتقد أن آلية هيغز تؤدي إلى ظهور كتل من جميع الجزيئات الأولية في النموذج القياسي كما يشمل ذلك كتل البوزونات W و Z وكتل الفرميونات أي الكواركات واللبتونات بعد اكتشاف التيارات الضعيفة المحايدة الناجمة عن التبادل Z boson في CERN في عام 1973 أصبحت نظرية الضعيف الكهربائي مقبولة على نطاق واسع وتقاسم Glashow و Salam و Weinberg جائزة نوبل في الفيزياء لعام 1979 شيلدون Glashow عبد السلام ستيفن وينبرغ خبر صحفى 15 أكتوبر 1979 قررت الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم منح جائزة نوبل في الفيزياء لعام 1979 لتقاسمها بالتساوي بين البروفيسور شيلدون ول.غلاشو من جامعة هارفارد الولايات المتحدة الأمريكية والأستاذ عبد السلام المركز الدولي للفيزياء النظرية إيطاليا والكلية الإمبراطورية بريطانيا والبروفيسور ستيفن وينبرج من جامعة هارفارد الولايات المتحدة لإسهاماتهم في نظرية التفاعل الضعيف والكهرومغناطيسي الموحد بين الجسيمات الأولية بما في ذلك التنبؤ بالتيار المحايد الضعيف تطمح الفيزياء مثلها مثل العلوم الأخرى إلى إيجاد أسباب مشتركة للملاحظات الطبيعية أو التجريبية التي لا صلة لها على ما يبدو مثال كلاسيكي هو قوة الجاذبية التي أدخلها نيوتن لشرح ظواهر متباينة مثل سقوط التفاحة على الأرض والقمر يتحرك حول الأرض حدث مثال آخر في القرن التاسع عشر عندما تم إدراكه من خلال عمل أورستد في الدنمارك وفاراداي في إنجلترا أن الكهرباء والمغناطيسية يرتبطان ارتباطًا وثيقًا وهما جانبان مختلفان حقًا في القوة الكهرومغناطيسية أو التفاعل بين الشحنات وقدم التوليف النهائي 1860 من قبل ماكسويل في إنجلترا حيث تنبأ عمله بوجود موجات كهرمغنطيسية وتفسير الضوء على أنه ظاهرة موجة كهرمغنطيسية أدى اكتشاف النشاط الإشعاعي لبعض العناصر الثقيلة قرب نهاية القرن الماضي وما تلا ذلك من تطور فيزياء النواة الذرية إلى إدخال قوتين أو تفاعلين جديدين القوى النووية القوية والضعيفة على عكس الجاذبية والكهرومغناطيسية وتعمل هذه القوى فقط على مسافات قصيرة جدًا بترتيب أقطار نووية أو أقل في حين أن التفاعل القوي يبقي البروتونات والنيوترونات معًا في النواة فإن التفاعل الضعيف يسبب ما يسمى بتحلل بيتا المشع العملية النموذجية هي تحلل النيوترون يتحول النيوترون مع صفر شحنة إلى بروتون موجب الشحنة مع انبعاث إلكترون شحنة سالبة وجسيم محايد بلا كتلة النيوترينو رغم أن التفاعل الضعيف أضعف بكثير من التفاعلات القوية والكهرومغناطيسية إلا أنه ذو أهمية كبيرة في العديد من الوصلات القوة الفعلية للتفاعل الضعيف هي أيضا ذات أهمية يتم إنتاج طاقة الشمس وهي مهمة جدًا للحياة على الأرض عندما يتم دمج الهيدروجين أو حرقه في الهيليوم في سلسلة من التفاعلات النووية التي تحدث في باطن الشمس أول رد فعل في هذه السلسلة هو تحول الهيدروجين إلى هيدروجين كثيف الديوتيريوم بسبب القوة الضعيفة بدون هذه القوة إنتاج الطاقة الشمسية لن يكون ممكنا لو كانت القوة الضعيفة أقوى بكثير لكان عمر الشمس أقصر من أن تتاح للحياة وقت كافٍ للتطور على أي كوكب يكتشف التفاعل الضعيف تطبيقًا عمليًا في العناصر المشعة المستخدمة في الطب والتكنولوجيا والتي تكون بيتا مشعة بشكل عام وفي تحلل بيتا لنظير الكربون إلى نيتروجين وهو الأساس لطريقة الكربون 14 لتاريخ بقايا أثرية عضوية اكتسبت نظرية التفاعل القوي أي الديناميكيات الكمية QCD التي ساهم بها الكثيرون شكلها الحديث في الفترة 1973-1974 عندما تم اقتراح الحرية المقاربة تطور جعل QCD المحور الرئيسي للبحث النظري وأكدت التجارب أن الهدرونات كانت مكونة من الكواركات المشحونة جزئيا تم صياغة مصطلح النموذج القياسي لأول مرة من قبل أبراهام بايس وسام تريمان 1975 مع الإشارة إلى نظرية الضعيف الكهربائي مع أربعة كواركات |
|||
04-06-2019, 02:25 AM | رقم المشاركة : 2 | |||
|
يمكن ان تصل فيزياء الكم إلى تطبيقات كثيرة تبلغ حتى تفسير ظواهر الادراك البشري
أتت نظرية الكم في بدايات القرن العشرين مثل النظرية النسبية لحل إشكاليات لم تستطع الفيزياء الكلاسيكية تفسيرها ويمكن تلخيص بعض هذه الإشكاليات في التناقضات في تصور الفيزياء الكلاسيكية لشكل الذرة في ذلك الوقت ففي بدايات القرن العشرين تم وضع تصور لشكل الذرة مشابه لشكل مجموعتنا الشمسية حيث تتمركز النواة في الوسط وتدور الإلكترونات حولها غير انه وبحسب مبادئ الفيزياء الكلاسيكية نفسها فإن الالكترونات في هذا النموذج ستتعرض لتسارع جذب مركزي نتيجة دورانها حول النواة مما سيؤدي إلى بثها لاشعاع كهرومغناطيسي وهذا بدوره يترتب عليه ان الالكترونات ستفقد طاقتها شيئا فشيئا وتقترب نتيجة لذلك من النواة حتى تصطدم بها في جزء من الثانية لذا جاءت الحاجة لنظرية جديدة تعطي نموذجا آخر لتكوين الذرة تعتبر النظرية الكلاسيكية أيضاً أن ألوان الطيف الذري يجب أن تغطي جميع الأطوال الموجية بنفس الشدة لكن لاحظ الفيزيائيون أن النتائج التجريبية تناقض ذلك بشدة حيث تصدر الذرات المختلفة أطيافاً موجات ضوئية لها أطوال موجية خاصة ومحددة جداً تنشأ مشكلة أخرى عندما نتأمل إشكالية الجسم الأسود وهو جسم يمتص كامل الإشعاع الساقط عليه ليعيد إصداره بالكامل مرة آخرى حيث فشلت كل المحاولات المستندة إلى الفيزياء الإحصائية التقليدية في تفسير منحنى إشعاع الجسم الأسود خصوصاً عند الترددات العالية وهذا ما عرف لاحقاً باسم الكارثة فوق البنفسجية وبهذا ظهر للعلماء أن قوانين الديناميكا الحرارية أصبحت عاجزة عن تفسير هذه الظاهرة عام 1900 اقترح ماكس بلانك حل لتفسير هذه الظاهرة بفكرة ثورية فقد افترض أن الموجات الكهرومغناطيسية لاتصدر بشكل مستمر متصل بل على شكل كميات متقطعة سميت كمات حيث يعتبر الكم أصغر مقدار معين من الطاقة يمكن تبادله بين الأجسام وفق تردد معين وترتبط طاقة الكم بتردد الإشعاع المرافق له حيث تعبر عن طاقة الكم الصادر عن تردد الإشعاع وثابت أصبح يدعى بثابت بلانك وبهذا الإفتراض تم إعتبار أنه كلما زاد تردد الإشعاع الصادر من الجسم الأسود كلما قلت عدد كمات هذ الإشعاع مما يعني إنخفاض شدته بشكل كبير جداً عند الوصول إلى تردد الموجات فوق البنفسجية وبهذا تكون فروض بلانك قد قدمت تفسير مقبول لظاهرة إشعاع الجسم الأسود وفسر ما أعتبرته الفيزياء التقليدية كارثة فوق بنفسجية تأتي اشكاليات أخرى من فهم طبيعة الضوء ففي حين يؤكد نيوتن أن طبيعة الضوء جسيمية فهو مؤلف من جسيمات صغيرة وتؤيده في ذلك العديد من التجارب حيث أن توماس يونغ كعالم يؤكد أن الضوء ذو طبيعة موجية وتؤكد تجربة شقي يونغ حول تداخل وحيود الضوء هذه الطبيعة الموجية وعام 1924 اقترح لويس دي بروي أن ينظر إلى جسيمات المادة وذراتها أيضا على أنها جسيمات تسلك سلوكا موجياً أحيانا مقترحاً معادلة تشابه معادلة بلانك حيث λ طول الموجة وp كمية الحركة بدأت هنا تتضح ملامح صورة جديدة للعالم تتداخل فيها الطبيعة الجسيمة والطبيعية الموجية للجسيمات الدقيقة بحيث يصعب التمييز بينهما وكان هذا ما مهد الطريق لظهور ميكانيك الكم عندما وضع نيلز بور نظرية عن تصور تركيب الذرة التي لاتسمح للاندفاع الزاوي بأخذ قيم سوى المضاعفات الصحيحة للقيمة حيث تعبر عن قيم الاندفاع الزاوي و هكذا ظهرت مستويات للطاقة المستقرة يمكن وضع الالكترونات الدائرة فيها مفسرة ثبات التركيب والخطوط الطيفية للذرات لكن هذا لم يكن سوى البداية في عام 1927 قام العالم الألماني هايزنبرغ بتقديم مبدأ عدم التأكد الذي ينص على عدم قدرتنا على تحديد موضع وسرعة الجسيمات الكمية بآن واحد وبدقة متناهية فكانت هذه بداية سلسلة من الصدمات التي تلقتها نظرتنا الكلاسيكية للعالم والتي تحطمت معها كل الصورة الميكانيكية الآلية التي سادت حول العالم بعد إنتصارات فيزياء نيوتن المدوية في القرنين السابقين قام هايزنبرغ بصياغة قواعد ميكانيكا الكم بصياغة جبر المصفوفات فيما عرف بعد ذلك بميكانيكا المصفوفات 1926 ظهر شرودنجر بمعادلته الموجية الشهيرة التي تبين تطور دالة موجة الجسيم الكمي مع الزمن وعرفت تلك الصياغة بالميكانيكا الموجية لكن رغم الإختلاف الظاهري العميق بين الصياغتين فان نتائجهما كانت متطابقة هذا ما دفع بول ديراك بعد ذلك لتوحيدهما في اطار شامل عرف بنظرية التحويل يمكن ان تصل فيزياء الكم إلى تطبيقات كثيرة تبلغ حتى تفسير ظواهر الادراك البشري وتطبيق النظرية على الاجسام الكبيرة لاسيما بتداخلها مع نظرية الالعاب أظهرت تجارب رذرفورد أن الذرّة تتكون من مركز موجب الشحنة يسمى نواة وإلكترونات تدور حولها بسرعات كبيرة في حين أن تجارب العلماء حول أطياف الإنبعاث والإمتصاص أوضحت بشكل غير متوقع أن هذه الأطياف متقطعة وليست مستمرة وقد كانت أحد المشاكل التي لم يستطع تصور رذرفورد عن الذرة تفسيرها إلى أن قدم نيلز بور عام 1913 تفسيره لهذه الظاهرة في نموذج بور كانت أهم فرضية لبور هي أن الإلكترونات لا يمكنها سوى الدوران في مدارات يكون فيها الإلكترون مستقر أي لا يشع وإلا فإنه بعد مرور فترة من الزمن سوف يفقد كل طاقته ويسقط في النواة هذا يعني أن الإلكترون لا يمكنه أن يحتل إلا مستويات طاقة معينة أي أن طاقته مكممة في حالة إثارة الذرة فإن الإلكترون سوف ينتقل إلى مستوى طاقة أعلى ثم يعود بعد جزء من الثانية إلى مستوى طاقته الأصلي وأثناء العودة يطلق فوتون ذو طاقة مساوية تماماً للفرق بين طاقتي المستويين وقد نجحت هذه الفروض في تفسير طيف الذرات المتقطع الخطي بعد أن طبق فروض نظرية الكم على حركة الإلكترونات في الذرة لتثبت نظرية الكم نجاحها في تفسير ظواهر الذرة وجسيماتها |
|||
04-06-2019, 03:19 AM | رقم المشاركة : 3 | |||
|
يتخيل آينشتاين وزملاؤه ميكانيكا الكم تنتهك عدم المساواة هذا فهي ليست واقعية محلية
ميكانيكا الكم وأينشتاين لم يكن على حق بعد كل شيء في الفيزياء الكمومية تؤثر الجزيئات على مسافات طويلة لطالما كانت علاقة ألبرت أينشتاين بنظرية أصغر الجسيمات متناقضة فمن ناحية ساعد بشكل حاسم في تطوير نظرية الكم ومن ناحية أخرى لم يعتاد أينشتاين أبدًا على تبعات النظرية توج هذا التشكيك في مقال علمي مشهور عالمياً في عام 1935 هل يمكن أن يكون الوصف الميكانيكي الكمومي للعالم المادي كاملاً سأل أينشتاين هناك مع زملائه بوريس بودولسكي وناثان روزن كتب الباحثون الثلاثة ما يجب على النظرية الفيزيائية المقبول تحقيقه في رأيهم وأظهروا أن ميكانيكا الكم تنتهكها وبالتالي يجب أن تكون خاطئة لكن خلال الثمانين عامًا الماضية لم يتم دحض ميكانيكا الكم لكن أينشتاين وزملاؤه بتجربة على أسطح المنازل في فيينا أكد فريق بحث دولي مرة أخرى المفهوم الميكانيكي الكمومي للعالم وبالتالي أغلق ثغرة مهمة المكون الرئيسي للتجربة كان ضوء النجوم البالغ من العمر 600 عام يكتبون في مجلة خطابات المراجعة الفيزيائية PRL التي تم إنشاؤها عام 1958 هي مجلة علمية تمت مراجعتها من قِبل الأقران وتصدرها الجمعية الفيزيائية الأمريكية 52 مرة سنويًا كما أكدت أيضًا معايير القياس المختلفة والتي تشمل عامل التأثير في تقارير الاستشهادات اليومية والفهرسة اليومية للمجلة التي اقترحها الباحث العلمي من Google يعتبر العديد من الفيزيائيين والعلماء الآخرين أن PRL هي واحدة من المجلات المرموقة في مجال الفيزياء يتم نشر PRL كمجلة مطبوعة وهو في شكل إلكتروني عبر الإنترنت وقرص مضغوط كما ينصب تركيزها على النشر السريع لنتائج هامة أو ملحوظة للبحث الأساسي في جميع الموضوعات المتعلقة بجميع مجالات الفيزياء ويتم ذلك عن طريق النشر السريع للتقارير القصيرة التي تسمى رسائل يتم نشر الأوراق ومتاح إلكترونيًا مقال واحد في كل مرة عند نشرها بهذه الطريقة تكون الورقة متاحة للاستشهاد بها في أعمال أخرى رئيس التحرير هو Hugues Chaté ومدير التحرير هو راينهارت بي في مقالها أعطت أينشتاين وزملاؤها من بين أمور أخرى الشرطين التاليين لنظرية تصف العالم يجب أن يكون للجسيم مثل الجسيمات الضوئية أو الفوتون بخصائص محددة الخصائص مستقلة عما إذا كان الباحث يقيس الفوتون أم لا المكان حيث لا يؤثر قياس الجسيم A على خصائص الجسيم B طالما يتم فصل الجسيمات مكانيا كلا الشرطين معا يطلق عليهما الواقعية المحلية تتألف مبرهنة بل من مجموعة لاتساويات مترابطة متلائمة مع فرضية الواقعية المحلية لكن لا يمكن تطبيقها مع الميكانيك الكمومي تبحث المبرهنة أساسا في برهان فون نيومان لبطلان المتغيرات الخفية في تفسير ميكانيك الكم وفي مفارقة أي-بي-آر EPR paradox عندما قدم اينشتاين وبودولسكي وروزن بتقديم مفارقتهم قاموا بادخال شك كبير في صحة ميكانيك الكم وجاءت نظرية المتغيرات الخفية لتقدم تفسيرات حول نتائج ميكانيك الكم مما يعني أن ميكانيك الكم نظرية غير مكتملة كما أظهر بل أن مفارقة أي-بي-آر تحوي افتراضات أساسة حول الواقع تتناقض مع ميكانيك الكم وهذه الافتراضات هي أساسا لا يمكن لأي تأثير أن ينتشر بأسرع من سرعة الضوء وهذا شرط أساسي من قوانين المحلية ان احتمالية حدوث أي تغير في أي من المتغيرات الخفية المفترضة هي بين 0% و100% انطلق بل من هنا ليثبت أن هذه الحالة وهذه الشروط لا تنطبق في بعض الحالات مثل مكونات استقطاب السبين في حالة الجسيمات المتشابكة ـ المترافقة ـ فقد كانت النتائج التجريبية لمبرهنة بل متوافقة مع تنبؤات ميكانيك الكم بكلام آخر كانت المبرهنة تثبت أن واحدة من فرضيات الواقعية المحلية خاطئة ماذا يقول ميكانيكا الكم يتناقض ميكانيكا الكم مع شرطي آينشتاين وبودولسكي وروزن الواقع في ميكانيكا الكم يكون للجسيم خاصية معينة فقط عندما يتم قياسها من قبل الباحث بحلول وقت القياس يكون للجسيم كل الخصائص الممكنة في نفس الوقت ويمكن لنظرية الكم أن تتنبأ فقط بمدى احتمال وجود خاصية لذلك ليس للقياس المادي أي نتيجة ثابتة لكنه يشبه إلقاء عملة معدنية في ميكانيكا الكم يمكن إنشاء أزواج من الجسيمات حيث يحدد قياس الجسيم A خاصية الجسيم B فيقال أن الجزيئات متشابكة والشيء المدهش هو أن هذا يعمل بدون تبادل الإشارات وأيضًا عندما تكون الجسيمات متباعدة بشكل تعسفي وصف أينشتاين هذه النتيجة ذات مرة بأنها تأثير بعيد عن الأشباح بدأ مقال أينشتاين في الغبار لمدة 30 عامًا تقريبًا اتخذ الفيزيائي النظري جون بيل فقط خطوة حاسمة في عام 1964 اشتق بيل عدم المساواة وهو ما يجب أن يكون صحيحًا إذا كان العالم يطيع نظرية محلية واقعية كما يتخيل آينشتاين وزملاؤه ميكانيكا الكم تنتهك عدم المساواة هذا فهي ليست واقعية محلية يمكن قياس الكميات في عدم المساواة في المختبر قدم بيل للفيزيائيين وصفة للاختبار التجريبي لنظرية الكم هذا بالضبط ما يفعله الباحثون منذ ذلك الحين كانت النتيجة دائمًا تنبؤات ميكانيكا الكم صحيحة آينشتاين كان خطأ نحن لا نعيش في عالم واقعي محلي لكن جميع التجارب كانت لها أيضًا ـ لكن- إمكانية نظرية لماذا ربما لا يزال العالم واقعيًا محليًا وتسمى هذه الخلفية المتغيرات الخفية وقد اقترح آينشتاين وزملاؤه بالفعل كحل في النهاية نوع من نظرية المؤامرة الكونية المتغيرات المخفية التي لا نعرفها تجعل التجارب الفيزيائية تبدو عشوائية هناك ثلاثة من هذه الأشياء الخلفية بشكل أساسي الباب الخلفي المحلي الباب الخلفي للقياس الباب الخلفي للاختيار الحر في البداية كان يمكن للباحثين فقط سد الثقوب الفردية 2015 تمكنوا من استبعاد أول اثنين من الخلفية في نفس الوقت الآن أغلق فريق البحث في فيينا كلا من الباب الخلفي الأول والثالث في نفس الوقت وهكذا يمكن أن يستبعد بشكل شبه كامل فكرة المتغيرات الخفية |
|||
04-06-2019, 03:40 AM | رقم المشاركة : 4 | |||
|
كان يتعين على الآلية إرسال فوتونات بالترتيب الصحيح تمامًا قبل 600 عام
التجربة الجديدة لهذا أنشأ الباحثون تجربة معقدة على أسطح المنازل في فيينا على سطح معهد المعلومات الكمية أنشأ العلماء فوتونين مترابطين أي جزيئات الضوء أرسلهم الفوتون الواحد إلى سطح البنك الوطني النمساوي على بعد 557 متر سافر الفوتون الآخر 1149 متر إلى مبنى الجامعة الثانية في كلا الموقعين يتم بعد ذلك قياس خاصية الفوتونات الوارد استقطابها يمكن القيام بذلك في اتجاهين الاتجاه الذي يتم اختياره والعشوائي يقرر تحت مصطلح الفوضى الهدامة تم إنشاء الأرقام العشوائية على الأرض ولكن بعد ذلك من الناحية النظرية هناك متغير بالميلي ثانية المخفي قبل أن تجعل التجربة الأرقام تبدو عشوائية رغم أنها ليست كذلك 600 سنة ضوء النجوم لذا استخدم الباحثون الضوء من النجوم في درب التبانة لتوليد الأرقام العشوائية التي التقطوها بواسطة التلسكوب ثم قاموا بقياس طاقة الضوء الوارد إذا كان أقل من عتبة معينة فقد تم قياسه في اتجاه واحد وكانت أكثر من ذلك في الآخر أخيرًا قارن الباحثون استقطاب الفوتونين وأظهرت النتائج مرة أخرى تأثير طويل المدى شبحي وتؤكد تنبؤات ميكانيكا الكم ولكن لا يمكن أن يكون متغير خفي أنتجت النتيجة نظرًا للوقت الطويل الذي سافر فيه الضوء فمن غير المرجح جدًا من أجل آلية مجنونة أن تلعب ميكانيكا الكم في تجربتنا يجب أن يكون ذلك قبل 600 عام كما يقول آلان جوث من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا شاركت الدراسة كان يتعين على الآلية إرسال فوتونات بالترتيب الصحيح تمامًا قبل 600 عام لإعادة إنتاج نتائج ميكانيكا الكم هنا والآن على الأرض تم حساب احتمالية مثل هذه الآلية من قبل الباحثين من 1 إلى 6 تريليونات يبدو أن آينشتاين كان مخطئًا حقًا |
|||
04-06-2019, 04:35 AM | رقم المشاركة : 5 | |||
|
الله لا يلعب النرد الكون والذكاء الإبداعي
الله لا النرد مقولة تعود إلى تصريحات الفيزيائي ألبرت أينشتاين وكثفت موقفها في نقاش بور كتب آينشتاين في رسالة مؤرخة 4-12-1926 إلى ماكس بورن ربما في رسالة إلى نيلز بور نيلس هنريك دافيد بور ويُكتَب أحيانا بوهر ونُطقَها بوا 7 أكتوبر 1885 - 18 نوفمبر 1962 فيزيائي دانماركي كان مسيحيًا ثم أصبح ملحدًا ولد في كوبنهاغن أسهم بشكل بارز في صياغة نماذج لفهم البنية الذرية إضافة إلى ميكانيكا الكم وخصوصا تفسيره الذي ينادي بقبول الطبيعة الاحتمالية التي يطرحها ميكانيكا الكم كما يعرف هذا التفسير بتفسير كوبنهاغن سُمِّيَ على اسمه معهد نيلس بور بكوبنهاغن كان رئيس لجنة الطاقة الذرية الدنماركية ورئيس معهد كوبنهاغن للعلوم الطبيعية النظرية حصل على الدكتوراة في الفيزياء عام 1911 ثم سافر إلى كمبريدج حيث أكمل دراسته تحت إشراف العالم طومسون الذي اكتشف الإلكترون وبعدها انتقل إلى مانشستر ليدرس على يد العالم إرنست رذرفورد مكتشف نواة الذرة وسرعان ما اهتدى بور إلى نظريته عن بناء الذرة ففي 1913 نشر بور بحثًا تحت عنوان عن تكوين الذرة والجسيمات في المجلة الفلسفية ويعتبر هذا البحث من العلامات في علم الفيزياء أدت هذه النظرية إلى إلغاء جميع النظريات التي سبقتها مما جعل ألبرت أينشتين يبدي إعجابه بها واصفًا إياها بالتحفة الرياضية ومن خلال هذه النظرية استطاع بور أن يصور ذرة الهيدروجين فمن المعروف وقتها أن غاز الهيدروجين إذا ارتفعت درجة حرارته فإنه يضيء وهذا الضوء لا يشمل كل الألوان بل يتكون من لون له ذبذبات خاصة ومحددة وبمنتهى الدقة استطاع بور ان يحدد طول الموجات لكل الألوان التي يطلقها غاز الهيدروجين كما استطاع أن يفسر حجم الذرات لأول مرة واكتشف أن في أثقل الذرات المعروفة يوجد سبع مستويات واجه نموذج بور عدد من الصعوبات وهي اقتصاره على تفسير طيف ذرة الهيدروجين أبسط نظام ذري ولم يستطع تفسير طيف الهيليوم افترض بمعادلاته أن الإلكترون جسيم مادي سالب الشحنة ولكن تم الاكتشاف فيما بعد أن له خواص موجية افترض أنه يمكن تحديد موضع وسرعة الإلكترون في آن واحد وهو ما أثبت فيرنر هايزنبرج فيما بعد استحالته علمياً هذه المشاكل واجهت النظرية لكونها اقتصرت على تفسير ذرة الهيدروجين ولم تساعد العلماء على تفسير حركة الإلكترون في ذرات أثقل وزناولم يستطع بور أن يجد حلاً عام 1925 اكتشف العالم الألماني فيرنر هايزنبرج ولويس دي بروي وشرودنجر الحل في النظرية الذرية الحديثة مع العلم أن هؤلاء العلماء درسوا في كوبنهاغن وتناقشوا كثيرًا مع بور الذي شجعهم على المُضّي أكثر في أبحاثهم وله محاورات في فلسفة الفيزياء مع آينشتاين وشرودنجر وهايزنبيرج ميكانيكا الكم محترمة جدا لكن الصوت الداخلي يخبرني أن هذا ليس بعد يعقوب الحقيقي توفر النظرية الكثير لكنها يسمح استعارة الجملة بمجموعة واسعة من التفسير والتي لم يحدها أينشتاين بتفسيرات أكثر تفصيلاً أحد التفسيرات المحتملة لبيان أينشتاين هو أنه رفض التفسير الاحتمالي العشوائي لميكانيكا الكم ومع ذلك فإن هذا التفسير مثير للجدل وهكذا كتب بالنتين أن حجج آينشتاين بشأن تفسير ميكانيكا الكم غالبا ما أسيء فهمها تماما من قبل علماء الفيزياء الآخرين وفقًا لما قاله بالينتاين أينشتاين لم يرفض التفسير الإحصائي لماكس بورن بل على العكس اعتبره المرضي الوحيد خلافًا لتفسير نيلز بور الذي اعتبره ظاهرة جزيئات فردية كما لم يكن آينشتاين مؤيدًا لنظريات المتغيرات الخفية ولم تتطلب حجته أي حتمية كامنة يخلص غريغور شيمان إلى أن آينشتاين يعني بالسر القديم بنية موحدة لطبيعة جميع المظاهر في تفسير آينشتاين لله والذي يُرجَّح أن يُطلق عليه اسم سبينوزي من ناحية فإن الله يقف مع الطبيعة كلها ومن ناحية أخرى لمبدأ نشط ينشط في الطبيعة يصف ماريو وينجيرت المعضلة بأنها تعني أن بوهر يعتبر حل مفارقة جسيمات الموجة مستحيلًا وغير ضروري في حين افترض أينشتاين أنه يجب أن تكون هناك هياكل للواقع هي مهمة الفيزياء في النهاية كان السؤال هو ما إذا كانت حتمية الفيزياء الكلاسيكية كما الميكانيكا النيوتونية أو الديناميكا الكهربائية الكلاسيكية في ميكانيكا الكم لا تزال صالحة أم لا وهو ما تقرر الآن بالمعنى الأخير لذلك حاول آينشتاين عبثًا حتى وفاته عام 1955 لجعل ميكانيكا الكم حتمية بما يسمى المتغيرات الخفية كانت أطروحة أن الله لا يلف النرد بحيث لا تعرف الفيزياء أي صدفة فكانت إجابة أينشتاين على السؤال الذي لم يعجبه في الفيزياء الكمومية الناشئة لأن هناك حالات للنظام الفيزيائي موصوفة بواسطة الاحتمالات مثال مع احتمالات الإقامة حالة المادة ميكانيكا الكم وعليها كتب في رسالة إلى كورنيليوس لانزوس في 21-3-1942 يبدو من الصعب أن ننظر إلى الإله في البطاقات لكنه لا يستطيع أن يصدق للحظة أنه يخمد ويستخدم وسائل التخاطر كما من المفترض أن يفعله مع نظرية الكم الحالية لكن حتى في المحادثات مع نيلز بور في أواخر العشرينات من القرن الماضي حصل على معارضة كان الله لا يلعب النرد مبدأًا راسخًا لأينشتاين الذي لم يكن يريد أن يهزه يمكن لبهر أن يجيب فقط لكن لا يمكن أن يكون من واجبنا أن نملِ لله كيف يحكم العالم رغم أن آينشتاين كان يتمتع بسمعة غير عادية كعالم والنتائج الفيزيائية الماهرة التي تقوم عليها عمله في تفسير ميكانيكا الكم تأثير 1935على النقيض من الأسس الفلسفية الكامنة وراء عمله صحيحة دائما وأساسي للعالم المادي الحالي للمفاهيم لمثال مفهوم التشابك الكمومي تداعياته هي بحكم الافتراضات الفلسفية المذكورة في الورقة والتي ترقى إلى الله لا يرمي النرد الآن بناءً على تجربة دقيقة ما يسمى عدم المساواة بيل تم تزويرها بشكل صريح والذي يمثل نتيجة علمية نظرية أساسية أصبح عدم مساواة بيل الذي مكن ميكانيكا الكم من اتخاذ قرار تجريبي لصالح أو ضد آينشتاين معروفًا بعد وفاة آينشتاين بوقت طويل واستغرق الأمر عقودًا قبل أن يمكن اتخاذ القرار بشكل تجريبي ـ لقد فشلت في مواجهة آينشتاين ـ اليوم يتم دحض اعتراضات أينشتاين الأساسية على ميكانيكا الكم بطريقة خفية للغاية وليس بأي حال من الأحوال غير مشينة تمامًا لأينشتاين وبالتالي لم تعد الاعتراضات ممثلة في الفيزياء حتى من قِبل الأقلية لإن سلطة آينشتاين في هذا الشأن تستمر بلا هوادة بين علماء الفيزياء ولأنه كان أول من وضع إصبعه في جرح مفتوح واعتراضاته لرغم من أنها أثبتت كذبة الافتراضات الفلسفية غير الصحيحة فيزياء ملموسة وموجهة نحو المستقبل يجب أن تكون أحدث التجارب الكمومية الضوئية كافية لجعل آينشتاين يدور في القبر أصبحت تجربة آينشتاين الفكرية الآن سلسلة من التجارب الحقيقية التي أكدت نتائجها أن بوهر كان محقًا بوضوح وأينشتاين خاطئ للأسف أينشتاين لا لفة كانت اللعبة المصاحبة لمعرض متنقل لسنة آينشتاين الله لا يلعب النرد العلم في اللعبة اللعبة في العلوم الذي بدأ في يوليو 2005 في غوتنغن أدب بول ديفيز خلود الزمن الفيزياء الحديثة بين العقلانية والله شيرز بيرن يو. أ. 1995 ديتر هاتروب أينشتاين ضد إله الزهر أوقد الطبعة 2011 فيرنر هايزنبرغ الجزء والكل مناقشات في مجال الفيزياء الذرية. بايبر ميونيخ 1969. ريتشارد موريس الله لا يلعب النرد الكون والذكاء الإبداعي |
|||
04-06-2019, 05:33 AM | رقم المشاركة : 6 | |||
|
رد: الكوارك هو جسيم أولي وأحد المكونين الأساسيين للمادة
|
|||
04-06-2019, 04:53 PM | رقم المشاركة : 7 | |||
|
الفيزياء الفلكية
الفيزياء الفلكية نحن نعرف ذلك عن الثقوب السوداء حتى الآن فهي نظرية بحتة ثقوب سوداء كما يريد الباحثون الآن الحصول على صورة لها ويرون في هذا الدليل الآخر على وجودهم يجب أن يكون هناك ثقوب سوداء حتى الآن نظرية فقط يمكن أن يتغير الآن لهذا السبب يجب أن نتحدث عن ذلك يمكن لأي شخص يفهم الثقوب السوداء فهم الكون بشكل أفضل لكن الباحثين لا يستطيعون شرح الثقوب السوداء بشكل كامل يمكن أن يتغير الآن بعد مرور أكثر من 200 عام على تفكير الباحث البريطاني جون ميشيل حول خطورة النجوم وتوقع الثقوب السوداء يريد الباحثون الآن الحصول على صورة فوتوغرافية لأول مرة في Galaxy M87 التي تبعد عنا أكثر من 50 مليون سنة ضوئية وجه علماء الفلك التلسكوبات الراديوية المنتشرة في جميع أنحاء العالم في وسط هذه المجرة مشتبهين في وجود ثقب أسود ثم قاموا بعد ذلك بدمج الإشارات المسجلة من المراصد المختلفة لقد توصلوا إلى قرار مشابه لقرار التلسكوب اللاسلكي الذي يكون حجم سلطته أكبر من حجم الأرض يمكنك التعرف على رأس الدبوس في نيويورك من ألمانيا بعد أشهر من العمل تظهر والصورة هالة من المادة الساخنة تدور حول الثقب الأسود وفي منتصف الخطوط العريضة السوداء التي ابتلعت كل شيء حتى الضوء يجب أن تكون الصورة أول دليل واضح على وجود ثقوب سوداء لم يجد علماء الفلك حتى الآن سوى أدلة غير مباشرة لقد تتبعوا النجوم وغيوم الغاز التي تنجذب إلى جسم غير مرئي في وسط مجرتنا درب التبانة تدور النجوم وغيوم الغاز في هذا الثقب الأسود بسرعة عالية مع ما يصل إلى ثلث سرعة الضوء لذا شك الباحثون في أن الجسم الذي ينشأ منه الشفط يجب أن يكون ثقبًا أسودا يرى الفلكيون أيضًا دليلًا على وجود ثقوب سوداء في موجات الجاذبية والتي تم قياسها لأول مرة في عام 2015 يقال إن الأمواج نشأت أثناء تصادم فتحتين سوداوتين موجات الجاذبية تسبب الوقت والمساحة للتمايل أيضا على الأرض تم تمديد المسافات وضغطها ومع ذلك كانت الحركة صغيرة جدًا بحيث لم يتمكن الباحثون من قياسها إلا باستخدام أشعة الليزر عالية الحساسية كاميرا للثقب الأسود ربط الباحثون عمليا العديد من التلسكوبات في جميع أنحاء العالم بدأ مشروع Event Horizon Telescope مقراب أفق الحدث وهو مشروع تعاون دولي يهدف إلى إنشاء منظومة كبيرة من المقاريب تتضمن شبكة عالمية من المقاريب الراديوية بالإضافة إلى جمع البيانات من العديد من محطات قياس التداخل طويلة المدى VLBI حول الأرض الهدف هو مراقبة كل من الثقب الأسود الفائق المسمى الرامي A والذي يقع في مركز درب التبانة وكذلك الثقب الأسود الأكبر في وسط المجرة الإهليلجية العملاقة 87MCI مع دقة زاوية قادرة على مراقبة أفق الحدث للثقب الأسود في 10 أبريل 2019 تم نشر أول صورة للثقب الأسود داخل المجرة مسييه 87 في أبريل 2017 تلسكوب افتراضي بحجم الأرض مع أعلى دقة على الإطلاق |
|||
04-06-2019, 09:46 PM | رقم المشاركة : 8 | |||
|
رد أول صورة لأفق حدث الثقب الأسود في التاريخ | مباشر وبالتعليق العربي
|
|||
26-06-2019, 11:45 PM | رقم المشاركة : 9 | |||
|
النيوترونات جسيمات مخيفة
النيوترونات جسيمات مخيفة لا تعتبر كائنات فضائية فحسب بل أيضا جسيمات من خارج الفضاء الكوني العلماء اكتشفوا أنها جسيمات صغيرة جدا لإشعاعات كونية لا تتوقف عن عبور الغلاف الجوي للأرض صحيح أن هذه الإشعاعات معروفة منذ زمن بعيد ولكن كيف ومتى تتكون كل هذا لا يزال لغزا إنها بداية عصر جديد في علم الفضاء في القطب المتجمد الجنوبي وعلى السواحل الشمالية للبحر الأبيض المتوسط، يحاول علماء التعرف على هذه النيوترونات جسيم تحت ذري كان يظن في بادئ الأمر أنه جسيم أولي لا يتكون من جسيمات أصغر ولكن تبين فيما بعد خطأ هذا الاعتقاد كتلته تساوي تقريباً كتلة البروتون يوجد في أنوية الذرات كما يمكن أن يوجد خارجها حيث يدعى بالنيوترون الحر النيوترون الحر غير مستقر له متوسط عمر قدره حوالي 886 ثانية حوالي 15 دقيقة حيث يتحلل بعد هذه الفترة القصيرة إلى بروتون وإلكترون ولأن النيوترونات غير مشحونة يجعل من الصعب كشفها أو التحكم بها الأمر الذي أدى لتأخر اكتشافها فقد اكتشفها عالم الفيزياء حامل جائزة نوبل جيمس شادويك كما أن النيوترونات الحرة الإشعاعات النيوترونية لها قدرتها العالية على النفاذ في المواد الطريقة الوحيدة لتغيير مسار النيوترون هي بوضع نواة في مساره حيث يتم تصادم تام المرونة لكن احتمال اصطدام نيوترون حر متحرك بنواة إحدى الذرات في المادة ضعيف جداً بسبب الفرق الهائل بين حجم النيوترون والنواة علما ً بأن نواة الذرة أصغر كثيرا جدا من حجم الذرة أي أن الذرة تحوي فراغاً كبيراً مما يعطي النيوترونات قدرة كبيرة على الاختراق تستخدم النيوترونات في شطر أنوية اليورانيوم في المفاعلات النووية وينتج عند انشطار نواة اليورانيوم نيوترونين في المتوسط تتفاعل هي الأخرى مع نوايا يورانيوم أخرى، بهذا تتزايد النيوترونات وكذلك معدل الانشطار يزداد بما يسمى التفاعل المتسلسل وفي المفاعل النووي توجد مواد لامتصاص النيوترونات الزائدة بحيث يبقى التفاعل متوازناً ونستطيع بذلك إنتاج الطاقة عن طريق المفاعلات الذرية أو النووية تاريخ المحاولات طويل وكانت قد بدأت بتوقعات ومحاولة اثبات هذه التوقعات على أسس مختلفة مثل دراسة الخواص المميزة دراسة اختلاف التصادم دراسة الطاقة الفائضة الناتجة عنها في شكل حرارة وكثير منها باء بالفشل كان رذرفورد قد تنبأ بوجودها عام 1920 وبعدها بعشر سنوات لاحظ الفيزيائيان الألمانيان والتر وهيربرت شيئاً غريباً عند إطلاقهما أشعة ألفا على مادة البريليوم عددها الذري 4 انبعثت من البريليوم اشعاعات متعادلة قادرة على اختراق 200 مم من الرصاص في حين أن البروتونات كانت لا تستطيع اختراق 1 مم من الرصاص فافترض الاثنان أن السبب هو إشعاعات من غاما عالية الطاقة بعدها جاء دور علماء آخرين لفحص الأشعة عن كثب حيث وضعوا حاجزا من شمع البارافين مقابل أشعة البريليوم فلاحظوا قدوم بروتونات عالية السرعة من البارافين كانوا على علم حينها أن اشعاع غاما يفترض بها انتزاع الكترونات من المعادن لذا توقعوا أن نفس الشيء حاصل مع البروتونات في البارافين بعدها رفض العالم شادويك هذه الفكرة معللا السبب أن انتزاع بروتونات بسرعات عالية كهذه ينبغي أن تكون له طاقة مقدارها 50 مليون إلكترون فولت وبالمقارنة فإن اشعاعات الفا كانت قادرة على إنتاج 14 مليون الكترون فولت تقريبا وضع شادويك تجربة أخرى ليوضح ما يحدث أكثر حيث وضع قطعة من البريليوم في غرفة مفرغة مع بعض البولونيوم. انبعثت اشعاعات الفا من البلونبوم والذي اعترض البريليوم أثناء الاعتراض انطلقت أشعة متعادلة محيرة وفي مسار الأشعة وضع شادويك حاجزا آخر وعندم اصطدمت به الأشعة ضربت بذرات منه وأصبحت مشحونة فطارت نحو مجس جسيمات من النوع الغازي ـ تأين قام شادويك بقياس التيار الناجم عن عملية التأين هذه وعليه استطاع حساب عدد الذرات وتوقع سرعتها وبإعادة تجاربه على أهداف مختلفة استطاع الاقتناع والإقناع بأن إشعاعات غاما لا تستطيع تفسير سرعة الذرات وبالتالي فإن الاحتمال الأرجح والمعقول هو جسيمات متعادلة بعدها قام شادويك بقياس كتلة هذه الجسيمات ولكن بطريقة غير مباشرة حيث قاما بقياس جميع نواتج الاصطدام على البورون بدلا من البريليوم والذي انتج أيضا اشعاعات متعادلة فوضع هدفا حاجزا من الهيدروجين أمام الأشعة وعندما حدث التصادم وتطايرت بروتونات قام شادويك بقياس سرعة هذه البروتونات وبتطبيق قوانين بقاء الطاقة والزخم (كمية التحرك)، استطاع شادويك حساب كتلة جسيم النيوترون ليجد أنها 1.0067 من البروتون |
|||
26-06-2019, 11:46 PM | رقم المشاركة : 10 | |||
|
رد: الكوارك هو جسيم أولي وأحد المكونين الأساسيين للمادة
|
|||
|
|
|