اندیشیدن تنها راه نجات

نقشۀ فیزیکِ ذرات
توضیحِ مدلِ استاندارد.
از
Domain of Science
یکم می 2021
زبان کلیپ انگلیسی با زیرنویس پارسی

ترجمه و زیرنویس
از نادیه افشاری
هفتم خرداد ۱۴۰۳

00:00 - مقدمه
00:28 - فیزیکِ ذرات چیست؟
01:34 - ذراتِ بنیادی
02:14 - اسپین
03:52 - قوانینِ بقا
05:02 - فرمیون‌ها و بوزون‌ها
07:40 - کوارک‌ها
11:13 - بارِ رنگی
14:14 - لپتون‌ها
16:39 - نوترینوها
19:04 - تقارن‌ها در فیزیک
21:57 - قوانینِ بقا با نیروها
23:08 - خلاصه تا‌کنون
23:36 - بوزون‌ها
25:53 - جاذبه
26:52 - اسرار
28:25 - آینده
29:05 - پیامِ اسپانسر
30:13 - پایانِ سخنانِ طولانی

#مدل #استاندارد #ذرات #بنیادی



⚛ @AndisheKonim

توضیح در مورد #ذرات #نوترینو
زبان کلیپ انگلیسی با زیرنویس پارسی



⚛ @AndisheKonim

فلوچارت شناخت
#ذرات #بنیادی
به زبان خیلی ساده!

تهیه شده در
FermiLab
🖋 پروفسور دان لینکلن
📝 ترجمه و تنظیم: فرهاد



⚛ @AndisheKonim

کشف شواهدی از وجود #ذرات #ایکس !

سازمان اروپایی پژوهش‌های هسته‌ای(سرن-CERN) شواهدی از ذرات ایکس از تولد کیهان پیدا کرده است که رمزگشایی از ساختار آنها تصویر بهتری از مه‌بانگ ایجاد می‌کند....

خوانش ادامه‌ی گزارش


⚛
@AndisheKonim

✅ #معادله #دیراک :

پیش بینی پاد ذرات و کشف آنها
تولید و نابودی الکترون-پوزیترون

دیراک در سال ۱۹۲۸ موفق به کشف یک معادله ی موج نسبیتی برای ذره ای با اسپین ½ شد که امروزه به معادله دیراک معروف است. او نشان داد که این معادله توصیف خوبی از الکترون به دست می دهد. به عنوان مثال ساختار زیر طیف اتم هیدروژن اگر با استفاده از معادله دیراک حساب شود با نتایج آزمایش به خوبی در توافق است.

اما مشکلاتی هم وجود دارد. معادله دیراک دارای جواب هایی با انرژی منفی است. برای یک ذره آزاد جواب هایی با انرژی های زیر وجود دارند:

E= ±c√(p²+M²c²)

معادله ی بالا از نقطه نظر کلاسیک هم صادق است اما از نظر کلاسیک مشکلی را ایجاد نمی کند، زیرا انرژی ها به طور پیوسته تغییر می کنند و بدین ترتیب E نمی تواند از مقداری مثبت به مقداری منفی به علت گسستگی که بین Mc²+ و Mc²- وجود دارد تغییر یابد ولی در مکانیک کوانتومی انتقال بین حالاتی با انرژی مثبت به حالاتی با انرژی منفی می تواند صورت گیرد و بنابراین گذار از حالتی با انرژی مثبت به حالتی با انرژی منفی کاملا امکان پذیر است.
دیراک به منظور اینکه از انتقال الکترون با انرژی مثبت به حالت هایی با انرژی منفی جلوگیری کند، فرض کرد که تمام حالت ها با انرژی منفی، بنابر اصل طرد پاولی با داشتن یک الکترون در هر حالت، پر شده اند. او همچنین فرض کرد که حالت های پر با انرژی منفی را نمی توان مشاهده کرد. بنابراین از آنجا که تمام حالت های انرژی منفی پر شده است، الکترون با انرژی مثبت نمی تواند به حالتی با انرژی منفی انتقال یابد و بنابر اصل طرد پاولی در هر حالت حداکثر یک الکترون می تواند وجود داشته باشد. اما یک الکترون که حالتی با انرژی منفی را اشغال کرده است می تواند به حالتی با انرژی مثبت انتقال یابد مشروط بر اینکه انرژی کافی برای این تحول مثلا توسط فوتونی پر انرژی تامین شود. حالا اگر الکترونی با انرژی منفی به حالتی با انرژی مثبت انتقال یابد، حالت انرژی منفی اشغال نشده‌ی این الکترون می تواند به صورت حفره ای در دریای الکترون های انرژی منفی عمل کند. این حفره شبیه ذره باردار مثبتی با همان جرم الکترون و با انرژی مثبت عمل می کند. این ذره پوزیترون نامیده می شود. چون در این توصیف، پوزیترون متناظر با عدم وجود یک الکترون است، پاد الکترون نامیده می شود.


در سال ۱۹۳۱ اندرسون موفق به کشف پوزیترون شد.

پس از جذب فوتون توسط الکترون در حالتی با انرژی منفی و انتقال به حالتی با انرژی مثبت، یک الکترون با انرژی مثبت و یک پوزیترون با انرژی مثبت تولید می شود، که پوزیترون تولید شده متناظر با حالت اشغال نشده‌ی الکترون با انرژی منفی است. بدین ترتیب یک فوتون به یک جفت الکترون پوزیترون تبدیل شده است. برای تحقق پذیرفتن این عمل، فوتون باید حداقل انرژی کافی برای تهیه انرژی در حال سکون الکترون و پوزیترون را داشته باشد یعنی:

2Mc²= 1.022 MeV (مگا الکترون ولت)

البته تولید زوج نمی تواند در فضای خالی انجام گیرد چون نمی تواند هم زمان پایستگی انرژی و تکانه را با هم حفظ کند. بنابراین ذرات دیگری هم باید حضور داشته باشند تا بتوانند آن مقدار تکانه و انرژی را که برای حفظ پایستگی انرژی و تکانه لازم است با خود حمل کنند.

اگر یکی از حالت های انرژی منفی الکترون پر نشده باشد، این امر متناظر با وجود یک پوزیترون می شود که، در این صورت یک الکترون با انرژی مثبت با گسیل تابش الکترومغناطیس به شکل فوتون می تواند به حالت با انرژی منفی انتقال یابد. بدین ترتیب یک الکترون و یک پوزیترون دارای انرژی مثبت ناپدید و به جای آنها فوتون هایی تولید می شود. انتقال یک الکترون با انرژی مثبت به حالتی با انرژی منفی نمایشگر نابودی یک زوج الکترون پوزیترون است. نابودی این زوج با تولید فوتون همراه است.

معادله دیراک یک الکترون تنها را توصیف می کند، اما برای تفسیر انرژی منفی معادله دیراک، یک دریای غیرقابل مشاهده از تعداد بیشماری الکترون های انرژی منفی معرفی شده است.

چون پروتون ها و نوترون ها هم اسپین ½ دارند و توسط معادله دیراک توصیف می شوند پس می توان انتظار داشت که پاد پروتون و پاد نوترون هم وجود داشته باشد. که این پاد نوترون و پاد پروتون در سال ۱۹۵۵ کشف شد.


#فیزیک #ذرات #بنیادی
ال.جی.تاسی


⚛ @AndisheKonim

💢فیزیکدانان #ذرات #کوانتومی شِیئی
در ابعاد انسانی را از جنبش بازداشتند.

فیزیکدانان دانشگاه ام‌.آی.تی برای نخستین‌بار توانستند شِیئی در ابعاد انسانی را تا حد ایستاشدنِ ذرات بنیادینش سرد کنند. آزمایش اخیر بررسی اثر جاذبه در اشیاء بزرگ را در وضعیت کوانتومی‌شان ممکن می‌کند.

اگر با چشم کوانتومی که اتم‌ها را می‌بیند به اشیای عادی نگاه کنیم این اشیاء که از منظر انسانی ساکن و ایستا به‌نظر می‌آیند به‌شکل توده‌ای از ذرات بنیادینِ درحال‌جنبش دیده می‌شوند.

این دانشمندان با انتشار گزارش نهایی کار خود در نشریه «ساینس» اعلام کردند که اکنون بخت سنجش تأثیر جاذبه را بر اشیای بزرگی که در حالت کوانتومی هستند یافته‌اند چیزی که تا پیش از این یک رؤیا بود.

بیشتر بخوانید:
https://bit.ly/3j7G1j8


🕎 @euronewspe


⚛ @AndisheKonim

فیزیکدانان CERN نوع جدید و ناهنجاری از #ذرات دارای #چهار_کوارک را کشف کرده بودند.



⭕️ فیزیکدانان حین آزمایش در آشکارساز LHCb فرم جدیدی از ذره گریزان با چهار کوارک با نام «تترا کوارک» را شناسایی کردند که تا به امروز با چنین ذره‌ای روبه‌رو نشده بودند.



این ذره جدید از چهار کوارک با مزه یکسان تشکیل شده و احتمالا اولین دسته از ذرات کشف نشده قبلی است. مقاله مربوط به این اکتشاف هنوز به چاپ نرسیده، با این حال مدارک و اسناد جدیدی درباره وجود ذرات ناهنجار بدست آمده است.
کوارک‌ها ذرات ابتدایی هستند که یکی از بلوک‌های اساسی و اصلی ماده را تشکیل می‌دهند. پروتون‌ها و نوترون‌ها، ذرات زیراتمی که درون هسته اتم وجود دارند، از سه کوارک تشکیل شده‌اند و توسط نیروی اتمی قدرتمندی در کنار هم قرار گرفته‌ و بهم متصل شده‌اند.


ذراتی که پیکربندی دیگری داشته باشند یعنی از ۴، ۵ یا ۶ کوارک تشکیل شده باشند، بسیار نادر هستند و ذرات با ۶ کوارک همچنان در حد فرضیه باقی مانده‌اند. این ذرات در حدی نایاب هستند که تازه چندین سال پیش وجود تترا کوارک‌ها تایید شد.
کوارک‌ها را می‌توان با روش‌های مختلف دسته‌بندی کرد. ۶ نوع مختلف یا مزه کوارک وجود دارد که شامل بالا، پایین، افسون، شگفت، سر و ته می‌شود. هر یک از این مزه‌ها، آنتی کوارک مخصوص به خود را دارند و جرم هر یک از آن‌ها نیز متفاوت است و سر، افسون و ته به عنوان کوارک‌های سنگین شناخته می‌شوند.


به گزارش Science Alert، تترا کوارک جدید ویژگی‌هایی دارد که در گذشته شاهدش نبوده‌ایم. این ذره از چهار کوارک تشکیل شده که تمام آن‌ها سنگین هستند. سخنگوی LHCb اعلام کرده:

«ذراتی که چهار کوارک دارند هم اکنون ناهنجار محسوب می‌شوند و برای اولین بار ذره‌ای را کشف کرده‌ایم که دارای ۴ کوارک سنگین با نوع یکسان است. این ذره از دو کوارک افسون و دو آنتی کوارک افسون تشکیل شده است. تا به امروز LHCb و سایر آزمایش‌ها تنها قادر به مشاهده تترا کوارک‌ها با دو کوارک سنگین بوده‌اند و هیچ کدام از آن‌ها بیش از دو کوارک یکسان نداشته‌اند.»

این ماده عجیب پس از بررسی اطلاعات جمع‌آوری شده از دو عملیات برخورددهنده هادرونی بزرگ در فاصله سال‌های ۲۰۰۹ تا ۲۰۱۳ و ۲۰۱۵ تا ۲۰۱۸ کشف شد. تیم تحقیقاتی با استفاده از تکنیک جدیدی اطلاعات را با هم ترکیب کردند.

⚛ @AndisheKonim

https://www.sciencealert.com/physicists-have-discovered-a-new-tetraquark-and-it-s-extremely-charming

مدل استاندارد #ذرات

زبان ویدئو پارسی

⚛ @AndisheKonim

🔴 فلوچارت شناخت ذرات بنیادی به زبان ساده!

🌀 تهیه شده در FermiLab
🖋 پروفسور دان لینکلن
📝 ترجمه و تنظیم: فرهاد
#فیزیک_کوانتوم #ذرات_بنیادی

⚛ @AndisheKonim

#اتم و #ذرات #بنیادی #نوترینو
#نیل #دگراس #تایسون
زیرنویس پارسی

بخش سوم و آخر

⚛ @AndisheKonim

#اتم و #ذرات #بنیادی #نوترینو
#نیل #دگراس #تایسون
زیرنویس پارسی

بخش دوم

⚛ @AndisheKonim

#اتم و #ذرات #بنیادی #نوترینو
#نیل #دگراس #تایسون
زیرنویس پارسی

بخش نخست

⚛ @AndisheKonim

‍ #داروینیسم_کوانتومی

ایده ای برای توضیح واقعیت ، وارد فاز آزمون تجربی شد

جای تعجب نیست که علیرغم وجود #فیزیک_کوانتومی ، در زندگی مکانیک کوانتومی را حس نمی کنیم. تا قرن بیستم همه تصور می کردند که قوانین #فیزیک_کلاسیک که توسط #نیوتن و دیگران ارائه شده بود کار می کنند. با توجه به اینکه اشیا دارای موقعیت ها و زمان های مشخص هستند.اما در نهایت #ماکس_پلانک ، #البرت_اینشتین ، #نیلز_بور و معاصرانشان ( #شرودینگر ، #هایزنبرگ ، #دیراک و...) کشف کردند که در سطح ذرات #زیر_اتمی ، این دقیق بودن به یک عدم دقت تبدیل می شود.

برای مثال موقعیت قطعی یک اتم را نمی توانیم تعیین کنیم و ما تنها می توانیم احتمال پیدا کردن آن را در مکان های مختلف محاسبه کنیم.

در حالی که اشیاء در مقیاس بزرگ ، هرچیزی از یک دانهٔ شن گرفته تا یک کهکشان ، بر اساس یک مجموعه قوانین فیزیک کلاسیک کار می کنند، اشیاء کوچک ، مانند #اتم_ها و #ذرات_بنیادی بر اساس مجموعه قوانین کاملا متفاوتی کار می کنند؛ یعنی فیزیک کوانتومی

سوالی که در اینجا مطرح می شود این است که چرا دنیای احتمالاتی کوانتومی در مقیاس ریز ، تبدیل به دنیای دقیق کلاسیک در مقیاس بزرگ می شود؟

فیزیکدانان از این تغییر بعنوان انتقال کوانتومی کلاسیک نام می برند ولی در واقع هیچ دلیلی وجود ندارد که قوانین در سطح کوچک و بزرگ اساسا متفاوت و تغییر ناگهانی بین آنها وجود داشته باشد.
طی چند دههٔ گذشته فیزیکدانان بدنبال درک این اختلاف بوده اند.

یکی از ایده های قابل توجه در این چارچوب نظری "داروینیسم کوانتومی " است. این ایده اولین بار توسط ووجیچ زورک Wojciech Zurek(فیزیکدان نظری لهستانی) در 2003 ارائه شد. به زبان ساده این ایده می گوید خواص اشیائی که ما آن را با فیزیک کلاسیک مرتبط می دانیم (مثل موقعیت و سرعت آنها) از یک فهرست از امکان های کوانتومی در فرایندی مشابه #انتخاب_طبیعی در #تکامل گزینش می شوند. یعنی ویژگی هایی که بقا یافته اند ، به نوعی مناسب ترین ها هستند. همانطور که در انتخاب طبیعی ، بازماندگان کسانی هستند که بیشترین کپی خود را دارند.

به عبارت ساده تر در دنیای کوانتومی همواره احتمالات متعددی وجود دارد ، اما داروینیسم کوانتومی می گوید در میان این احتمالات، ذرات کوانتومی مناسب ترین حالت را انتخاب می کند ، همانطور که انتخاب طبیعی در زیست شناسی چنین است .
#فیزیک

مطالعه ادامه مطلب در سایت ؛
https://gourl.page.link/Z2JH


⚛ @AndisheKonim

رویاهای یک نظریه نهایی - جستجوی علمی برای قوانین نهایی طبیعت
#کتاب #نظری #کیهانشناسی #ذرات #Weinberg #انگلیسی⚛

#مدل_استاندارد
جدول بالا، #ذرات بنیادی کشف شده تا به امروز است. تمام ماده موجود در جهان ما، از همین 17 ذره ساخته شده است. مگر اینکه در آینده ذرات دیگری نیز کشف شوند⚛

آشنایی با نحوه عملکرد #شتاب دهنده های خطی، که در LHC نیز بکار گرفته شده است. با اعمال میدانهای الکتریکی و مغناطیسی، #ذرات به سرعت نزدیک به نور و انرژی بسیار بالا می رسند⚛

⚛️ Beauty, truth and... physics?
👤 Murray Gell-Mann

صحبت #مواری_گلمان #فیزیک‌دان برجسته‌ برنده‌ جایزه‌ نوبل در یک سخنرانی TED درباره‌ زیبایی #فیزیک و #ذرات_بنیادی⚛