سفارش تبلیغ
صبا ویژن
هان ! دشمن ترینِ مردم نزد خدا، کسی است که سنّت امامی را سرمشق خود قرار می دهد ؛ امّا کردارش راسرمشق خود قرار نمی دهد . [امام سجّاد علیه السلام]
وبلاگ تخصصی فیزیک
پیوندها
وبلاگ شخصی محمدعلی مقامی
* مطالب علمی *
ایساتیس
آقاشیر
.: شهر عشق :.
جملات زیبا
تعقل و تفکر
دکتر رحمت سخنی
بیگانه ، دختری در میان مردمان
تا ریشه هست، جوانه باید زد...
اس ام اس عاشقانه
خاطرات خاشعات
اس ام اس سرکاری اس ام اس خنده دار و اس ام اس طنز
وسوسه عقل
پرهیزکار عاشق است !
فروش و تعمیر موبایل در استان یزد
آموزش
وبلاگ تخصصی کامپیوتر
هک و ترفند
فروش و تعمیر موبایل در استان یزد
انجمن فیزیک پژوهش سرای بشرویه
عاشقان خدا فراری و گریزان به سوی عشق و حق®
وبلاگ عشق و محبت ( اقا افشین)
باید زیست
دست نوشته های دو میوه خوشمزه
در دل نهفته ها
روزگاران(حتما یه سری بهش بزن ضرر نمی کنی)
فقط برای ادد لیستم...سند تو ال
تجربه های مدیریت
سولات تخصصی امتحان دکترا دانشگاه آزاد
سولات تخصصی امتحان دکترا دانشگاه آزاد
ارزانترین و بزرگترین مرکز سوالات آزمون دکترا
عکس و اس ام اس عشقولانه
دانلود نرم افزار های روز دنیا
شاهرخ
مکانیک هوافضا اخترفیزیک
مکانیک ، هوافضا ،اخترفیزیک
وبلاگ تخصصی فیزیک و اختر فیزیک
وبلاگ تخصصی فیزیک جامدات
همه با هم برای از بین نرفتن فرهنگ ایرانی
انتخاب
فیزیک و واقعیت
ترجمه متون کوتاه انگلیسی
دنیای بیکران فیزیک
آهنگ وبلاگ
کار و گرما
گرما نوعی انرژی است که از اجسام گرم به اجسام سرد منتقل می شود.
موتورهای حاوی گاز داغ ...
ما
بدون « موتورهای گرمایی » نمی توانیم به نقاط دور دست مسافرت کنیم. در این
موتورها از سوخت برای ایجاد گازهای داغ منبسط شده ودرنتیجه ایجاد حرکت،
استفاده می شود. همچنین، این موتورها توان اتومبیلها وقایقها وموشکها را
تأمین می کنند وژنراتورهای برق را راه اندازی می کنند.
توربینهای بخار ...
در
نیروگاهها به کمک توربینهای بخار، گرمای تولید شده را به انرژی الکتریکی (
برق ) تبدیل می کنند. در مرکز این توربینها چرخی قرار دارد که از یکسری
پره تشکیل شده و به یک میلة گردان وصل است. درون دیگ، آب تحت فشار زیادی
جوشیده وبخاری با فشار بسیار زیاد تولید می کند. این بخار با شدت به پره
های توربین برخود کرده و موجب چرخش آنها می شود. در یک توربین بخار که با
دقت طراحی وساخته شده باشد، تنها یک سوم انرژی بخار صرف چرخاندن پره ها می
شود.
موتورهای بنزینی ...
در
موتورها ی بنزینی، دراثر یک انفجار، گاز بسیار داغی ایجاد می شود. این گاز
به جای خروج از موتو، موجب حرکت یک پیستون می شود. در این نوع موتورها،
مخلوطی از قطرات بنزین وهوا به عنوان سوخت موتور مورد استفاده قرار می
گیرد. این مخلوط در داخل سیلنر ( استوانه ) توسط جرقةئ شمع منفجر می شود
وگاز بسیار داغی تولید می کند. این گاز داغ، پیستون را به شدت به طرف
پایین می راند.
داخل یک موتور بنزینی معمولی چه اتفاقی می افتد ؟ …
پیستون
یک موتور بنزینی چهار ضربه ای به ترتیب، به طرف پایین، بالا، پایین وبالا
حرکت می کند. حرکت پیستون به طرف پایین وبالا یک ضربه نا میده می شود و هر
ضربه اثر متفاوتی بر گازهای داخل سیلندر دارد. این ضربه ها به همین ترتیب
و مدام تکرار می شوند.
انبساط جامدات
چرا گرما جامدات را منبسط می کند ؟…
وقتی
یک جسم جامد گرم می شود، مولکولهای آن با انرژی بیشتری ارتعاش می کنند
وفاصلة مولکولها از یکدیگر نیز بیشتر می شود. در نتیجه، این جسم جامد در
تمام جهات، اندکی بزرگتر ( منبسط ) می شود.
جریانهای همرفتی ( جابجایی )
انبساط وهمرفتی گرمایی ...

همرفت ، انتقال انرژی گرمایی توسط جریانهای مایع گرم ( یا گاز ) است.
هنگامی
که یک قطره از مایع گرم شود‌، منبسط شده وحجمش افزایش می یابد. البته
مقدار ماده ( جرم آن ) تغییری نمی کند و در حجم منبسط شده پخش می شود.
بنابراین چگالی یک مایع گرم کمتر از چگالی مایع سرد اطراف آن می شود. پس
در یک ظرف محتوی مایع گرم وسرد، مایع سرد به طرف ته ظرف پایین خواهد رفت
ومایع گرم بالا خواهد آمد. این مثال ساده، علت ایجاد جریان همرفتی را نشان
می دهد.
انبساط هوا
با گرم کردن هوا، انبساط آن وبا سرد کردن هوا، انقباض آن را خواهید دید.
وقتی
یک بادکنک را در داخل ظرف آب جوش قرار دهید، هوای داخل آن منبسط می شود (
حجم بادکنک زیاد می شود ) و وقتی از ظرف خارج کنید، سرد شده وهوای داخل آن
منقبض می شود ( حجم بادکنک کم می شود ). اندازه گیری انبساط هوا ...
وقتی که فشار گاز ثابت نگه داشته شود، حجم جرم معینی از گاز، متناسب با دمای کلوین آن است. به عبارت دیگر،
C مقدار ثابت = T دمای گاز بر حسب کلوین / حجم گاز V
رسانش گرما
قطعه
ای از سیم مسی را بر روی شعلة چوب کبریت نگهدارید. گرما سریعأ در سیم مسی
منتقل می شود. با اینکه حرکت گرما دیده نمی شود اما وقتی که به انگشت شما
می رسد آن را احساس می کنید. به این نوع انتقال انرژی گرمایی، رسانش یا
هدایت گرمایی می گویند.
آزمایش : آیا آب رسانای خوبی برای گرماست ؟
یک
لولة آزمایش بلند را از آب سرد پر کنید وآن را بهصورت کج بر روی شعلة
ملایم چراغ نگه دارید. مقداری پودر رنگی را بالای آب بریزید و وسط لولة
آزمایش را بهآرامی حرارت دهید. بالا وپایین لوله را با دست لمس کنید تا
دمای این دو نقطه را امتحان کنید.
آیا هوا رسانای خوبی برای گرماست ؟
عایقهای
گرمایی خوب، نظیر پرها، بلوز های پشمی و پلی استایرن دارای حفره های کوچک
هوا هستند. این حفره های کوچک، رسانای بدی برای گرما هستند، و عایقهای
بسیار مؤثری به شمار می روند.در دما در صحبتهای روزمره، اغلب می گوییم که
« امروز هوا گرم است » یا « این چای سرد است ». اصطلاح علمی برای بیان
میزان گرم بودن اجسام را دما می نامند.
اندازه گیری دما
دماسنـجها
طوری مدرج می شوند که دمـا را بر حسب درجـة سیلسیوس نـشان بدهند. یخ
هـمیشه در دمـای یکسانـی ذوب مـی شـود کـه آن را صفر درجه سیلسیوس می
نامند. بخار بالای آب در حال جوش در فشار معمولی نیز همیشه دمای یکسانی
دارد که آن را 100 درجة سیلسیوس می نامند. این دو دما را بر روی یک دماسنج
مشخص می کند وفاصلة بین آنها را به 100 قسمت تقسیم می کنند و هر قسمت را
یک درجة سیلسیوس می گویند.
دماسنجهای پزشکی ــ از دماسنجهای پزشکی برای اندازه گیری دمای بدن انسان استفاده می شود.
دماسنجهای
الکترونیکی ــ در دماسنجهای الکترونیکی از یک شاخص میله ای استفاده می
شود، این شاخص، دما را به ولتاژ تبدیل می کند ودستگاه اکترونیکی، این
ولتاژ را به صورت یک عدد نشان می دهد.

کلمات کلیدی:


نوشته شده توسط مهدی 87/11/20:: 1:48 عصر     |     () نظر
فوتون بسته انرژی در حال
دوران است. همچنین میدانهای الکتریکی و مغناطیسی (الکترومغناطیسی) اطراف
یک پرتو نوری ازنوع میدانهای الکترومغناطیسی استاتیک نست. میدان
الکترومغناطیسی که توسط یک فوتون ایجاد می شود، بسیار قوی تر از میدان
گرانشی آمیخته با آن است. افزون بر آن تا کنون مشخص نشده که انرژی میدان
گرانشی فوتون استاتیک است یا نوسانی می باشد. همچنین هنوز شناخته نشده که
این دو میدانی میدان الکترومغناطیسی و گرانشی چگونه توسط فوتون تولید می
شود و چرا تا این اندازه اختلاف دارند. این یک معمای حل نشده فیزیک است.

اجازه
دهید یک نگاه جدید به رفتار امواج الکترومغناطیسی در میدان گرانشی
بیندازیم، این نگرش می تواند در حل این معما مفید واقع شود. همچنانکه می
دانیم یک موج الترومغناطیسی از دو میدان الکتریکی و مغناطیسی عمود بر هم
تشکیل شده است. شکل 1



همچنانکه نسبیت عام پیشگویی کرده و شواهد تجربی نشان می دهد، فرکانس فوتون در میدان گرانشی تغییر می کند.

هنگامیکه یک فوتون در میدان گرانشی سقوط می کند، فرکانس آن افزایش می یابد.

در این حالت چه اتفاقی می افتد؟

در مجموع می توان گفت نیروی گرانش روی فوتون کار انجام می دهد. با توجه به رابطه

W = DE

یک قسمت از کار انجام شده توسط فوتون به انرژی التریکی و قسمت دیگر آن به انرژی مغناطیسی تبدیل می شود. شکل 2



همچنانکه
در بالای صفحه بیان شد، برای این پدیده در فیزیک نظری تا بحال توضیحی
ارائه نشده است. بنابراین در اینجا می خواهم این پدیده را با توجه به
نظریه. سی. پی. اچ. توضیح دهم:

Principle of CPH

CPH
یک ذره بنیادی با جرم ثابت است که با سرعت ثابت حرکت می کند. این ذره
دارای لختی دورانی است. در هر واکنش بین این ذره با سایر ذرات یا نیروها
در مقدار سرعت آن تغییری داده نمی شود، بطوریکه

gradVc=0 in all inertial frames and any space

این ذره دارای اندازه حرکت است :

P=mVc

همچنین دارای لختی دورانیI است.

هنگامیکه
نیروی خارجی بر آن اعمال شود، قسمتی از سرعت انتقالی آن به سرعت دورانی
(یا بالعکس ) تبدیل می شود، بطوریکه در مقدار Vc تغییری داده نمی شود.
یعنی اندازه حرکت خطی آن به اندازه حرکت دورانی و بالعکس تبدیل می شود.
بنابراین مجموع انرژی انتقالی و انرژی دورانی آن نیز همواره ثابت است.
تنها انرژی انتقالی آن به انرژی دورانی و بالعکس تبدیل می شود. هنگامیکه
سی. پی. اچ. دارای حرکت دورانی Spin است، گراویتون نامیده می شود. شکل 3



بار - رنگ و مغناطیس - رنگ

هنگامیکه
یک سی. پی. اچ. وجود سی. پی. اچ. دیگری را احساس می کند، آنها دارای اسپین
می شوند که گراویتون نامیده می شود. یک گراویتون نظیر نیروی الکتریکی
رفتار می کند و گراویتون دیگر نظیر نیروی مغناطیسی رفتار می کند، بهمین
دلیل میدانهای الکتریکی و مغناطیسی ظاهر می شود. شکل 4



شکل
4 نشان می دهد که دو گراویتون با جرم m و اندازه حرکت p=mVC در فاصله ی r
, یکدیگر را حس کرده و یکدیگر را جذب می کنند. اما چون مقدار سرعت آنها
ثابت است، حرکت انتقالی آنها به حرکت دورانی Spin تبدیل می شود. هنگامیکه
سی. پی. اچ. دارای اسپین، بصورت بار-رنگ یا مغناطیس-رنگ ظاهر می شود. در
واقع گراویتون به دلیل آنکه دارای اسپین است به یکی از دو صورت بار-رنگ یا
مغناطیس-رنگ وجود دارد.

یک فوتون از تعدادی گراویتون تشکیل می شود که دارای Spin هستند . شکل 5.

همچنین
فوتون دارای اسپین است. بنابراین هنگامیکه فوتون با سرعت نور حرکت می کند،
گرایتون هایی که فوتون را تشکیل داده اند دارای حرکتهای زیر می باشند.

حرکت انتقالی برابر سرعت نور، زیرا فوتون با سرعت نور منتقل می شود و اجزای تشکیل دهنده آن نیز الزاماً با همین سرعت منتقل می شوند.

حرکت
دورانی (اسپین)، زیرا طبق اصل سی. پی. اچ. مقدار سرعت سی. پی. اچ. بیشتر
از سرعت نور است و هنگامیه سی. پی. اچ. ها با یکدیگر ادغام می شوند و سایر
ذرات را تشکیل می دهند، مقداری از سرعت انتقالی آنها به اسپین تبدیل می
شود.

و حرکت ناشی از اسپین فوتون، زیرا گراویتون ها در ساختمان فوتون هستند و از حرکت اسپینی فوتون سهم می برند. شکل 5

در
یک میدان گرانشی، هنگامیکه فوتون بسمت آبی جابجا می شود، گراویتون ها
تبدیل به انرژی می شوند و زمانیکه فوتون بسمت قرمز جابجا می شود، انرژی
فوتون به گراویتون تبدیل می شود و سرانجام با تباه شدن انرژی ، ماده و
پادماده پدید می آید. شکل 5



در حقیقت CPH یک زیر کوانتوم هستی در طبیعت است.

Sub Quantum of existence in Nature

این
زیر کوانتوم دارای جرم است، پس جلوه ی ماده است، دارای اندازه حرکت است که
بیان کننده ی انرژی است. همچنین دارای یک زیر کوانتوم بار-رنگ یا
مغناطیس-رنگ در اطراف خود است. هنگامیکه دو سی. پی. اچ. در زیر کوانتوم
بار-رنگ یا مغناطیس-رنگ یکدیگر قرار گیرند، وجود یکدیگر را حس کرده و
همدیگر را جذب می کنند. شکل 6

یک کوانتوم انرژی از تعدادی سی.
پی. اچ. تشکیل می شود. همچنین سی. پی. اچ. ها روی سی. پی. اچ. های دیگر
کار انجام می دهند و تولید انرژی می کنند. در واقع یک کوانتوم انرژی از
تعدادی سی. پی. اچ. تشیل می شود یک موج الکترومغناطیسی است.

سی.
پی. اچ. ها هنگامی یکدیگر را حس می کنند که با یکدیگر تماس بگیرند (برخورد
کنند که در اینصورت به دلیل اسپین یکدیگر را می رانند) یا در فاصله بسیار
کمی از یکدیگر باشند نظیر فاصله ای به اندازه ی طول پلانک که تقریباً
برابر است با ( Plank Length that is equal 1.6x10-35 m) در چنین حالتی
بار-رنگ/مغناطیس رنگ آنها روی یکدیگر اثر کرده و یکدیگر را جذب می کنند.
شکل 6



گرانش Gravity

در
نظریه سی. پی. اچ. ، گرانش یک جریان است. این جریان دائمی بین تمام ذرات و
اجسام وجود دارد. به عنوان مثال به زمین و ماه توجه کنید.

زمین
دارای میدان گرانش است. یک میدان گرانشی از تعداد متنابهی سی. پی. اچ.
(گراویتون) تشکیل شده است. پس میدان گرانشی زمین نیز از تعداد بیشماری سی.
پی. اچ تشکیل شده است که در اطراف زمین در حرکت هستند.

فرض کنیم
زمین منزوی است. یعنی هیچ کنش و واکنشی بین زمین و سایر اجسام وجود ندارد.
در این صورت همه ی سی. پی. اچ. هایی که به زمین می رسند، جذب آن شده و از
نیروهای موجود در آنجا اطاعت می کنند.

اما همچنان که می دانیم
زمین منزوی نیست و با سایر احسام کنش متقابل دارد نگاهی به زمین و ماه
بیندازید. در اینجا دو میدان وجود دارد، یکی میدان گرانشی زمین و دیگری
میدان گرانشی ماه.

هنگامیکه یک گراویتون به زمین می رسد،
گراویتون دیگری زمین را ترک می کند و به دلیل آنکه دارای یک زیر کوانتوم
بار-رنگ/مغناطیس است، زمین را به دنبال خود می کشد. تا جاییکه زمین از
حوزه عمل این زیر کوانتوم میدان خارج شود.

فرض کنیم دو سی. پی.
اچ. با سرعت خطی Vc حرکت می کنند که یکدیگر ار احساس می کنند. آنها یکدیگر
را جذب می کنند و با توجه به gradVc=0 آنها دارای اسپین خواهند شد و می
توان نوشت:

gradVc=0
=> axi+ayj+azk=0, that ax is accelerating on x axes, ay is
accelerating on y axes, az is accelerating on z axes and i, j and k are
unit vectors.


یعنی مجموع شتاب ها روی سه محور برابر صفر است.

فرض کنیم که سی پی. اچ. روی محور حرکت انتقالی دارد. ما سرعت امواج الکترومغناطیسی برابر c نسبت به دستگاه لخت می باشد. شکل 7

بنابراین
مقدار سرعت آن تنها روی محور های y and z تغییر می کند و شتاب روی محور x
صفر است، یعنی ax=0 تنها شتاب روی دو محور دیگر خواهد داشت بطوریکه
ay+az=0 هنگامیکه :

ay=0 => az is maximum. And ay is maximum=> az=0



یکی از سی. پی. اچ. ها به بار-رنگ تبدیل می شود و و برای آن می توان تابع بصورت زیر نوشت :

Ec=EcmCosw(t-x/c),

که در آن Ec مقدار بار-رنگ است و Ecm مقدار مازیمم بار-رنگ است .

برای سی. پی. اچ. دیگر که به مغناطیس-رنگ تبدیل می شود می توان نوشت :

Bc=BcmCosw(t-x/c)

که در آن Bc مقدار مغناطیس-رنگ است و Bcm مقدار ماکزیمم مغناطیس رنگ است. شکل 8



و برای سی. پی. اچ. اختیاری داریم :

E=nEcmCosw(t-x/c)

B=nBcmCosw(t-x/c)


هنگامیکه
یک فوتون در حال سقوط در یک میدان گرانشی است، تعداد n افزایش می یابد.
بنابراین شدت میدانهای الکتریکی و مغناطیسی یعنی E and B افزایش می یابد.
و این به معنی آن است که تعدادی سی. پی. اچ. وارد ساختمان فوتون می شوند.

یک ذره ی باردار چگونه امواج الکترومغناطیسی منتشر می کند؟

همچنانکه
می دانیم یک ذره باردار که شتاب داشته باشد، امواج الکترومغناطیسی منتشر
می کند. هنگامیکه نیرویی روی ذره ی بار دار کار مثبت انجام دهد، یعنی
تعدادی سی. پی. اچ. وارد ساختمان الکترون می شود. در حقیقت نیرو به انرژی
تبدیل می شود و به عبارت دیگر بوزونها به انرژس تبدیل می شوند. شکل 9



اما
یک ذره ی باردار می خواهد خواص ذاتی خود را حفظ کند. یک ذره ی باردار از
تعدادی بار-رنگ تشکیل می شود، در حالیکه انرژی الکترومغناطیسی از دو شیئی
متفاوت یعنی بار-رنگ و مغناطیس-رنگ تشکیل می شود. بهمین دلیل ذره باردار
انرژی منتشر می کند.

کلمات کلیدی:


نوشته شده توسط مهدی 87/11/20:: 1:47 عصر     |     () نظر

آیا ذرات بنیادی نوترینو ها جرم دارند؟ با توجه به آزمایشات قبلی ما، بله. ولی چقدر؟

یک نتیجه ی تعجب برانگیز پیشنهاد شده است که مطابق آن چه ما فکر می کردیم نیست.
نوترینو ها مانند فوتون ها، بدون جرم تصور می شدند که با سرعت نور در حال حرکت اند.

در
چند سال گذشته با مطالعه بر روی نوترینوهای منتشر شده توسط خورشید یا
ایجاد شده توسط اشعه های کیهانی در اتمسفر زمین، فیزیکدانان متوجه شدند که
نوترینوها دارای جرمی بسیار کم ولی غیر صفر هستند که تقریبا 1میلیون بار
از یک الکترون کوچک ترند. این مقدارها با بررسی انرژی های جابه جا شده در
واکنش های بین ذرات شناخته شده به دست می آیند. در مقالات فیزیک مدرن
کلپدر-کلینگروتائوس
Klapdor-Kleingrothaus و همکارانش ادعا می کنند که موفق به دیدن یک نوع جدید از تضیف هسته ای شده اند.

اگر
این ادعا درست باشد، می توان این نتیجه را دریافت که هر سه نوع نوترینوها
دارای جرمی یکسان هستند و پنجره ای در فیزیک به رویمان باز خواهد شد که به
ما اجازه می دهد تا اطلاعات خود را بالاتر ببریم.


شکل2

برای
آن که جرم یک نوترینو رو را تصور کنیم، یک ذره ی بنیادی مانند الکترون را
در نظر بگیرید که حدود 1800 برابر از پروتون سبک تر است و نسبت به سنگین
ترین ذره ی بنیادی شناخته شده یعنی بوزون های
WوZو
کوارک های بالا 200000 برابر سبک تر است. علت این همه اختلاف جرم حتی در
مدل استاندارد ذرات بنیادی خود در هاله ای از ابهام است. در مقابل، پیش تر
نوترینوها بدون جرم تصور می شدند.
کلید ما "دستوارگی" است. در بیوشیمی دستوارگی ،
handedness یک ملکول را توصیف می کند که ممکن است از شکل آینه ی خود متفاوت باشد. یک ملکول ساده مانند H2O مانند شکل آینه ای آن به نظر می رسید ولی یک ملکول پیچیده تر مانند
دگستروز(شکلی از گلوکز) این طور نیست. ملکول های دستواره در زیست شناسی
بسیار با اهمیت هستند ولی شکل آینه ای آن ها نه، چون معتقدند که در تکامل
زندگی به طور اتفاقی شکل یافته اند تا این که دارای تفاوت هایی ذاتی با
شکل اصلی خود داشته باشد.
نوترینو ها یک شکلی شبیه به دستوارگی دارند.
ذرات بنیادی یک حرکت چرخشی(اسپین) ذاتی دارند. بیش تر ذرات می توانند هم
به صورت چپ گرد و هم به صورت راست گرد حول محور جهت حرکتشان بچرخند ولی
نوترینوها فقط به صورت چپ گرد می چرخند.شکل2. مانند دستوارگی در زیست
شناسی می توانیم این را به یک حادثه نسبت دهیم که در این جا آن حادثه بیگ
بنگ است. داشتن خاصیت دستوارگی همیشگی برای ذرات دارای جرم غیر ممکن است
(چون جهت حرکت اسپینی یک ذره ی دارای جرم می تواند به حالت پایدار خود
تغییر پیدا کند) بنابراین فیزیکدانان نتیجه گرفتند که نوترینو ها دارای
جرمی معادل صفر اند.

ولی
در این جا یک مشکل در این بحث داریم که به پادماده مربوط می شود. هر ذره ی
بنیادی پاد ذره ی مربوط به خود را دارد با جرمی برابر ولی بار الکتریکی
مخالف. به عنوان مثال پادذره ی الکترون پوزیترون است. نوترینو هم یک
پادذره ی خودش را دارد:پادنوترینو. پادنوترینو حالت دستوارگی مخالف
نوترینو را داراست-همیشه در جهت راست گرد حول محور جهت حرکتش می چرخد. شکل2

جدا
از شکل دستوارگی آن ها چه طور نوترینو را از پادنوترینو تشخیص می دهید؟
هردوی آن ها دارای بار الکتریکی خنثی و جرمی برابر هستند. ولی یک مقدار
بارپایسته دیگری در انجام واکنش های بین ذرات وجود دارد: عدد لپتون .
الکترون و نوترینو لپتون هستند و پوزیترون و پادنوترینو، پادلپتون
هستند.تعداد لپتون منهای تعداد پادلپتون در یک واکنش عدد لپتون نامیده می
شود. لپتون ها و پادلپتون ها می توانند با روش های مختلفی ایجاد شوند
مانند تبدیل شدن یک نوترون به یک پروتون، یک الکترون و یک پادنوترینو. در
این مثال هیچ لپتونی در ابتدا وجود ندارد(نوترون باریون است) بعد یک
لپتون(الکترون) و یک پادلپتون(پادنوترینو) ایجاد شده اند بنابراین عدد
لپتون ثابت مانده است. در حقیقت این در تمام تبدیلات ذرات بنیادی پایسته
است.

پایستگی
عدد لپتون از آزمایشات برگرفته شد و هیچگونه توضیح تئوری در مورد آن وجود
نداشت. در دهه ی هفتاد تحقیقات جدید در مورد مدل استاندارد فیزیک انرژی
بالا چند بینش را پیشنهاد کرد: ذرات را در مدلی فرض کنیم که در آن به وجود
آمده اند که در این جا هم غیر ممکن است که پایستگی عدد لپتون را بشکند.مدل
استاندارد قبلا از این که فیزیکدان از آن فراتر بروند هم بوده است. آن ها
می خواهند یک نظریه متحدی را به وجود بیاورند تا وجود ذرات و نیروهای
بنیادی را سبب شود نه این که آن ها را توصیف کند به عنوان یک مدل
استاندارد. در این قالب بیش تر آرزومندانه-که به آن "اتحاد بزرگ" می
گویند- پایستگی عدد لپتون به صورت خودکار نیست. بنابراین یک دیدگاه جدید
ایجاد شد: عدد لپتون باید تقریبا در طبیعت ثابت باشد چون در مدل های
استاندارد خوبی امتحان شده است ولی باید کمی توسط اثر اتحاد بزرگ از آن
تجاوز کند.

اگر
عدد لپتون ثابت نباشد طولی نخواهد کشید که یک راهی برای تشخیص یک نوترینو
از یک پادنوترینو ساخته خواهد شد. آن ها می توانستند در واقع دو نوع از یک
ذره باشند. ذره که به صورت راست گرد و یا چپ گرد باشد.شکل2. مانند یک ذره
مانند الکترون. بنابراین اگر عدد لپتون ثابت نباشد، نوترینو می توانست جرم
داشته باشد. ولی جرم می تواند خیلی کوچک باشد که این از اثری ناشی می شود
که در مدل استاندارد غائب است. اندازه گیری جرم های بسیار کوچک بسیار سخت
است ولی مطالعات انجام شده بر روی تضعیف هسته ای تریتیوم نشان داده است که
یک نوع از نوترینو حدودا کم تر از 2الکترون ولت است.
مطالعه و جست و جو
بر روی جرم نوترینو به این عامل هم بستگی دارد که سه نوع نوترینو وجود
دارد: الکترون نوترینو، مئون نوترینو و تائو نوترینو(که هر کدام از آن ها
به ترتیب با الکترون،مئون و تائو لپتون ها به وجود می آیند). این ما را به
احتمال یک اثر مکانیک کوانتومی هدایت می کند: در هنگام عبور از یک خلا، یک
نوترینو می تواند بدون اختیار از یک نوع به یک نوع دیگر تبدیل شود. این با
"نوسان نوترینو" شناخته می شود و تنها زمانی می تواند رخ دهد که نوترینو
دارای جرم باشد.

در
حال حاضر شواهد بسیاری برای نوسان نوترینو وجود دارد هم برای نوترینو هایی
که توسط خورشید تولید می شوند و هم برای نوترینوهایی که از پرتوهای
کیهانی، در اتمسفر زمین ایجاد می شود.(تبدیل نوترینوها در "نوسان نوترینو"
تناقض میان تعداد نوترینوهایی که ما انتظار داریم خورشید تولید کرده باشد
و تعداد نوترینوهایی که ما آشکار می کنیم را حل کرده است.) نتایج آزمایشات
فقط از یک دسته ی ناقص از جرم های نوترینو هاحمایت می کند که از نظریه ی
اتحاد بزرگ ناشی می شود. این آزمایش همچنین یک نتیجه تعجب برانگیز را
داشته است که زوایای ترکیبی (
mixing angles)(که
احتمال این که یک نوترینو از یک نوع به نوع دیگر تبدیل شود را معین کند)
خیلی بزرگ تر از آن هستند که نظریه پردازان انتظار داشتند.

به
نظر می رسد که منطقی باشد که از طریق نتایج حاصل از ناپایستگی عدد لپتون
نسبت به جرم نوترینو تردید داشته باشیم. ولی نوسان نوترینو خود به تنهایی
نمی تواند نشان دهد که عدد لپتون ثابت است. خب آیا ما می توانیم این را از
راهی دیگر انجام دهیم؟ این چیزی است که
Klapdor-Kleingrothaus ادعا می کنند با مشاهده ی تضیف Ge76 -هفتاد و شش عدد جرمی است- به Se76و2e -هفتاد و شش عدد جرمی است-توانسته اند انجام بدهند. این واکنش "تضعیف
دوتایی بدون نوترینو" نامیده می شود و حالت پایانی دارای دو الکترون
است(که به عنوان ذرات
b شناخته می شوند) و پادنوترینویی مشاهده نمی شود-بنابراین واکنش با دو واحد
از پایستگی عدد لپتون تجاوز می کند. اگر اندازه گیری های نوسان نوترینو را
با این فرض که ذرات مربوط همان سه ذره ی شناخته شده باشند را در کنار هم
قرار دهیم آن گاه می توانیم این را دریابیم که هر سه نوع نوترینو دارای
جرمی یکسان هستند، حدودا چند ده الکترون ولت. این یک نتیجه ای کاملا تعجب
برانگیز است چون دیگر ذرات خانوادگی مانند کوارک ها و لپتون های باردار
شده دارای جرمی یکسان نیستند. و این فشار زیادی را روی تئوری جرم نوترینو
خواهد گذاشت.

البته
باید به طبیعت سخت و استثنایی این آزمایش هم توجه کرد.البته نسبت به تحلیل
های نویسنده در مورد پس زمینه و استخراج یک سیگنال بسیار کوچک هم انتقاد
هایی شده است12و13 در هر صورت در آزمایش های طراحی شده در آینده استفاده
از قسمت هایی بزرگ تر از
Ge76(یا
هسته هایی شبیه) می تواند حساسیت و دقتی بالاتر را به ارمغان بیاورد. با
تخمین زدن اندازه گیری های "نوسان" قبل از این ادعا فیزیکدانان حدس زده
بودند که برای نقض پایستگی عدد لپتون به دقتی معادل 1000 یا 10000برابر
این آزمایش نیاز است.


کلمات کلیدی:


نوشته شده توسط مهدی 87/11/20:: 1:35 عصر     |     () نظر

فیزیک
پزشکی به معنی کاربرد فیزیک در حرفه پزشکی است، مانند رادیوگرافی ،
سونوگرافی ، بینایی‌سنجی و غیره. چون بیوفیزیک به معنی فیزیک حیات است،
فیزیک پزشکی درباره فیزیک حیات بشر بحث می‌کند. مانند گردش خون ، آناتومی
گوش ، آناتومی چشم و غیره. از طرفی بکارگیری اصول و قوانین این گروههای
علمی در طرح‌ریزی و یا ساختن یک سیستم ، به ترتیب مهندسی پزشکی و
بیومهندسی نامیده می‌شود.

تاسیس دوره‌های آموزشی مهندسی پزشکی و بیومهندسی از ضروریات یک جامعه
پشرفته است. از طرف دیگر ، آموزش فیزیک و بیوفیزیک پزشکی ، مقدم بر آموزش
تکنولوژی و یا مهندسی پزشکی است. به عبارت دیگر ، می‌توان چنین بیان کرد
که فیزیک پزشکی ، ابزاری بسیار قوی و قدرتمند است که می‌تواند در اختیار
پزشکان و مهندسان پزشکی قرار گیرد. در واقع در سایر رشته‌های مهندسی نیز
تقریبا همین شرایط حاکم است. به‌عنوان مثال ، در فیزیک الکترونیک ساختار
قطعات الکترونیکی به ‌دقت مورد بررسی قرار می‌گیرد. حال آنکه در مهندسی
الکترونیک بیشتر کاربرد این قطعات مورد تاکید قرار می‌گیرد.

ضرورت آشنایی با فیزیک پزشکی

امروزه به ‌واسطه پیشرفت سریع تکنولوژی و افزایش روزافزون دستگاهها در
بیمارستانها و کلینیکها نه تنها وجود هزاران مهندس پزشکی در جامعه ما مورد
نیاز است، بلکه پزشکان و پیراپزشکان باید در زمینه نگهداری از دستگاهها
نیز توانا باشند و لازمه این امر نیز آشنایی با فیزیک پزشکی است.

عواقب بی‌‌توجهی به فیزیک پزشکی

بی‌توجهی به اصول فیزیکی حاکم بر کار تشخیص و درمان ، باعث تشدید
بیماری ، اتلاف وقت و سرمایه ملی و بالاخره اتلاف جان بیماران خواهدشد. به
‌عنوان مثال ، می‌توان از بی‌دقتی در اندازه‌گیری مواد رادیواکتیو مصرفی
در بخش پزشکی هسته‌ای یاد کرد که گاهی باعث نمایش نادرست تصویر ارگان مورد
آزمایش می‌شود. اگر بخواهیم تمام ناهماهنگیها و گرفتاری‌های حاصل از ناآگاهی از فیزیک پزشکی را بیان کنیم، شاید چندین مقاله نیز کفایت نکند.

فواید آشنایی پزشکان و پیراپزشکان با فیزیک پزشکی

برای انجام صحیح کارهای تشخیصی و درمانی و جلوگیری از آسیبهای وارده به
بیماران و حفظ و حراست دستگاهها ، باید به فیزیک مربوطه تسلط داشته‌
باشیم. بدین معنی که همه فارغ‌التحصیلان رشته‌های پزشکی و پیراپزشکی باید
به اصول فیزیک پزشکی آشنایی کافی پیدا کنند، تا به نگهداری از دستگاهها و
انجام صحیح کار با آنها توانایی داشته ‌باشند. در این صورت نه‌ تنها
احتیاج ما به مهندسی پزشکی بصورت روزافزون احساس نمی‌شود، بلکه از
آسیب‌دیدن دستگاهها و خرید دستگاههای ناخواسته جلوگیری خواهد شد.

چگونه فیزیک پزشکی بخوانیم؟

فیزیک پزشکی یکی از گرایشهای فیزیک در مقطع کارشناسی ارشد می‌باشد. به
‌بیان دیگر ، دانشجویان رشته فیزیک بعد از اخذ مدرک کارشناسی در این رشته
، می‌توانند بعد از امتحان ورودی وارد رشته فیزیک پزشکی شده و مدرک فوق
لیسانس خود را در این رشته اخذ نمایند. البته لازم به ذکر است که در کشور
ما ، در مقایسه با سایر گرایش‌های رشته فیزیک که در بیشتر دانشگاهها ارائه
می‌گردد، گرایش فیزیک پزشکی در تعداد کمی از دانشگاهها وجود دارد.

ارتباط فیزیک پزشکی با سایر علوم

می‌توان گفت که رشته فیزیک تقریبا با بیشتر شاخه‌های علوم ارتباط دارد.
رابطه فیزیک با پزشکی نیز از طریق فیزیک پزشکی برقرار می‌شود. به ‌بیان
دیگر ، فیزیک پزشکی مانند پلی است که بین شاخه‌های مختلف فیزیک و پزشکی
وجود دارد. به ‌عنوان مثال ، فیزیک پزشکی با گرایش‌های لیزر و فیزیک
هسته‌ای ارتباط تنگاتنگ دارد.

آینده فیزیک پزشکی

با توجه به کاربردی که علوم در بهینه‌سازی زندگی بشر دارد، توجه
اندیشمندان و نخبگان دنیا به پیشرفت و ترقی شاخه‌های مختلف علمی معطوف شده
است. لذا در حال حاضر شاهد پیشرفت وسیع تکنولوژی هستیم. هر روز وسایل جدید
و پیشرفته‌تری ساخته می‌شوند که نسبت به وسایل قبلی از کارایی بیشتری
برخوردار هستند. بوجود آمدن وسایل پیشرفته و استفاده از آنها نیازمند
تربیت افراد متخصص در این زمینه است.

به بیان دیگر ، هر روز وسایل مختلف پیشرفته‌ای در علم پزشکی بوجود
می‌آیند. مثلا چاقوی لیزری ، چاقوی پلاسمایی و … چند نمونه از این موارد
فوق‌العاده زیاد هستند. اما برای استفاده بهینه از این وسایل و جلوگیری از
صدمات جانبی آنها که جان بیمارانی را که بوسیله این ابزار مورد درمان قرار
می‌گیرند، وجود متخصصین فیزیک پزشکی ، امری اجتناب ناپذیر است. بنابراین
باید در این زمینه سرمایه‌گذاری بیشتری انجام شده و نسبت به تربیت چنین
افرادی اقدام شود، تا ما نیز در آینده بتوانیم از این حیث به خودکفایی
برسیم و شاهد هیچگونه آسیبی ناشی از استفاده نادرست این ابزارها نباشیم.

لینک مقاله در تالار های گفتگوی علمی دانشجویان


کلمات کلیدی:


نوشته شده توسط مهدی 87/11/20:: 1:33 عصر     |     () نظر
اکنون ??? سال از زمانی که اینشتین ? مقاله را منتشر کرد، می گذرد. او
جایزه نوبل را دریافت کرد و از معروف ترین معادله علمی دنیا پرده برداشت و
فیزیک را در مسیری قرار داد که تا امروز همچنان دنبال می شود.
یک قرن پیش نظریه های اینشتین پیشرفت های جدید ماموریت های فضایی را به
وجود آورد. اکنون ماهواره ای با نام کاوشگر گرانش B که ??? کیلومتری بالای
زمین می گردد به دنبال پیداکردن تاثیرات پیچیده ای است که نظریه نسبیت
اینشتین پیش بینی کرده است. کشف این تاثیرها نیازمند دقتی بی نظیر است.
چرخنده های ابزار ژیروسکوپ ماهواره بهترین گوی هایی هستند که تاکنون به
دست بشر ساخته شده اند. این ماموریت آخرین مدرکی است که نشان می دهد جست
وجو به دنبال مسیر اینشتین هرگز پایان نمی یابد.
 کار اینشتین
در کنار پیشرفت های پی درپی در مکانیک کوانتوم، در کشف های علمی شکوفا شد
که از بسیاری جهات زندگی عادی را تحت تاثیر قرار می دهد. «استفن بنکا»
(S.Benka) سردبیر مجله فیزیکس تودی (Physics Today) می گوید: «اکنون دوران
طلایی فیزیک است. فیزیک نه تنها ما را از جهان طبیعت آگاه می کند، بلکه
زندگی بشر را نیز در بسیاری از موارد کاربردی تحت تاثیر قرار می دهد. برای
مثال با استفاده از شبکه هشدار دهنده سونامی به سرعت در مورد زمین و سیستم
های فیزیکی آن اطلاعات کسب می کنیم.» به گفته وی: «حوزه زیست شناسی نیز به
وسیله فیزیک روشن تر می شود.»
وی می گوید: حتی جنبه های پیچیده فیزیک کوانتوم استفاده کاربردی به شکل
کدهای غیرقابل شکست (hard*to*break) دارد که از اطلاعات بانکی آن لاین
محافظت می کند.
دیگر جنبه های فیزیک بیشتر به صورت نظریه باقی مانده است: امکان وجود
بعدهای بیشتر، رمزگشایی دینامیک فیزیکی سیستم های پیچیده و به شدت غیرقابل
پیش بینی مثل وضعیت آب و هوای زمین.
در سال ???? پنج مقاله اینشتین نشان داد که چطور به طور قطعی می توان وجود
اتم را ثابت کرد. موضوع وجود یا عدم وجود اتم حتی تا صد سال پیش هم موضوع
بحث برانگیزی بود. اینشتین نشان داد که نور از قسمت های مجزا به اسم فوتون
تشکیل شده است و دیدگاه ما را نسبت به فضا و زمان برای همیشه تغییر داد.
این دستاوردها برای فرد ?? ساله ای که به تازگی دکترای خود را گرفته و در
اداره ثبت اختراعات سوئیس کار می کند، چندان هم بد نیست. یکی از این مقاله
های شگفت انگیز که شهرت کمتری دارد در مورد پرسشی است که هزاران سال است
برای مشاهده کنندگان به صورت معما باقی مانده است. چرا ذرات غبار در هوا و
ذرات شن در آب به صورت نامرتب می چرخند؟
گیاه شناسی به نام رابرت براون این پدیده را در سال ???? بررسی کرد و بعد
از آن فیزیکدانان آن را «حرکت براونی» نامگذاری کردند. اینشتین علت این
حرکت را برخورد ذرات با مولکول ها دانست. او نشان داد این حرکت چگونه
محاسبه می شود و چند مولکول به یک ذره شن ضربه می زنند و با چه سرعتی حرکت
می کنند. ژان پرن (Jean Perrin) فیزیکدان فرانسوی از دیدگاه اینشتین برای
انجام چند آزمایش استفاده کرد و یک بار برای همیشه وجود اتم و مولکول را
ثابت کرد. این کارش جایزه نوبل را برای او به ارمغان آورد. ایده اصلی
اینشتین که در سال ???? منتشر شد این بود که نور ذره ای است که مانند موج
رفتار می کند.
این ایده به اثر فتوالکتریک مربوط می شود. در این اثر نور به مواد خاصی می
تابد و جریان الکتریکی ایجاد می کند. سلول های فتوالکتریک که برای بازکردن
در سوپرمارکت استفاده می شود از همین اثر استفاده می کند. اینشتین در
توضیح این پدیده گفت نور مجموعه ای از ذرات به نام فوتون است و انرژی آنها
تنها بستگی به رنگ نور دارد. او برای این دیدگاه جایزه نوبل دریافت کرد.
این کشف همچنین راه را برای گسترش علم فیزیک کوانتوم باز کرد. بسیاری از
فیزیکدانان به دیدگاه های نسبیت توجه می کنند که در سال ???? ارائه شد.
پیامدهای بعدی بزرگترین دستاورد او بودند. استیون واینبرگ (Steven
Weinberg) فیزیکدان دانشگاه تگزاس و برنده جایزه نوبل می گوید: همه ما
تصوری از فضا و زمان داریم که در ما ایجاد شده است. این چیزی است که
اینشتین خلاف آن را ثابت کرد. او برای اولین بار نشان داد فضا و زمان بخشی
از فیزیک است نه متافیزیک.
نیوتن و فیزیکدانان بعد از او فضا و زمان را اساساً مطلق در نظر گرفتند.
فرض می شد که فضا و زمان برای تمام مشاهده کنندگان یکسان است. هیچ کس هم
در مورد صحت این فرض شک نکرد. اما اینشتین گفت قانون های طبیعت و سرعت نور
مطلق هستند و برای تمام مشاهده کنندگانی که به طور ثابت و وابسته به هم در
حرکت هستند یکسان است. مشاهده کنندگانی که با سرعت های متفاوت درحرکتند
بعدهای فرازمانی کسب کرده و ساعت شان با سرعت متفاوتی کار می کند.
این اصول مهم پیامدهای مهمی دارند این پیامدهای مهم را که اینشتین مهم
ترین دستاورد زندگی اش می داند، مشهورترین معادله فیزیک است: E=mc?. این
معادله نشان می دهد جرم ماده و انرژی هم ارز هستند. این نظریه موجب پیشرفت
بمب اتمی و نیروگاه های هسته ای شد. بعد از آن اینشتین اصل هم ارزی نسبیت
را اضافه کرد و نظریه خود را با افزودن گرانش به آن گسترش داد. او فرض کرد
وقتی به جسمی نیرویی وارد می شود جرمی که شتاب را تعیین می کند و جرمی که
بر اثر جاذبه به وجود می آید یکسان هستند. در این نظریه گرانش کشش بین
اجسام نیست.
به همین شیوه است که جرمی مثل زمین فضا را تغییر می دهد و بر سرعت حرکت
ساعت تاثیر می گذارد. امروزه کاوشگر گرانش B مسیر منحنی ای را در فضا طی
می کند که توسط جرم زمین تولید شده است. هیچ نیروی گرانشی آن را در فضا
نگه نداشته است و آن فقط مسیر مشخص را طی می کند. ماهواره ای به دقت حرکت
های آن را دنبال می کند تا دریابیم آیا با پیش بینی های اینشتین مطابقت
دارد یا خیر؟ اینشتین همچنین پیش بینی کرد که چرخش زمین فضا را به دور خود
می کشد. این پدیده پیش از این فقط یک بار مشاهده شده بود. دانشمندان
امیدوارند کاوشگر گرانش B دقت مشاهده را نسبت به آزمایش های قبلی تا ده
برابر افزایش دهد.

کلمات کلیدی:


نوشته شده توسط مهدی 87/11/20:: 1:30 عصر     |     () نظر
<      1   2   3   4   5   >>   >