چند شخصیتی کی بودی تو؟! ? ? ?

شاید بشه گفت مهمترین هدف فیزیک دانان در سراسر دنیا درک و کشف رازهای موجود در طبیعته، قطعا همه ما توی مدرسه یا دانشگاه یا هر مکان دیگه درباره اتم، مولکول، هسته، نیرو، نور، سرعت زیاد نور، گرانش، انیشتین و ... شنیدیم. توی طبیعت چه موقعی که از کهکشان و ستاره ها و سیارات حرف میزنیم و چه موقعی که از اتم و مولکول حرف میزنیم ما با 4تا نیرو(چهار نیروی بنیادی طبیعت) سر و کار داریم و فیزیک دانان زمانی میتونن رازهای طبیعت رو کشف کنن که بتونن بین این 4 تا نیرو ارتباط درستی برقرار کنن و به اصطلاح علمی بینشون وحدت برقرار کنن. نظریه مربوط به وحدت بین این 4تا نیرو هم اسمش نظریه همه چیز هستش(شاید اکثرتون فیلم نظریه همه چیز که درباره استیو هاوکینگ هست رو دیده باشین) این چهارتا نیروی مهم طبیعت به صورت زیر هستن:

نیروی الکترومغناطیس

نیروی هسته ای قوی

نیروی هسته ای ضعیف

نیروی گرانش

تا حالا فیزیکدانان تونستن بین 3 تا نیروی الکترو مغناطیس و نیروی هسته ای قوی و ضعیف به قول معروف وحدت برقرار کنن. اما مشکل اصلی نیروی گرانشه. این نیرو به قول معروف خیلی چموش و سرکش هستش و به این راحتی ها دم به تله نمیده. بحث اصلی از اینجا شروع میشه، این نیروی گرانش چیه؟ انرژی تاریک و ماده تاریک که این همه دربارش میگن چی هستن؟؟ دانشمندان برای کشف این ماهیت ها و همچنین برای وحدت نیروی گرانش با سایر نیروها چه کارهایی کردن؟؟ آزمایشگاه سرن که مهمترین و البته پرهزینه ترین آزمایشگاه علمی حال حاضر دنیا برای چی ساخته شده؟؟ برخورددهنده هادرونی بزرگ(که وقتی درباره عظمتش بگم قطعا همتون شگفت زده میشین) برای چی ساخته شده؟؟ ما برای اینکه بتونیم بهتر به این سوالا جواب بدیم باید ابتدا با یه سری مفاهیم پایه ای فیزیک آشنا بشیم، سعی میکنم خیلی خلاصه وار به این مطالب بپردازم و بعدش به سراغ مبحث اصلی برم.

چقدر عالی،خیلی خوشحال شدم وقتی عنوان تاپیکو دیدم ،ممنون که بفکر بالا بردن سطح دانش کاربرار هستین

ما اگه بخوایم درک بهتری به این طبیعت داشته باشیم باید هم فیزیک کوانتوم(در حد اتم)، فیزیک کلاسیک(محدوده زندگی خودمون)، گرانش(فیزیک کیهان) و ارتباطشون رو درک کنیم. به تصاویر زیر نگاه کنید:






با توجه به تصاویر بالا، فیزیک کلاسیک یا نیوتونی(نیوتنی) دنیای ما و اندازه ماس اما وقتی میخوایم از کوانتوم حرف بزنیم باید از میلی، میکرو، نانو عبور کنیم تا برسیم به سایز اتم، بعد اون باید سایز اتم رو تقسیم بر حدودا هزار بکنیم تا برسیم به سایز هسته یعنی جایی که پروتون و نوترون باهم وانجا قرار گرفتن. تا اینجا رو توی کتابای فیزیک عمومی دیدم. اما این همه کوانتوم نیس. خود پروتون، نوترون از چی ساخته شدن؟ اینجاس که ما کوارک ها آشنا میشیم. اینکه ما چرا باید اینقد ریز بشیم توی ساختار اتم رو در آینده متوجهش میشیم. وقتی به تصویر بالا نگاه کنید میبیند ما برای اینکه به سایز ستاره ها و کهکشان ها دست پیدا کینم باید از مگا، گیگا و ترا عبور کنیم تا برسیم به ابتدای درک کهکشان ها، خب حالا ازتون یه چیزی میخوام برای درک بهتر فاصله بین این ابعاد ها ویدئو زیر رو هم ببینید:

https://www.youtube.com/watch?time_continue=38&v=7WhRJV_bAiE

با دیدن این تصاویر و این ویدئو ما میتونیم به درک درستی از واقعیت فیزیک کوانتوم و فیزیک ابعاد بالا(نسبیت و گرانش) نسبت به دنیای خودمون برسیم. نکته دیگه ای که میشه ازش فهمید اینه که این زیرشاخه های فیزیکی کاملا به هم مرتبطن. وقتی بین موی سر انسان و هسته اتم ارتباط هست(مطابق فیلم) پس قطعا میتونیم بین ابعاد کهکشانی و کوانتومی نیز ارتباط برقرار کنیم.

من همیشه فیزیک دوس داشتم ولی معلمامون اصن خوب درس نمیدادن ،منم اصن متوجه نمیشدم:(ولی تا اینجا خوب فهمیدم ممممرسی (preved)

خب تاحالا دوتانکته مهم رو گفتیم: اول اینکه فیزیک دانان به دنبال متحد کردن نیروهای بنیادی طبیعت هستن و دوم درباره ابعاد طبیعت صحبت کردیم از 10 به توان منفی خیلی تا 10 به توان مثبت خیلی. بریم سراغ ادامه بحث و بیان درک درست از دو واژه جرم و انرژی

اول یه مطلب کوچیک و طنز(که مختص خودم ما ایرانی ها هستش) رو بگم: شاید پیش اومده کسی بهتون بگه وزنت چقده؟؟ شمام بگی 80 کیلوگرم. به نظرتون جوابی که دادین درسته؟؟ یا اصا سوالی که ایشون پرسیده درسته؟؟ متاسفانه در گفتار ما این واژه ها اشتباه رواج پیدا کردن. وزن یه نیرو هست و کاملا با جرم فرق داره، اگه کسی از شما بپرسه وزنتون چقده؛ شما باید در جواب بگین تقریباً 800 نیوتون. اره وزن یه نیرو هستش که حاصلضرب جرم در شتاب گرانش زمین هست. پس بهتره یا ایشون سوالشو اصلاح کنه و ازتون بپرسه جرمتون چقده؟؟ یا اینکه شما در جواب سوال ایشون درباره وزنتون، جرمتون رو در عدد 10 ضرب کنید و مقدارشو بهشون بگین. برای درک بهتر ماجرا به تصویر زیر دقت کنید:

همونطور که میبینید جرم اون سنگ یا هرچی که هست در زمین، ماه و مریخ یکیه و هرسه جا برابر 10 کیلیوگرم هست اما وزن تفاوت کرده؛ چرا؟؟ چون شتاب گرانشی در زمین و ماه و مریخ فرق داره. تا اینجای مطلب برای درک جرم و تفاوتش با نیروی وزن بود اما الان میخوام درباره بحث جرم و انرژی صحبت کنم:

ما هممون میدونیم توی فیزیک جرم رو با m نشون میدن و انرژی رو با (E) نشون میدن. توی کتابای دبیرستان هم بهمون میگفتن جرم پایستس، انرژی پایستس. راستم میگفتنا، چون ما اونجا درباره فیزیک کلاسیک حرف میزدیم. یعنی فیزیک دنیای خودمون. برای مثال میگفتیم وقتی دوتا سنگ با سرعت 10 کیلومتر بر ساعت به هم برخورد میکنن پایستگی جرم دارن. یعنی چی؟ یعنی اگه وزن دوتا سنگ قبل برخورد 10 کیلو بوده بعد برخوردم همون 10 کیلو هست و تغییر نمیکنه. تا اینجا همه چی خوب بود و هیچ مشکلی نبود اما یه مرد مو فرفری سیبیلو اومد یه حرفی زد همه رو بهم ریخت، این موجود دوست داشتنی که حالا اسمش برای همه آشناس و حداقل یه بار اسمش به گوش همه خورده گفت نخیر باباجان همیشه این پایستگی جرم برقرار نیست. ایشون اومد گفت جرم و انرژی کاملا به هم مرتبطن و یه رابطه به ظاهر ساده رو بیان کرد، رابطه زیر:

آره این مرد مو فرفری که انیشتین نام داشت این رابطه بسیار مهمه (رابطه نسبیت) رو بیان کرد. حالا سوال به وجود میاد؛ آقا این رابطه به چه دردی میخوره؟؟ چرا اینقد مهم شده این رابطه؟؟ کجاها نمود پیدا کرده؟؟ از روی این رابطه چطور میشه فهمید که پایستگی جرم بی معنیه؟؟ یعنی از روی این رابطه میشه فهمید که جرم میتونه تبدیل به انرژی بشه؟؟؟

چون پست طولانی شد، در پست بعدی به ادامه بحث میپردازم.

همیشه به من لطف داشتی. سپاس ? ?

توی پست قبل به اینجا رسیدم که فرمول معروف نسبیت انیشتین چطوری پایستگی جرم رو نقض کرد؛ نتیجه ای که میشه از رابطه نسبیت گرفت اینه که میشه جرم رو به انرژی تبدیل کرد و یا اینکه میشه از انرژی خالص ماده یا جرم تولید کرد. اما چطوری؟؟

خوشبختانه توی کشور ما همه به لطف برجام و فرجام یه پا کارشناس فیزیک هسته ای شدن و این کار منو راحت تر میکنه، تا حالا به این فک کردین وقتی میگن توی نیروگاه های هسته ای انرژی الکتریکی(برق) تولید میکنن؟؟ چطوری این کارو میکنن؟؟ این انرژی الکتریکی خیلی زیاد از کجا میاد؟؟ این مطلب دقیقا همین بحث رابطه معروف انیشتینه. یعنی تبدیل جرم به انرژی. به دوتا فرایند زیر دقت کنین:

1- شکافت هسته ای: همه احتمالا اسم عنصر اورانیوم رو شنیدیم. توی شکافت هسته ای یه نوترون میاد به این اورانیوم برخورد میکنه و این اتم رو به دو اتم کوچیکتر تبدیل میکنه. که جرم این اتم جدید خیلی کمتر از جرم اورانیوم اولیه هستش. همه ماجرا همینه. این اختلاف جرم تبدیل به انرژی شده. به زبون ساده این همون انرژی الکتریکیه که در نیروهای هسته ای تولید میکنن و تبدیلش میکنن به برق.

2- همجوشی هسته ای: این روش دقیقا برعکس شکافت هسته ایه. خیلی هم پیچیدس. چرا؟ چون ما میخوایم دوتا هسته هم بار که ذاتا همو دفع میکنن بهم نزدیک کنیم و بهم جوش بدیم. تنها یه راه داره اینه که اینقد دما رو بالا ببریم که به حالت پلاسما برسیم(اینجا از توضیح دادن حالت ماده پلاسما صرفه نظر میکنیم) وقتی به این حالت رسیدیم همجوشی صورت میگیره و ما یه هسته سنگین اما کم جرم تر از مجموع دو هسته اولیه داریم و این اختلاف جرم دوباره طبق رابطه نسبیت انیشتین تبدیل به انرژی میشه. تا حالا به این فک کردین این انرژی گرمایی خیلی خیلی زیاد که از طرف خورشید به سمت ما میاد چطوری شکل گرفته؟؟ درست حدس زدین؛ خورشید بهترین و بزرگترین راکتور همجوشی هستش که ما تاحالا دیدیم. روزانه بی نهایت فرایند همجوشی توی خورشید ایجاد میشه و جرم تبدیل به انرژی میشه.

تا اینجا درباره تبدیل جرم به انرژی حرف زدیم. علاوه بر این میشه انرژی رو به جرم تبدیل کرد اما چون این مبحث خیلی تخصصیه و نمیشه به زبان ساده بیانش کرد ازش صرفه نظر میکنیم. پس در این دوپست درباره جرم و انرژی و تبدیلشون به همدیگه کامل صحبت کردیم.

پ.ن: من در این پست ها سعی میکنم به زبان علمی حرف نزنم و شاید خیلی از واژه هایی که من به کار میبرم در نگاه دقیق علمی درست نباشن، اما خب هدف درک مطلب هستش. و اینکه این مطالب گفته میشه تا در نهایت بتونم درباره کاری که در آزمایشگاه سرن داره انجام میشه توضیح بدم. پس این مطالب اولیه رو با دقت بخونین چون کار اون برخورد کننده غول پیکر آزمایشگاه سرن همینه. همین تبدیل جرم به انرزی که گفتم. پس اگه اینجا با دقت بخونین وقتی درباره برخورد دهنده حرف بزنم کامل درکش میکنید.

راستش هدف نهایی صحبت درباره یه مفهوم بسیار مهم در علم فیزیکه که در سال 2013 یا 12 جایزه نوبل فیزیک رو برد. برای همین خیلی گذرا از بحث فیزیک کلاسیک یا همون فیزیک کتابای مدرسمون میگذرم. اما جمله آخرت منو برد توی فکر، قعا بعداز به پایان رسیدن این تاپیک به صورت مجزا بخش های جذاب فیزیک کلاسیک خودمون در تاپیک های بعدی بیان میکنم.

راستی اینم بگم 0.25 نمره بدی نیستا، اتفاقا خیلی نمره خوبیه. هرکسی نمیتونه این نمره رو بگیره. گرفتن صفر راحته، اما اینکه تو چطور بنویسی که 0.25 بگیری یعنی هوش بالایی در درک فیزیک داشتی. فقط کافیه زاویه دیدتو عوض کنی ? (inlove) ?

سپاس از نظرت. امیدوارم تا پایان تاپیک رو دنبال کنی ? ?

اینو کامل باهات موافقم که متاسفانه در مدارس ما علوم به خوبی تدریس نمیشن. امیدوارم ادامه تاپیک هم برات مفید باشه ? ?

خب تا اینجا مطالبی بنیادی از فیزیک که مورد نیاز بحث ما بود بیان کردیم، ما گفتیم اتم خودش هسته داره که این هسته از پروتون و نوترون تشکیل شده، خود این پروتون و نوترون از کوارک ها ساخته شدن، رابطه نسبیت انیشتین رو معرفی کردیم و گفتیم متناسب با این رابطه جرم و انرژی میتونن به هم تبدیل بشن، حالا میخوایم از حرفایی که تاحالا زدیم استفاده کاربردی بکنیم، همه ما تا حالا یه بار اسم بیگ بنگ به گوشمون خورده، یا انرژی تاریک، یا ماده تاریک، این مواردی که گفتم همون پدیده هایی از طبیعت هستن که تاحالا نتونستیم دربارشون دیدگاه کاملی بیان کنیم. آزمایشگاه سرن ابتدا صرفا برای تحقیقات هسته ای ایجاد شد اما بعدها اساس کار برای تحقیقات فیزیک ذرات بنیادی گذاشته شد. یعنی درک همین بخش های درک نشده طبیعت که در بالا گفتم. این آزمایشگاه در حاشیه شهر ژنو و در شهر میرین و در مرز مشترک فرانسه و سوئیس قرار داره و بزرگترین آزمایشگاه فیزیک ذرات بنیادی و فیزیک هسته ای هستش. میشه گفت مهمترین هدف این آزمایشگاه کشف رازهای مبدا جهان هستش.

نکات جالب و عمومی درباره آزمایشگاه سرن:

1- مطمئناً همه شما با عبارت www یا همان دبلیو دبلیو دبلیو معروف! آشنا هستید.wwwمهمترین مشخصهhttp یا همان پروتکل جابجائی ابرلینکها(hyper text transfer protocol) در شبکه جهانی ارتباطات و فناوری جابجائی اطلاعات هست.فکر کنم برای شما جالب باشد که بدانید برای اولین بار این مشخصه مهم در یک مرکز تحقیقات فیزیک بکار برده شد. سرن (CERN)همان مرکزی هست که برای اولین بار برای ارتباط بین پژوهشگران و دانشمندان خود در سال1990میلادی،www را ابداع کرد.همچنین بد نیست بدانید که آخرین نمونه پیشرفت همین مرکز تحقیقاتی فیزیک هم در زمینه اینترنت و فناوری اطلاعات بوده که میتوان به شکسته شدن رکورد انتقال اطلاعات توسط اینترنت اشاره کرد که آنهم در سرن به انجام رسید!!

2- وقتی به مرز دو کشور سوئیس و فرانسه نگاه کنیم هتل آربز روی مرز این دوکشور قرار گرفته شده یعنی شما توی این هتل اقامت کنید میتونید همزمان در دو کشور سوئیس و فرانسه حضور پیدا کنید:

علاوه بر این هتل دیگر مورد مشترک دیگری که در مرز این دوکشور اهمیت داره و همزمان هر دو کشور رو پوشش میده بزرگترین برخورد دهنده هادرونی هستش که آزمایشگاه سرن این برخوردهنده رو سال 2008 برای کارهای تحقیقاتی خودش ساخت که البته هزینه ساختش وحشتناک بالا بوده که کشورهای زیادی در ساخت این برخورددهنده مشارکت داشتن. مهمترین کارهایی که تاحالا برای کشف رازهای مبداء جهان انجام شده توسط همین برخورددهنده صورت پذیرفته. در ادامه درباره این برخورددهنده هادرونی غول پیکر که زیر مجموعه آزمایشگاه سرن هست صحبت میکنم.

تصاویری از آزمایشگاه سرن:

این تصویر آخرم جانمایی برخورددهنده هادرونی که در هر دو کشور سوئیس و فرانسه قرار داره رو پوشش میده:

بحث درباره این برخورددهنده بزرگ و کارهای مهمی که تاحالا در اون صورت پذیرفته آخرین مبحث این تاپیک هستش که در ادامه بهش می پردازیم

عااالی بود

خیلی زحمت کشیدی، دستت درد نکنه.

فیزیک و فقط به زبان ساده دوس دارم!!

تموم تلاشم اینه که در بیان مطالب از فرمول و اصطلاحات علمی پیچیده استفاده نکنم که بهتر درک بشن مطالب.

دمت گرم سعید جان

سر فرصت ایشالا بخونم همشو

نمیدونم شما ایطو هستین یا ن ولی برای فیزیک و ریاضی باس حسش بیاد که فعلا هنو از تعطیلات برنگشته. فک کنم سیل بردتش حس فیزیک مداریمو!! ?

قطعا علائق ما آدما متفاوته و البته من خودم میدونم چنین تاپیکی در چنین سایتی زیاد طرفدار نداره. اما خب زدن چنین تاپیکی برای خودم بیش از حد لذت بخشه و اینکه حتی تعدادی محدودی از کاربران هم استفاده کنن کافیه برام.

امیدوارم زود حسش بیاد و تاپیکو مطالعه کنی ? ?

چه سوال خوبی پرسیدین ? ? ؛ اما جواب:

همونطور که احتمالا خودتون میدونید دفعه قبل هم که درباره نوترینو گفتن سرعتش از سرعت نور بیشتره صرفا یه خطای محاسباتی بود پس تاحالا نسبیت انیشتین به قوت خودش باقیه.

اما جواب اینکه آیا احتمالش هست یه روزی شکسته بشه یانه؟؟ من یه خرده میخوام با زبان علمی تر باهاتون حرف بزنم. یه دانشمندی به نام لورنتس اومد برای رد تبدیلات گالیله یه سری کارا کرد، طبق نظریه گالیله باید سرعت نور در یه محیط به حرکت ناظر بستگی داشته باشه. اما لورنتس اومد گفت این مورد درباره فیزیک کلاسیک صدق میکنه و درباره نور یه اصل موضوعی جدید ارائه کرد: سرعت نور در خلا مقداری ثابت و مستقل از دستگاه لخت، چشمه و ناظر است. و این اصل کاملا برقرار هست. اما از روی این اصل چطور میشه نتیجه گرفت هیچ سرعتی بالاتر از سرعت نور نیس؟؟؟

لورنتس اصل موضوعیش رو از طریق روابط ریاضی اثبات کرد، به رابطه زیر دقت کنید:

طبق رابطه بالا ما میدونیم که تنها در صورتی که عدد زیر رادیکال مثبت باشه حقیقی هستش در غیر این صورت موهومیه اون عدد. برای اینکه عدد زیر رادیکال مثبت باشه باید همیشه v(که سرعت هر چیزی در طبیعت هستش) کمتر از c(که سرعت نور هستش) باشه. از این مشاهدات لورنتس نتیجه شد روابط گالیله فقط برای امواج صوتی یا سرعت های پایین کلاسیک که زندگی خودمون باهاشون سروکار داریم صادقه اما وقتی بحث امواج الکترومغناطیس هستش(یعنی نور)، اونوقت قوانین امواج الکترو مغناطیس تحت تبدیل لورنتس بدون تغییر می مانند نه تبدیلات گالیله. __پس از لحاظ ریاضی و طبق فاکتور لورنتس هیچوقت هیچ سرعتی نمیتونه بیشتر از سرعت نور باشه.__ و این رابطه بسیار قدرتمند هستش در علم فیزیک. مگه اینکه روزی علم به جایی برسه که تمام روابط ریاضی که تاحالا بیان شده در این باره نقض بشن که چنین چیزی تقریبا محاله. امیدوارم توضیحاتم مفید واقع شده باشه.

نه عزیز برعکس که نمیشه. این رابطه از اصولی ترین روابط فیزیک اثبات شده. به درستی رابطه شک نکن.ببین دوست عزیز مهم اینه ما با چه دیدگاهی بحث کنیم اگه بخایم علمی بحث کنیم که فکرتون اشتباس و هیچ چیزی در طبیعت سرعتش بیشتر از سرعت نور نیس و این قوی ترین تئوری ممکنه. مگه اینکه بخوایم درباره این زمینه علم رو در نظر نگیریم و از جنبه های دیگه ای بخوایم بررسی کنیم که من به این قسمت بها نمیدم . به نظرم بحث دربارش بی ارزشه.

این نظریه هیچ ربطی به اثبات خدا نداره. چه چیزی سرعتش بیشتر از نور باشه چه کمتر، هیچ ربطی به اثبات یا رد خدا نداره. اون بحثی که درباره رد خدا توسط علم هست بحث فیزیک کوانتومه نه نسبیت(بحث اصل عدم قطعیت هایزنبرگ).

پ.ن: اگه علاقه مند به فیزیک هستی سعی کن برای درک خود فیزیک این علم رو مطالعه کنی و ازش لذت ببری. اینکه با دیدگاه اثبات یا رد خدا بخوای این علم رو دنبال کنی نه تنها علم جذابی نیس بلکه درک مطلبتم میاد پایین قطعا.

خوشحالم که این تاپیک برات مفید بوده. به زودی مطلب جدید گذاشته می شود.

همیشه عاشق فیزیک بودم و لذت میبرم ازفیزیک ،خیلی شیرینه :)

اون اتفاق که میگی مربوط به نوترینو بود که توی همین آزمایشگاه سرنی که دربارش توی تاپیک حرف زدم رخ داد و گفتن سرعتش از سرعت نور بیشتره که خیلی سریع هم متوجه اشتباهشون شدن، اول اینکه اینا جرم نوترینو رو صفر در نظر گرفته بود که بعدا فهمیدن اشتباس و دوم اینکه کلا اشتباه محاسباتی داشتن. ببین این روابط تئوری براساس یه منطق ریاضی قوی که اثبات شده نوشته شدن. از لحاظ ریاضی درباره اینکه چرا سرعت هیچ چیزی بیشتر از نور نیس توضیح دادم توی نقل یکی از پستا. ما توی دنیای حقیقی زندگی میکنیم و این روابط براساس مشخصات این فضا نوشته شدن. شاید در ابعاد بالاتر و یا در فضایی خارج از این فضای حقیقی ما ذره ای پیدا بشه سرعتش بیشتر از سرعت نور باشه . اون فضا قطعا یه فضای موهومی هستش. فضای موهومی مثل فضای هیلبرت فضاییه که در ان از لحاظ ریاضی رادیکال عدد منفی هم معنی پیدا میکنه. در ریاضی عدد منفی 1 به توان 2 میشه i. این i در فضای موهومی معنی پیدا میکنه که در فضایی که ما دربارش بحث میکنیم و نسبیت انیشتین درش معنی داره وجود نداره. بعدشم جدا از همه اینا اگه روزی چنین فضایی نیز وجود داشته باشه دلیلی نیس که رابطه نسبیت انیشتین زیر سوال بره. توی فیزیک هر رابطه یا هر تئوری و نظریه ای میتونه محدود به یه سری شرایط محیطی باشه. اما خب با همه اینا اگه یه روزی اثبات بشه ذره ای وجود داره که سرعتش از سرعت نور بیشتره این موضوع میتونه درک بهتری به فیزیکدانان در حوزه فیزیک کیهان بده.

ممنونم ازاشتراک اطلاعات خوبتون

بنویس بقیشو کیون گشاد! تازه داشت می‌رسید به جاهاییش که یخده جدید بود برام.

آخر هفته مطالب رو میزارم. الان به قول خودت گشادیم میاد ? ?.

کلا تا اینجای کار درباره مباحث پایه ای بحث شد و این مباحث صرفا برای این تاپیک نبودن برای تاپیک های آینده هم هستن. امیدوارم از این به بعد بیشتر استفاده کنی.

پیدا نشه بهتره, هنوز که هنوزه گیر کردیم توی درک تعریف انتنگلمنت که آیا مکانیزم پشتش می تونه باعث واکنش آنی فارق از فاصله بشه یا. این روابط انیشتین هم اگه زیر سوال برن دیگه واقعا از فیزیک مدرن و کوانتومی فقط یه علامت سوال واسمون میمونه که معلوم هم نیست بتونیم حالا حالاها جوابی براش پیدا کنیم. یکم به فکر اون بنده خداهایی باش که قراره 3 واحد فیزیک مدرن پاس کنن, هنوز که هنوزه معادله شرودینگر پشتمو می لرزونه ! ?

البته من از فیزیک زیاد سر رشته ندارم ولی بار اولی که معادله شرودینگر و دیدم خایه فنگ شدم! لامصب یه خط معادله بود فک کنم هیچ عدد درست و حسابی توش نبود. همش نماد…

تا اینجا یه سری نکات پایه ای و لازم رو بیان کردیم و آزمایشگاه سرن رو به صورت عمومی معرفی کردیم حالا وقتشه تخصصی تر به این آزمایشگاه و فعالیت هایی که در اون صورت گرفته بپردازیم:

در سال 2008 برخوردهندۀ هادرونی بزرگ(LHC) پس از 20 سال آماده سازی شروع به کار کرد. همه کارهای علمی بزرگی که تا حالا در این آزمایشگاه صورت گرفته از جمله کشف بوزون هیگز به این برخورددهندۀ هادرونی بزرگ برمیگرده. پس ما در اینجا هدفمون اینه که این برخورددهندۀ بسیار مهم رو معرفی کنیم و در ادامه کارهایی که در اون صورت گرفته رو معرفی کنیم.

LHC مخفف چیست؟

L=Large این حرف به بزرگ بودن سایز این برخوردهنده اشاره داره که طول(یا به نوعی محیطش) این برخورددهنده 27 کیلومتر هستش که این عدد نشان دهنده بزرگی این برخورددهنده هستش. حالا سوالی که به وجود میاد اینه که چرا اینقد بزرگ؟؟ آیا لازمه این همه برای بزرگ ساختن این برخورددهنده هزینه بشه؟؟؟ اگه تاپیکو دنبال کرده باشین ما گفتیم توی رابطه نسبیت انیشتین(نسبیت خاص) جرم و انرژی به هم تبدیل میشدن اما برای این تبدیل ها نیاز بود شرایط رابطه برقرار باشه. بزار یه بار دیگه رابطه رو ببینیم: E=mc^2

خب همونطور که از رابطه معلومه ما باید برای تبدیل جرم و انرژی به همدیگه سرعت ذرات رو تا اندازه سرعت نور© بالا ببریم تا در لحظه برخورد ذرات انرژی در حدود تریلیون الکترون ولت داشته باشند، با توجه به مکانیزمی که برای شتاب دادن به ذرات استفاده میکنند لازمه که در مسیری طولانی و بزرگ این کار در نظر بگیرن در غیر این صورت در لحظه برخورد ذرات چنین انرژی رو ندارن یا به چنین انرژی نمیرسن. پس دلیل بزرگ ساختن این برخورددهنده تولید انرژی بالا هستش.

H=Hadron در زبان یونانی هادرون به معنای محکم و سخت می باشد و در فیزیک ذرات بنیادی هادرون به ذراتی میگن که از ترکیب دو یا سه کوارک(درباره کوارک ها توضیح دادم) به وجود اومده باشن(اون نیرویی که این کوارک هارو در کنار هم قرار میده یکی از چهار نیروی بنیادی طبیعت یعنی نیروی هسته ای قوی هستش). هادرون ها دوتا زیر محموعه دارن: باریون ها(از ترکیب سه کوارک) و مزون ها(از ترکیب 2کوارک). که پروتون و نوترون جزء باریون ها هستن. خلاصه اینکه هدف از به کاربردن هادرون اینه که این برخورددهنده قراره به ذرات بنیادی مثل پروتون شتاب بده. نکته دیگه ای که باید در نظر داشت باریون ها مثل پروتون و نوترون ها به دلیل جرم خیلی بیشترشون نسبت به ذره ای مانند الکترون خیلی بهتر در چنین آزمایشی جواب میدن.

C=Collider چرا برخورددهنده؟؟ چرا برخورد ذرات باهم؟؟ چرا برخورد یه ذره با یه تارگت مشخص نباشه؟؟؟ جوابش واضح هستش چون ما اینجا دنبال انرژی بالا هستیم و خب وقتی دو ذره با هم برخورد میکنن انرژی نهایی برابر مجموع انرژی این دوذره هستش یعنی: (E = Ebeam1 + Ebeam2). و اگه یک ذره با یه هدف یا تارگت برخورد کنه انرژی نهایی هم ار هستش با: (E ∝ √Ebeam). پس میتونیم نتیجه بگیریم برخورد دو ذره باهم میتونه انرژی بالاتری رو برای ما تولید کنه.

هزینه این آزمایشگاه بزرگ تا حالا چقد بوده؟؟ تا حالا چقد برای LHC برای آشکارسازها، برای ابرکامپیوترهای محاسبه گر هزینه شده؟؟؟ به تصویر زیر دقت کنید(این رقم ها از سایت خود سرن گرفته شده و دقیق می باشند):

اونطوری که من از سرچ توی نت متوجه شدم CHF کد واحد پول سوئیس یعنی فرانک هستش پس با این حساب هزینه کل این کار تاحالا 4332 میلیون فرانک سوئیس هستش.دیگه دوستان عزیز که سرتون توی حساب کتابای رقم بالاس خودتون فرانک سوئیس رو به دلار تبدیل کنین و متوجه میزان هزینه این آزمایشگاه بشین.

ادامه مطالب رو در پست های بعدی میزارم.

هرموقع تو دبیرستان خانوممون این قسمتو(بایرونو اینا) اموزش میداد همش فک میکردم داره انگلیسی صحبت میکنه:dولی الان خیلی خوب فهمیدم ممنون

خب در این تاپیک سعی دارم از فرمول و جنبه ریاضی فیزیک هیچی نگم و صرفا با بولد کردن هیجانات و جذابیات فیزیک در کنارشون یه کوچولو هم از واقعیت فیزیک بگم. برای مثال در این تاپیک من این همه درباره آزمایشگاه سرن و قسمت های مختلف این آزمایشگاه حرف میزنم که در کنار این بحث روز و جالب علمی یه کوچولو هم از فیزیک ذرات بنیادی بگم. کل ماجرا همینه

چه خوبه که فهمیدی. خوشحالم مفید واقع شده. فک کنم یه اشتباه تاپیی کردی و به جای باریون نوشتی بایرون.