Strange Matter چیست؟

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
ArmanOrouji

نام: آرمان اروجی اصفهانی

عضویت : شنبه ۱۳۹۹/۱۰/۲۷ - ۲۳:۲۶


پست: 6



جنسیت:

Strange Matter چیست؟

پست توسط ArmanOrouji »

Strange Matter چیست و چرا در ستاره ی نترونی یافت می شود؟

نمایه کاربر
rohamjpl

نام: roham hesami

محل اقامت: Tehran -Qeytariyeh, Ketabi Street, 8 meters from Saba

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 333

سپاس: 167

جنسیت:

تماس:

Re: Strange Matter چیست ؟

پست توسط rohamjpl »

حتی با توجه به معیارهای فیزیکدانان کوانتوم ، فلزات عجیب و غریب کاملاً عجیب و غریب هستند. این مواد مربوط به ابررساناهای دمای بالا هستند و ارتباطات شگفت انگیزی با خصوصیات سیاهچاله ها دارند. الکترونهای موجود در فلزات عجیب و غریب انرژی را به همان سرعتی که طبق قوانین مکانیک کوانتوم اجازه داده می شود ، پراکنده می کنند و مقاومت الکتریکی فلز عجیب ، برخلاف فلزات معمولی ، متناسب با دما است.ایجاد درک نظری از فلزات عجیب و غریب یکی از بزرگترین چالش ها در فیزیک ماده چگال است. فلزات عجیب و غریب حالت جدیدی از ماده هستند ،
این واقعیت كه ما آنها را فلزات عجیب می نامیم باید به شما نشان دهد كه ما چقدر خوب آنها را می فهمیم." "فلزات عجیب و غریب دارای ویژگی های قابل توجهی با سیاهچاله ها هستند ، و مسیرهای جدید هیجان انگیزی را برای فیزیک نظری باز می کنند."
مایعات چرخشی شیشه ای فلزی
نموداری که حالتهای مختلف ماده را به عنوان تابعی از دما ، T و قدرت برهم کنش ، U نشان می دهد (تا دامنه ، t ، الکترونهایی که بین سایتها قرار می گیرند نرمال می شود). فلزات عجیب و غریب در رژیمی جدا می شوند که یک شیشه چرخشی فلزی و یک مایع فرمی را جدا می کند.تصویر
در جهان مکانیک کوانتوم ، مقاومت الکتریکی یک محصول جانبی از الکترون است که به چیزهایی برخورد می کند. الکترونها از طریق فلز عبور می کنند ، از الکترونها یا ناخالصی های دیگر فلز برمی خیزند. هرچه زمان بیشتری بین این برخوردها وجود داشته باشد ، مقاومت الکتریکی ماده کاهش می یابد.
برای فلزات معمولی ، به دنبال یک معادله پیچیده ، مقاومت الکتریکی با افزایش دما افزایش می یابد. اما در موارد غیرمعمول ، مانند زمانی که ابررسانای با دمای بالا دقیقاً بالای نقطه ای از توقف ابررسانا گرم می شود ، معادله بسیار ساده تر می شود. در یک فلز عجیب ، رسانایی الکتریکی مستقیماً با دما و دو ثابت اساسی جهان ارتباط دارد: ثابت پلانک و ثابت بولتزمن. در نتیجه ، فلزات عجیب و غریب به عنوان فلزات پلانکی نیز شناخته می شوند.
مدل های فلزات عجیب و غریب برای دهه ها وجود داشته است ، اما با دقت حل چنین مدل هایی با روش های موجود دور از دسترس است. درهم آمیختگی کوانتومی بین الکترون ها بدین معناست که فیزیکدانان نمی توانند الکترون ها را به صورت جداگانه درمان کنند و تعداد زیاد ذرات موجود در یک ماده باعث محاسبات بیشتر می شود.
چا و همکارانش از دو روش مختلف برای حل مشکل استفاده کردند. ابتدا آنها از روش تعبیه کوانتوم بر اساس ایده های توسعه یافته توسط ژرژ در اوایل دهه 90 استفاده کردند. با این روش ، به جای انجام محاسبات دقیق در کل سیستم کوانتومی ، فیزیکدانان محاسبات دقیق را فقط روی چند اتم انجام می دهند و بقیه سیستم را به سادگی درمان می کنند. آنها سپس از الگوریتم کوانتومی مونت کارلو (نامگذاری شده برای کازینو مدیترانه) ، که با استفاده از نمونه گیری تصادفی پاسخ یک مسئله را محاسبه می کند. محققان مدل فلزات عجیب و غریب را تا صفر مطلق (منفی 273.15 درجه سانتیگراد ) ، حد پایین پایین تر برای دمای جهان ، حل کردند.
مدل نظری حاصل ، وجود فلزات عجیب و غریب را به عنوان حالت جدیدی از مواد حاشیه دو مرحله از ماده ای که قبلاً شناخته شده بود ، آشکار می کند: عایق های چرخشی عایق Mott و مایعات فرمی. کیم می گوید: "ما فهمیدیم که یک کل منطقه در فاز وجود دارد که یک رفتار پلانکی را نشان می دهد و متعلق به هیچ یک از دو مرحله ای نیست که ما در حال انتقال هستیم." "این حالت مایع چرخش کوانتومی خیلی قفل نشده است ، اما همچنین کاملاً آزاد نیست. این یک حالت تنبل ، شور و شل است. این فلز است اما اکراه فلزی است و درجه هرج و مرج را به مرز مکانیک کوانتوم می رساند. "
کار جدید می تواند به فیزیکدانان کمک کند تا فیزیک ابررساناهای دمای بالاتر را درک کنند. شاید جای تعجب باشد که این اثر پیوندهایی با اخترفیزیک دارد. مانند فلزات عجیب و غریب ، سیاهچاله ها خصوصیاتی را نشان می دهند که فقط به دما و ثابت های پلانک و بولتزمن بستگی دارد ، مانند مدت زمان "حلقه" سیاه چاله پس از ادغام با سیاهچاله دیگر . پاركولت می گوید: "این واقعیت كه شما در همه این سیستم های مختلف ، از فلزات پلانكی گرفته تا سیاهچاله ها ، همین مقیاس بندی را پیدا می كنید ، جالب است."

نوکلئون حالت محدودی از (به طور متوسط) سه کوارک است و مانند تمام حالتهای بسته دارای انرژی نقطه صفر است . اگر بتوانید کوارک ها را سنگین تر کنید ، این باعث کاهش انرژی نقطه صفر و در نتیجه کاهش انرژی هسته می شود. با این حال سنگین تر کردن کوارک ها به صرف انرژی نیاز دارد ، زیرا برای افزایش جرم کوارک ها تا حدیمتر نیاز به افزودن انرژی دارد تصویر
شما نمی توانید کوارک ها را فقط سنگین کنید ، اما آنچه می توانید انجام دهید این است که کوارک ها را به کوارک های سنگین تر تبدیل کنید. به عنوان مثال یک پروتون حاوی کوارک های بالا و پایین است و در اصل شما می توانید انرژی کافی برای تبدیل آنها به کوارک های عجیب اضافه کنید. از آنجا که کوارک های عجیب و غریب سنگین تر هستند ، این روند انرژی نقطه صفر را کاهش می دهد و در نتیجه انرژی کل هسته را کاهش می دهد. اگر کاهش انرژی هسته بیشتر از انرژی مورد نیاز برای بالا و پایین بردن کوارک ها به کوارک های عجیب باشد ، در کل روند از نظر انرژی مطلوب خواهد بود و باید خود به خود اتفاق بیفتد.
تلاش های مختلفی برای محاسبه مطلوب بودن این فرآیند از نظر انرژی انجام شده است یا خیر ، اما نتایج متفاوت است. بخشی از مشکل این است که محاسبه خصوصیات حالتهای محدود کوارک بسیار دشوار است. ممکن است استدلال کنید که از آنجا که هسته های اطراف ما همه به ماده عجیبی تبدیل نشده اند ، این روند نمی تواند از نظر انرژی مطلوب باشد ، اما این به سادگی می تواند به این معنی باشد که یک مانع بالقوه بزرگ وجود دارد و اگر به اندازه کافی منتظر بمانیم ، واکنش به صورت خود به خودی رخ می دهد.
بنابراین اگر ماده عجیب با ثبات تر از ماده معمولی است و اگر آن را فقط یک مانع بالقوه است که مانع از واکنش پس ما می تواند بروید واکنش ایجاد کند اگر ما می تواند یک کاتالیزور است که از بین می برد مانع پیدا و این ما را به ایده بمب عجیب و غریب می رساند. اگر ما می توانستیم تکه ای از ماده عجیب را ایجاد کنیم ، آنگاه باید ماده طبیعی را به ماده عجیب تبدیل کند ، بنابراین بحث این است که اگر ماده عجیب خود را به یک ستاره بیندازیم ، کل ستاره را به ماده غریبی تبدیل می کند.
تکه ماده عجیب و غریب ماده عادی را جذب نمی کند ، یا حداقل از هر مسافت زیادی عبور نمی کند ، بنابراین ماده عجیب جاروب می شود و تبدیل می شود و ماده ای که به آن برخورد می کند. ولی:
ستاره ها بزرگ هستند و مدت طولانی و طولانی طول می کشد تا تکه کوچک ماده عجیب و غریب ما کل ستاره را تبدیل کند
این واکنش باید گرمازا باشد (در غیر این صورت ممکن است رخ دهد) و احتمالاً به شدت گرمازا باشد و گرمای آزاد شده باعث جلوگیری از تجمع مواد طبیعی بر روی تکه مواد عجیب ما شود.
این مانند ایده قدیمی تخریب یک ستاره با انداختن یک سیاهچاله کوچک در آن است. کوچک بودن سیاهچاله و حد افزایشی ادینگتون به این معنی است که در عمل زمان زیادی لازم است تا کل ستاره به سیاهچاله تبدیل شود.
شما می پرسید که چگونه یک تکه ماده عجیب و غریب می تواند تبدیل را کاتالیز کند. خوب یک هسته تنها نمی تواند به یک ذره عجیب و غریب ثابت تبدیل شود. ما می دانیم که از آنجا که ذره ای با سه کوارک عجیب و غریب وجود دارد - آن را امگا می نامند و در واقع با عمر طولانی ناپایدار است10- 10ثانیه دوباره به یک پروتون (و چندین مزون) تجزیه می شود.
بحث این است که در حالی که سه کوارک عجیب و غریب به تنهایی پایدار نیستند ، تعداد زیادی از آنها ثابت خواهند بود. اما این بدان معناست که تشکیل یک عجیب و غریب نیاز به تعداد زیادی نوکلئون دارد تا همزمان به ماده غریبی تبدیل شوند و سپس با هم جمع شوند. احتمال وقوع این اتفاق در واقع صفر است (که برای ما نیز به همین خوبی است! :-).
با این وجود اگر یک تکه ماده عجیب و غریب پایدار داشته باشید ، یک نوکلئون می تواند به سطح زمین برخورد کند و کوارک را با کوارک تبدیل کند ، در حالی که هر تحول کوارک یک انفجار انرژی آزاد می کند تا به کوارک بعدی در راه کمک کند. اما این نیاز به برخورد نوکلئون بانوکلئون با سطح عجیب و غریب دارد و نوکلئونها حتی چند شعاع پروتون دور از سطح عجیب نیز تحت تأثیر قرار نخواهند گرفت.
فرض اینکه ماده عجیب و غریب نسبت به ماده معمولی پایدارتر باشد ، آن را در ستاره های عادی نخواهید یافت زیرا کل ستاره را به ماده ای عجیب تبدیل می کند و در نهایت با یک ستاره عجیب و غریب / کوارک مواجه خواهید شد. شما فقط مقادیر ماکروسکوپی آن را در ستاره های عجیب پیدا خواهید کرد . در این صورت تنها توده هایی از آن را شناور می بینید که در اثر برخورد عجیب ستاره ها بیرون زده باشند. اینکه آیا ستارگان عجیب می توانند ابرنواخترها را تشکیل دهند و از این طریق مواد عجیب و غریب را بیرون می کشند ، من نمی دانم و مطمئن نیستم که کسی این موضوع را بداند.
عجیب و غریب می تواند در محوطه های پرانرژی تشکیل شود ، بنابراین در اصل می تواند در اطراف سرگردان باشد.
همانطور که من آن را می فهمم ، یک تکه ماده عجیب و غریب که با یک سیاره برخورد می کند مستقیم از آن عبور کرده و کمی سنگین تر می شود که مقداری از مواد موجود در این سیاره را از طریق خود تبدیل کرده است. ریختن انرژی کافی برای استقرار در هسته یک سیاره یا ستاره برای یک قطعه ماده عجیب کار سخت خواهد بود. از این نظر کمی شبیه یک سیاهچاله کوچک است. اگر در مرکز یک سیاره مستقر شود ، در نهایت کل سیاره را به ماده ای عجیب تبدیل می کند.
حتی با توجه به معیارهای فیزیکدانان کوانتوم ، فلزات عجیب و غریب کاملاً عجیب و غریب هستند. این مواد مربوط به ابررساناهای دمای بالا هستند و ارتباطات شگفت انگیزی با خصوصیات سیاهچاله ها دارند. الکترونهای موجود در فلزات عجیب و غریب انرژی را به همان سرعتی که طبق قوانین مکانیک کوانتوم اجازه داده می شود ، پراکنده می کنند و مقاومت الکتریکی فلز عجیب ، برخلاف فلزات معمولی ، متناسب با دما است.تصویر

ا
تصویر

نمایه کاربر
M_J1364@yahoo.com

نام: م. ج. معروف به گُربه ی زَبّادی

محل اقامت: تهران

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۹۰/۹/۲۴ - ۱۱:۴۹


پست: 1318

سپاس: 484

جنسیت:

تماس:

Re: Strange Matter چیست ؟

پست توسط M_J1364@yahoo.com »

rohamjpl نوشته شده:
یک‌شنبه ۱۳۹۹/۱۱/۵ - ۲۰:۳۵
مقاومت الکتریکی فلز عجیب ، برخلاف فلزات معمولی ، متناسب با دما است.
خیر. مقاومت الکتریکی فلزات معمولی وابسته به دماست، قبلاً در این لینک توضیح دادم. من از فلزات عجیب چیزی نمی دونم ولی شاید منظورتون این بود که: مقاومت الکتریکی فلز عجیب ، برخلاف فلزات معمولی ، متناسب با دما نیست.

نمایه کاربر
rohamjpl

نام: roham hesami

محل اقامت: Tehran -Qeytariyeh, Ketabi Street, 8 meters from Saba

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 333

سپاس: 167

جنسیت:

تماس:

Re: Strange Matter چیست؟

پست توسط rohamjpl »

اره منم همین توضیح دادم در یک فلز عجیب ، رسانایی الکتریکی مستقیماً با دما و دو ثابت اساسی جهان ارتباط دارد: ثابت پلانک و ثابت بولتزمن. در نتیجه ، فلزات عجیب و غریب به عنوان فلزات پلانکی نیز شناخته می شوند
تصویر

ارسال پست