مشاوره رایگان تحصیلی
منو

برهم کنش قوی و نظریه سی. پی. اچ.

 

برهم کنش قوی و نظریه سی. پی. اچ.

برهمکنش قوی در هسته اتم وجود دارد و برد آن کوتاه و کمتر از شعاع اتم است. حامل نیروی برهمکنش قوی، گلوئون نامیده می شود که ذره ای با اسپین یک است(اسپین فوتون نیر یک است). برهمکنش قوی عامل یکپارچگی تعداد زیادی ذره ی باردار مثبت در هسته ی اتم است. بنابراین از نیروی دافعه الکتریکی بین ذرات باردار متبت موجود در هسته قوی تر است. به عنوان مثال پروتون از سه کوارک، دو کوارک بالا (u) با بار الکتریکی  و یک کوارک پایین(d)  با بار الکتریکی  تشکیل شده است، یعنی p(udu) . اینکه یک کوارک پایین جذب کوارک بالا شود، با نظریه الکترومغناطیس قابل توجیه است، زیرا دارای بار الکتریکی متضاد هستند. اما اینکه چگونه دو کوارک با بار الکتریکی همنام در کنار یکدیگر قرار می گیرند، مسئله ی دیگری است که هنوز توجیه نظری و شهودی که با تجارب سازگار باشد، وجود ندارد. تنها توضیحی که در فیزیک مدرن در این مورد ارائه می دهند، این است که یک بوزون(گلوئون) با اسپین یک، حامل نیروی بین کوارکها است. اما در نظریه سی. پی. اچ.  دلیل و سازوکار برهمکنش قوی بسادگی قابل توضیح است.

 

 

در حالت کلی فرض کنیم دو ذره ی باردار الکتریکی  ، با بار مثبت در فاصله ای بزرگتر از شعاع پروتون قرار دارند.  همچنانکه که در فصل (36) کتاب فیزیک از آغاز تا امروز بیان شد، بیان شد، هر ذره ی باردار مثبت، بار-رنگهای مثبت را می راند و بار رنگهای منفی را جذب می کند. میدان مغناطیسی اطراف آن نیز این بار رنگهای منفی را متراکم کرده و به صورت فوتون منفی در فضا منتر می کند(روابط 36- 11 و 36-16). هنگامیکه فاصله ی بین این دو ذره زیاد باشد(بیشتر از شعاع هسته اتم باشد)، قبل از آنکه فوتون منفی  منتشر شده از ذره ی دوم به ذره ی اول برسد، بار-رنگهای مثبت دفع شده توسط ذره ی اول، محیط را ترک کرده اند. در حالیکه در فاصله های کوتاه، بار-رنگهای مثبت دفع شده توسط یک ذره، با بار-رنگهای منفی اطراف ذره ی دیگر، با هم ترکیب شده و انرژی الکترومغناطیسی تولید می کنند.

برای توضیح بیشتر، به رابطه(36-11) یعنی:   توجه کنید. فرض کنیم ذره ی در هر مدت زمان یک فوتون منفی  تولید می کند، در همین مدت نیز تعدادی بار-رنگ مثبت دفع می کند که می توانند یک فوتون مثبت  را تولید کنند. اگر فاصله این ذره  را d در نظر بگیریم، با در نظر گرفتن سرعت  که برابر c سرعت نور است، چنانچه  باشد، بار-رنگهای مثبت دفع شده توسط هر ذره، روی بار-رنگهای منفی اطراف ذره ی دوم بی اثر است، اما اگر  باشد، مکانیزم جاذبه و دافعه ی بار-رنگها توسط هر ذره، با مکانیزم جاذبه و دافعه ی بار-رنگهای ذره ی دوم تداخل کرده و بار-رنگهای مثبت و منفی تبدیل به انرژی الکترومغناطیسی شده و دو ذره یکدیگر را جذب می کنند. بنابراین چون  است، نیروی پیوندی بین دو ذره، از نیروی الکتریکی دافعه ی بین آنها قویتر است. اما اگر d باشد، آنگاه دو ذره از نظر بار الکتریکی(نسبت به یکدیگر) خنثی به نظر می رسند.

 

شکل36-4: فضای اطراف ذره ی باردار

این فرایند را به صورت زیر نیز می توان توضیح داد. ذره ی باردار مثبت را در نظر بگیرید که در یک میدان گرانشی غوطه ور است. در واقع تمام ذرات باردار در میدان گرانشی غوطه ورند. میدان گرانش از تعداد نامتناهی گراویتون تشکیل شده  که با سرعتی بالاتر(یا حداقل برابر) سرعت نور c در حرکتند. گراویتونها در مجاورت ذره ی باردار یا میدان مغناطیسی آن، خواص بار-رنگی بروز می دهند. ذره ی باردار مثبت، بار-رنگهای منفی را جذب و بار-رنگهای مثبت را دفع می کند. بنابراین در یک ناحیه ای در اطراف ذره ی باردار مثبت، یک میدان بار-رنگی ایجاد می شود و از فاصله ای خاص، بار رنگهای مثبت نمی توانند به ذره ی باردار نزدیکتر شوند(شکل36-4). 

در شکل(36-4)، ناحیه 3 میدان گرانشی متشکل از گراویتونها است. گراویتونها با سرعت در حرکتند. در ناحیه 2 تحت تاثیر بار-رنگهای مثبت موجود در ذره ی باردار(یا بر اثر میدان مغناطیسی اطرف ذره ی باردار)، خواص بار-رنگی پیدا می کنند. (هرجند که گراویتونها در هر میدان گرانشی می توانند به بار-رنگ تبدیل شوند، اما در مجاورت ذرات باردار یا میدانهای الکترومغناطیسی با شدت بیشتری به بار-رنگ تبدیل می شوند.). بار-رنگهای مثبت نمی توانند وارد ناحیه 1 شوند و دفع می شوند، اما بار-رنگهای منفی وارد ناحیه یک می شوند و تحت تاثیر میدان مغناطیسی متراکم شده و به صورت فوتون منفی  منتشر شده و میدان الکتریکی ایجاد می کنند.

 

شکل36-5: تداخل ناحیه بار-رنگی دو ذره ی باردار مثبت

 

حال دو ذره ی بار دار مثبت را در نظر بگیرید که ناحیه 2 هر دو ذره تداخل داشته باشند(شکل36-5)، یعنی فاصله ی دو ذره به قدری کاهش یابد که این دو ناحیه یکدیگر را قطع کنند. قسمت تیره شکل(36-5) ناحیه تداخلی دو ناحیه بار-رنگی ذرات باردار مثبت را نشان می دهد. در این محدوده بار-رنگهای مثبت و منفی قبل ار آنکه فرار کنند یا در دام میدان مغناطیسی گرفتار شوند، با هم ترکیب شده و به انرژی الکترومغناطیسی تبدیل می شوند. این انرژی، انرژی پیوندی دو ذره را تامین می کند. و هر دو ذره را به طرف یکدیگر می کشد.

کاری که در مرکز ستارگان انجام می شود و تحت عنوان «جوش هسته ای» شناخته می شود، تکرار همین فرایند است. هسته اتمها به دلیل سرعت(انرژی) زیادی که دارند، به اندازه ی کافی بهم نزدیک می شوند و پروتونها(در واقع کوارکها) در ناحیه بار-رنگی یکدیگر قرار می گیرند و انرژی پیوندی لازم را تامین می کنند و هسته ها جوش می خورند.

در یک هسته ی سنگین که تعداد زیادی پروتون(کوارک) وجود دارد، چندین کوارک می توانند دارای ناحیه بار-رنگی مشترک شوند و یکدیگر  را جذب کنند. تولید کوانتوم انرژی در فضای کوچک پروتون، بر اثر برخورد با کوارکها می تواند به فروپاشی کوانتوم انرژی بیانجامد و به جای آن دو گلوئون با اسپین یک تولید شود. گلوئونها دارای جرم در حال حرکتند و قسمتی از اندازه حرکت پروتون را تامین می کنند.

در شکل(36-5)، در ناحیه 2 ذره ی A یک مجموعه بار –رنگ مثبت و منفی تولید می کند که جهت حرکت بار –رنگهای مثبت به طرف خارج میدان A و جهت حرکت بار –رنگهای منفی به طرف داخل آن است. یعنی:

 

 

به همین ترتیب در ناحیه 2 ذره B  نیز یک مجموعه بار-رنگ تولید می شود که جهت حرکت آنها خلاف جهت حرکت بار-رنگهای تولید شده توسط ذره ی A است. یعنی:

 

بنابراین تعدادی بار-رنگ مثبت و منفی به طرف A (همهت) و تعدادی بار-رنگ مثبت و منفی به طرف B به حرکت در می آیند و به دلیل وجود گراویتون در این ناحیه ها، مغناطیس – رنگهای وابسته به آنها نیز تولید می شود و خواهیم داشت:

 

 

رابطه(36-4) را ببینید. کوانتومهای انرژی تولید شده، انرژی پیوندی لازم را تولید می کنند. برای جداسازی ذرات  باید، مقداری انرژی به آنها داده شود.  

 

فصل 32  مبانی نظریه سی.پی.اچ

فصل 33  نظریه سی. پی. اچ. و زمان  

فصل 34  ترمودینامیک، انتروپی و نظریه سی. پی. اچ.

فصل 35  معماهای فیزیک و نظریه سی. پی. اچ.

فصل 36  الکترودینامیک کوانتومی و نظریه سی. پی. اچ.

نظریه آفرینش ذرات جرم دار

 

 

 فرم پیش خرید کتاب فیزیک از آغاز تا امروز

فرستنده: حسین جوادی




www.HUPAA.com
مشاوره رایگان تحصیلی
ویدیو کلیپ علمی
محک
● مقالات فیزیک
● اخبار فیزیک
● مطالب پربیننده
● مجله علمی
● کوانتوم و فیزیک جدید
● الکترومغناطیس
● نظریات ایرانی
● نجوم و اخترفیزیک
● فلسفه و متافیزیک
● نانوتکنولوژی
● برق و الکترونیک
● هواشناسی و فیزیک جو
● فیزیک نور و اپتیک
● مکانیک و ترمودینامیک
● مطالب متفرقه
● معرفی کتاب
● دانشمندان
● فیزیک در ایران
● سایتهای فیزیک انگلیسی
● سایتهای فیزیک فارسی
● دانلود نرم افزار
● تصاویر دیدنی
● پزشکی و سلامت
امکانات
● خانه
● انجمن فیزیکدانان جوان ایران
● چت روم هوپا
● درباره ما
● سفارش آگهی
● تماس با ما
● عضویت در انجمن
● ورود
● RSS
آگهی های متنی
● تحصیل در کانادا
عضویت در خبرنامه
ایمیل :
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
پزشکی و سلامت
مشاوره رایگان تحصیلی
بیگ بنگ
آخرین گفتگوها در انجمن
راهنمایی برای انتخاب کتاب ریاضی و فیزیک (5 پاسخ)
سوالی پیش پا افتاده در تداخل ویرانگر دو موج نور (4 پاسخ)
مقایسه فونون و فوتون (8 پاسخ)
پایان نسبیت اینشتین با حل دقیق معادلات خود او ( فیزیک مطلق) (26 پاسخ)
مطابق فیزیک مطلق، انبساط جهان توسط نیروی دافعه بین اجرام (7 پاسخ)
اثبات حیرت اور فیزیک مطلق بر اثر سیارات روی سینگال های زمینی (12 پاسخ)
حل معمای بزرگ دویصد سالۀ تاج خورشیدی با فیزیک مطلق (1 پاسخ)
سوال از تبدیل ماده به انرژی (24 پاسخ)
نمایی از کهکشان مارپیچی M101 (0 پاسخ)
مغناطیسه کردن یک سیال در حال عبور از یک لوله (0 پاسخ)
انفجار فیزیک توسط عدم برابری بار الکتریکی الکترون و پروتون (0 پاسخ)
دانشجویان فوتونیک و مهندسی اپتیک و لیزر خود را معرفی کنید (26 پاسخ)
بیگ بنگ و سیاهچاله ها (3 پاسخ)
فرمول برای تعیین قدرت عدسی (3 پاسخ)
نواحی در بسط لوران (19 پاسخ)
زمین تخت گرایان (117 پاسخ)
غبار و نور ستاره‌ای در سحابی M78 (0 پاسخ)
کاوشگر ژاپنی از یک سیارک نمونه‌برداری کرد! (0 پاسخ)
فشار برحسب واحد مارتینی (0 پاسخ)
معما های سخت (333 پاسخ)
خورشید در آرامش (0 پاسخ)
پاک شدن ویروس اچ‌آی‌وی پس از پیوند سلول‌های بنیادی (0 پاسخ)
واضح‌ترین عکس از اولتیما تولی (0 پاسخ)
تصاویر نجومی (1989 پاسخ)
بهترین سایت هایی که تا حالا رفتید اینجا قرار بدید (108 پاسخ)
آیا این یک پارادوکسه؟! (1 پاسخ)
کیهان و کائنات؛ فیزیک یا ریاضی؟ (9 پاسخ)
فیزیکدانان و شکار ذرات شبح‌وار (0 پاسخ)
اثر میدان مغناطیسی زمین در مدار زمین آهنگ چگونه است؟ (0 پاسخ)
در جستجوی جرم گمشده کیهان (0 پاسخ)
شاید “ماده تاریک” اصلا وجود نداشته باشد! (0 پاسخ)
۱۴ سال نگاه به ساعت برای اثبات نظریه نسبیت اینشتین (1 پاسخ)
پایان ۱۵ سال کاوش در مریخ (0 پاسخ)
سوال در مورد پرتاب موشک ماهواره بر و چرخش فیلم (1 پاسخ)
میدان دید عریض از خورشید گرفتگی (0 پاسخ)
تصویر های دانشیک (93 پاسخ)
“سیاهچاله‌ها” در کیهان نخستین چگونه شکل گرفتند؟ (0 پاسخ)
اندیس بالانویس (8 پاسخ)
نمای یک کهکشان از لبه (0 پاسخ)
کهکشان راه شیری واقعأ یک دیسک مسطح نیست! (0 پاسخ)
یادگیری فیزیک را از کجا شروع کنم؟ (4 پاسخ)
قانون پایستگی انرژی در مغناطیس (1 پاسخ)
دانشمندان راهی برای سنجش جاذبه مریخ یافتند (0 پاسخ)
آیا اعداد اول فرمول دارند؟ (36 پاسخ)
شروع یادگیری فیزیک برای علاقه مندان (27 پاسخ)
سینماتیک سطح شیبدار (8 پاسخ)
کشف یک کهکشان کوچک بصورت تصادفی (0 پاسخ)
اولین عکس از سیاهچاله تقریبا آماده است! (0 پاسخ)
دو ماشین اگر باهم برخورد کنن کمتر صدمه می‌بینند یا به دیوار؟ (62 پاسخ)
خازن باردار (5 پاسخ)
رد نظریه خمیدگی فضا و زمان (6 پاسخ)
برخی آزمایش‌های فیزیک و دلایل آنها (0 پاسخ)
مساحت قسمتی از سطح یک کره چطور محاسبه می‌شود؟ (9 پاسخ)
نیروی کشسانی فنر (2 پاسخ)
جریان ac و dc (2 پاسخ)
نظر شما درباره ی شکست تقارن ماده و ضد ماده (0 پاسخ)
سرعت اسپین الکترون (1 پاسخ)
خواص ذرات و تعمیمش به خواص جهان (0 پاسخ)
ایجاد خلا در لیوان توسط آتش (8 پاسخ)
آیا ریل‌های قطارهایی که مگلو نیستند هم آهنربا می‌شوند؟ (3 پاسخ)
مقالات فیزیک
خوردن قارچ‌های جادویی شما را خلاق‌تر می‌کند!
یادگیری این ترفند جالب ریاضی را از دست ندهید!
آیا جدول زمانی فرگشت را باید از نو نوشت؟
شواهدی از اجرام جدید در کمربند کویپر!
پایان زندگی ستاره‌های غول‌پیکر
چرا برخی از سال‌ها، دمای زمین بیشتر می‌شود؟
عواقب کم بودن فشار باد تایر اتومبیل
تصویری از جرم سرگردان میان‌کهکشانی!
آیا هوش‌مصنوعی به خودآگاهی خواهد رسید؟
دوقلوهای نیمه‌همسان چگونه به‌وجود می‌آیند؟
دندانی که درون بینی رشد کرده است!
ساخت اتم‌های ضدماده در آزمایشگاه
آیا فضاپیمای اسرائیلی با موفقیت به سطح ماه خواهد رسید؟!
راز هم‌ترازی اهرام مصر فاش شد!
شباهت جالب نئاندرتال‌ها با انسان‌های امروزی
اندازه‌گیری چگالی ماده‌ی تاریک در جهان
به تماشای واضح‌ترین عکس از اولتیما تولی بنشینید
به کمک نانوتکنولوژی، دید انسان افزایش خواهد یافت
مسابقه‌ی علمی هفتگی شماره‌ی ۱۸
تاثیر تغییرات آب و هوایی بر زندگی ماهی‌گیران!
چرا باید فرض کنیم حیوانات خودآگاهی دارند؟
گوش دادن به موسیقی خلاقیت را نابود می‌کند!
تلسکوپ گانیمد آغاز به‌کار کرد
سلول‌های چربی سفید، ساعت درونی خودشان را دارند
وزن کهکشان راه‌شیری چقدر است؟
ساخت ماده‌ی بیولوژیکی جدید در ابعاد میکروبی!
فرزند بیشتر روند پیری را کندتر می‌کند!
کشف قدیمی‌ترین کوتوله‌ی سفید در کیهان
تاثیر مهندسی سلول‌ها بر درمان سرطان
بی‌ام‌و سری۳ جدید، سربلند در اولین آزمایش بین‌المللی
ادامه ...
اخبار فیزیک
یافته های تازه دانشمندان ممکن است سفر در زمان را غیرممکن کند!
نگاهی به دوردست‌های کیهان به کمک یک خوشه کهکشانی غول‌پیکر
سنجش ذرات در کیهان اولیه
پیش‌بینی جرم ذره «هیگز» توسط سیمپسون‌های کارتونی 14 سال قبل از سرن!
فریب فوق‌العاده نور توسط محقق ایرانی
طراحی پای مصنوعی دارای سیستم بینایی توسط دانشمندان ایرانی
حل یک مساله سی‌ساله فیزیک شبیه‌سازی مواد ابررسانا با اتم‌های فوق سرد با همکاری فیزیکدان ایرانی
مخترع لیزر چارلز تاونز در 99 سالگی درگذشت
حل معماهای فیزیک در آزمایشگاه‌های ارزان بجای شتاب‌دهنده‌! مشاهده حالت بوزون هیگزی در ابررسانا برای نخستین بار
سه ایرانی در میان 100 نفر کاندیدای نهایی سفر بی بازگشت به مریخ
آمادگی برخورددهنده بزرگ هادرونی برای کشف یک ذره جدید
مشاهده پیوند شیمیایی اتم‌ها و تشکیل مولکول برای نخستین‌بار
کشف عجایب حبابی با سی‌تی اسکن درون یک ابرنواختر
لوح انجمن جهانی نفرولوژی به «پدر علم نفرولوژی ایران» اعطا می‌شود
چرا برخی کهکشان‌ها جوانمرگ می‌شوند؟
ادامه ...
مطالب پربیننده
چقدر زمان برای شاد بودن لازم داریم؟ (0+)
دارویی برای درمان ۶ نوع تومور سرطانی (0+)
آیا سگ‌های بزرگ باهوش‌تر از سگ‌های کوچک هستند؟ (0+)
دانشمندان گرانش مریخ را اندازه‌گیری کردند (0+)
نیکوتین چگونه یک سیگاری را معتاد می‌کند! (0+)
نسل جدید سلول‌های خورشیدی (0+)
تشکیل موج‌های آلفون در اطراف خورشید (0+)
ساخت یک ساندویچ در ابعاد مولکولی (0+)
مسابقه‌ی علمی هفتگی شماره‌ی ۱۵ (0+)
چرا ما سکسکه می‌کنیم؟ (0+)
نتیجه‌ی مخالفت با واکسیناسیون؛ رشد ابتلا به سرخک (0+)
نظریه‌ای برای شکل‌گیری سیاره‌ای فراخورشیدی (0+)
زنگ‌زدگی فلزات را فراموش کنید (0+)
کاوشگر پارکر مدار خود به‌دور خورشید را کامل کرد (0+)
تمرکز می‌تواند علائم یائسگی در زنان را کاهش دهد (0+)
ادامه ...