مشاوره رایگان تحصیلی
منو

تکلیف شب 50 ساله‌ای که خواب را از چشم فیزیکدانان ربوده است

+ 48
رأی شما
- 29

  کودکان در همه جا از تکالیف مدرسه گریزانند اما مسائل آنها در برابر مسأله محاسبه نوعی از فروپاشی ذرات اتمی با هدف پاسخگویی به دلیل پایان جهان اولیه با مازاد ماده که برای 50 سال گروهی از فیزیکدانان نظری آمریکا را به خود مشغول داشته، چیز مهمی نیست.

به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، محققان آزمایشگاه ملی بروک‌هاون وزارت انرژی آمریکا از یک ابررایانه برای حل این مسئله که هر شب خواب فیزیکدانان را مختل می‌کرده، استفاده کرده‌اند.

بدون مازاد، ماده و پاد ماده که در زمان انفجار بزرگ به یک حد معادل ایجاد شده بودند، بطور کامل یکدیگر را خنثی کرده و در نتیجه در جهان چیزی به جز نور نمی‌ماند.

فیزیکدانان از مدتها قبل به این نتیجه رسیده بودند که احتمالا چیزی باعث این عدم تعادل و ایجاد حیات امروزی شده است.

به گفته محققان، این حقیقت که جهان از ماده ساخته شده، به شدت نشان‌دهنده آن است که این تقارن را نقض کرده است.

فیزیکدانان این امر را «نقض تقارن مزدوج بار و پاریته» یا نقض سی‌پی می‌نامند. بجای آنکه همه چیز در جهان به شکل متقارن رفتار کنند، برخی تعاملات زیراتمی خاص در صورتی که از درون یک آینه به آنها نگریسته شود(نقض پاریته) یا در زمانی که ذرات و پادماده آنها با یکدیگر مبادله می‌شوند(نقض تقارن مزدوج بار) متفاوت رفتار می‌کنند.

جیمز کرونین و وال فیچ، دانشمندان بروک‌هاون برای اولین بار توانستند شواهدی از چنین تبادل تقارنی در تجربیات انجام شده در سال 1946 در سینکروترون گرادیان متناوب با شواهد دیگر از تجربیات آزمایشگاه سرن پیدا کنند. آنها در سال 1980 توانستند جایزه نوبل فیزیک را برای این کار بدست بیاورند.

آنها متوجه فروپاشی یک ذره زیراتمی موسوم به مائون به دو ذره دیگر موسوم به پیونها شده بود. کائونها و پیونها از کوارکها ساخته شده‌اند. درک فروپاشی کائون از لحاظ ترکیب کوارکی آن مشکل دشواری برای فیزیکدانان نظری ایجاد کرده بود که به عنوان تکلیف شب برای تولید نظریه ای به منظور توضیح فروپاشی کائون داده می‌شد.

معادلات ریاضیاتی کرومودینامیک که نظریه‌ای در مورد چگونگی تعامل کوارکها و گلئونها بوده، از تعداد زیادی از متغیرها و ارزشهای ممکن برای آن متغیرها برخوردارند. از این رو دانشمندان باید صبر می‌کردند تا ابررایانه‌ها بتوانند به حل این مسائل بردازند.

فیزیکدانان الگوریتم‌های پیچیده‌ای ابداع کرده و بسته‌های نرم‌افزار مناسب نوشتند که برخی از ابررایانه‌های بسیار قدرتمند جهان از آنها برای توصیف رفتار کوارکها و حل مسئله استفاده کرده‌اند.

در نرم‌افزار فیزیکدانان، ذرات در یک شبکه خیالی چهار بعدی زمان-مکان که از سه بعد مکانی بعلاوه زمان ساخته شده، قرار می‌گیرند. در انتهای بعد زمان کائونها قرار گرفته که از دو نوع کوارک «عجیب» و «ضدپائین» تشکیل شده و با گلئونها به هم چسبیده‌اند. در سوی دیگر، فیزیکدانان محصولات نهایی که شامل چهار کوارک سازنده دو پیون است را قرار دادند. سپس ابررایانه به محاسبه تبدیل کائون به دو پیون در زمان حرکت از میان فضا و زمان پرداختند.

اجرای این محاسبات بر روی شبکه تا حد زیادی مسئله را آسان کرد.

جایی در میان این شبکه پیچیده فضا-زمان با چند درجه احتمال، کوارک عجیب کائون که نیرویی قوی آنرا به شدت با جفت کوارک ضد پائین آن متصل نگهداشته، ناگهان شروع به تغییر به شکل یک کوارک پائین بوسیله تعامل الکتروضعیف می‌کند. از آنجایی که کائون سنگین‌تر از دو پیون بوده، انرژی آزاد شده یک جفت کوارک/ضد کوارک که شامل یک کوارک بالا و ضد بالا بوده، از خلا تولید می‌کند. این کوارکها سپس با کوارک پائین جدید و باقیمانده کوارک ضد پائین برای تولید دو پیون ترکیب می‌شوند.

دانمشندان به دنبال درک بخشی بودند که تقارن سی‌پی را نقض کرده تا بتوانند قدرت این نقض را بفهمند. این اطلاعات به دانشمندان درک بهتری در مورد غنی بودن جهان از ماده و تائید درک کنونی از فیزیک ذرات ارائه خواهد کرد.

ابررایانه‌ها دهها میلیارد عدد را در معادله‌ای قرار دادند که این بخش از فرآیند را برای شناسایی نتیجه‌ای که باید الگوهای ذره در حال فروپاشی و فرکانسهای مشاهده شده با تجربیات را بازسازی کند، توصیف می‌کند.

الگوریتم جدید محققان موسوم به AMA کل محاسبات را به یک قطعه مشکل اما کوچک و یک قطعه بزرگ اما آسانتر تقسیم کرده است. همچنین زمان محاسبه بیشتری را وقف بخش دوم کرده تا در محاسبه کلی مورد نیاز صرفه‌جویی کند. این الگوریتم همچنین سرعت محاسبات را تا 10 برابر و بیشتر افزایش داده است.

این تجربیات البته تا کنون توانسته‌اند تنها نیمی از این مسئله را حل کنند. دو راه متفاوت وجود دارد که دو پیون نهایی می‌توانند با یکدیگر ترکیب شوند که حالتهای ایزواسپین نام دارند. تاکنون تنها مسئله یک ترکیب که کانال ایزواسپین دو است، حل شده است.

تجربیات دانشمندان از سنجشهایی برای هر دو حالت ایزواسپین برخوردار است از این رو فیزیکدانا در حال کاربرای محاسبه فرآیند دوم هستند.
 

+ 48
رأی شما
- 29



www.HUPAA.com
محک
مشاوره رایگان تحصیلی
● 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
● درباره ما
● سفارش آگهی
● تماس با ما
● عضویت در انجمن
● ورود
● RSS
آگهی های متنی
آموزش زبان انگلیسی
سگال - موسسه خیریه حمایت از کودکان فلج مغزی
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
مشاوره رایگان تحصیلی
آخرین گفتگوها در انجمن
بالا رفتن آب در لوله مویین (2 پاسخ)
طول پلانک (20 پاسخ)
فوتون (14 پاسخ)
آنچه در مورد پشت پرده بیماری کرونا باید بدانیم (24 پاسخ)
فرضيه منو درباره منظومه شمسی بخونيد و نظر بديد (48 پاسخ)
جهان کراندار (7 پاسخ)
زمان لحظه ای ثابت (10 پاسخ)
زمین تخت گرایان (205 پاسخ)
كي ميتونه ثابت كنه كه دو خط موازي همديگر را در بي نهايت قطع ميكند (15 پاسخ)
موفقيت شبيه سازي سفر در زمان براي فوتون ها (7 پاسخ)
در زمان نمی توان سفر کرد (62 پاسخ)
در اين مكان انرژي از هيچ پديدار مي شود (4 پاسخ)
کیهان انتها دارد؟ میتواند تا بی نهایت منبسط شود؟ (18 پاسخ)
راه حلی آسان برای یافتن اعداد اول (13 پاسخ)
خورشید چگونه بر حرکت وضعی زمین تأثیر میگذارد؟ (7 پاسخ)
چگونه مي توان در زمان سفر كرد؟ (93 پاسخ)
خودبخودی بودن فشرده شدن گاز کامل (12 پاسخ)
آیا قبل از بیگ بنگ فضا-زمان وجود داشته است؟ (18 پاسخ)
زمان در دنیای کوانتوم (2 پاسخ)
آیا انرژی جرم دارد ؟ (32 پاسخ)
اگر چرخش زمین و ماه در یک جهت نبود چی می شد ؟ (5 پاسخ)
مقالاتي از گوشه و كنار رياضيات (99 پاسخ)
مشتق (3 پاسخ)
معادله حرکت بر روی سطح شیبدار با شتاب ثابت (14 پاسخ)
بیگ بنگ در چه چیزی اتفاق افتاده؟ -در هیچ ؟ (4 پاسخ)
مولکول DNA چرا فعالیت هوشمندانه ای بروز میده ؟ (5 پاسخ)
مکانیک کوانتوم و سیاهچاله (2 پاسخ)
چرا الکترون روی هسته سقوط نمیکند؟ (20 پاسخ)
توان تشعشعي از ذره شتابدار (2 پاسخ)
عبور از افق رویدادِ یک سیاهچاله (3 پاسخ)
آیا نور انرژی جنبشی خود را منتقل می کند؟ (19 پاسخ)
آیا نور به اجسام نیرو وارد می کند؟ (0 پاسخ)
فرق میان امواج گرانشی با امواج الکترومغناطیسی (6 پاسخ)
انحراف ژیروسکوپ (0 پاسخ)
جنس زمان از چیست؟ اصلا زمان چیست؟ (229 پاسخ)
آزمایش مربوط به فشار گازها (0 پاسخ)
گراویتون چیست؟ (22 پاسخ)
نظر شما درباره ی شکست تقارن ماده و ضد ماده (3 پاسخ)
نسبیت برای نور (8 پاسخ)
ناوردایی نسبت به زمان (2 پاسخ)
فرمول کولن (3 پاسخ)
نیروی وارد بر قاعده از طرف آب (9 پاسخ)
سوال درباره پیچ جاده (2 پاسخ)
سوال از تبدیل ماده به انرژی (28 پاسخ)
با باقیمانده بافت مغز پس از جراحی چه می‌توان کرد؟ (0 پاسخ)
انرژی به ماده (1 پاسخ)
زبان اعداد و طیف ارتعاشی آنان در زندگی (3 پاسخ)
اصل طرد پاولی (2 پاسخ)
نمودار سه بعدی تبدیل جرم به انرژی (0 پاسخ)
سوالی در باب مسئله درهم تنیدگی کوانتومی (13 پاسخ)
معرفی مجله (0 پاسخ)
درهم تنیدگی برای ذراتِ تابش هاوکینگ (0 پاسخ)
بیا تو سوال بپرس (229 پاسخ)
تحولات کره در فضای ثابت و منبسط شونده (3 پاسخ)
پارادوکسی جدید در همزمانی (28 پاسخ)
سیاهچاله (4 پاسخ)
میدان هیگز (0 پاسخ)
بهترین نرم افزار محاسبات فیزیک (1 پاسخ)
تناقض در دو جنبه اصل نسبیت؟ (30 پاسخ)
چگونه بدانیم قلبمان سالم است؟ (0 پاسخ)
مقالات فیزیک
چگونه می‌توان تفاوت بین سیارات و ستاره‌ها را متوجه شد؟
در گذشته هر سال ۳۷۲ روز بوده است
قرنطینه‌ی ایتالیا به‌خاطر کرونا، از فضا نیز مشخص است
خاصیت مصرف آووکادو بر روی تقویت تمرکز
چگونه موبایل و کامپیوتر خود را ضدعفونی کنیم؟
پیوند دستانی مردانه به زنی در هند
تنش‌ حرارتی چیست و تاثیر آن در آینده‌ی زمین چگونه است؟
سیاره‌ای که از آسمان آن آهن می‌بارد
۱۰ سوال مهم درباره‌ی ویروس کرونا
شناسایی کوچک‌ترین دایناسور جهان در یک کهربا
باکیفیت‌ترین پانوراما را از سطح مریخ
چطور خشکی پوست دست را از بین ببریم؟
سیستم ایمنی بدن چگونه کرونا ویروس جدید را هدف قرار می‌دهد؟
خانواده‌ی منظومه‌ی‌شمسی شلوغ‌تر شد
چگونه به بچه‌ها درباره‌ی ویروس کرونا آموزش دهیم؟
چربی‌سوزی را با قهوه تجربه کنید
چه مقدار پلاستیک در جهان بازیافت می‌شود؟
فضانوردان امریکایی، بالاخره از خاک امریکا راهی فضا می‌شوند
پرندگان غول‌پیکری که بر اروپا فرمانروایی کرده‌اند
چطور از خطر سیل در امان باشیم؟
آیا در سال ۲۰۱۴ ماده‌ی تاریک به طور اتفاقی کشف شده بود؟
انسان‌های اولیه از چه ابزاری استفاده می‌کرده‌اند؟
راهی ساده برای درمان اچ‌آی‌وی
چطور از تعطیلات‌مان در خانه لذت ببریم؟
کشف مولکول اکسیژن در خارج از کهکشان راه‌شیری
چرا جهان ما از ماده تشکیل شده؟ نه پادماده؟
تفاوت ویروس با باکتری چیست؟
از پروژه‌ی منهتن چه می‌دانید؟
غذاهایی که باعث تقویت سیستم ایمنی بدن می‌شوند
شبیه‌سازی سه‌بعدی از جهان
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
داستان گرانش، از ابتدا تا امروز (5+)
ستاره‌زایی در مکانی دور از انتظارها (0+)
ادبیات در دنیای خودروها (0+)
کرونا و پیشنهادهای عجیب درمان آن (0+)
چگونه با اضطراب غذایی مقابله کنیم؟ (0+)
قند باعث تغییر شیمیایی در مغز می‌شود (0+)
کشف منظومه‌ای با ستاره‌ای کوتوله و سیاره‌ای داغ (0+)
آیا واقعاً میمون‌ها با انسان‌ها رابطه‌ی خویشاوندی دارند؟ (0+)
چطور از شر گلو درد خلاص شویم؟ (0+)
نحوه‌ی برهمکنش اتم‌ها در دنیای میکروسکوپی (0+)
از دوران تاریک کیهانی، چه می‌دانیم؟ (0+)
نقش روغن زیتون در رژیم غذایی مدیترانه‌ای و سلامت انسان (0+)
چگونه می‌توان از شر موش‌های خانگی خلاص شد؟ (0+)
راهی جدید برای درمان بیماری‌های خودایمنی (0+)
رصد چگونگی تولد سیارات، در اطراف ستارگان جوان (0+)
ادامه ...