مشاوره رایگان تحصیلی
منو

نظریۀ مکانیک کوانتومی نسبیتی

+ 142
رأی شما
- 84

معادله بزرگی که به صورت بندی سازگارترکیب دو نظریه ی بزرگ کوانتوم و نسبیت خاص توفیق یافت، معادله نسبیتی الکترون بود که پل دیراک در سال ۱۹۲۸ آن را کشف کرد.

به گزارش بیگ بنگ، دیراک معادله خود را فقط با توجه به نظریه کوانتوم و ناوردایی نسبیتی بدست آورد. بنابراین هنگامی که پی برد پیش بینی های معادله درباره خواص الکترومغناطیسی الکترون نشان می دهد که برهم کنش های مغناطیسی الکترون، دو برابر بیشتر از محاسبه بر مبنای تلقی الکترون به صورت فرفره ای مینیاتوری، با بار الکتریکی چرخان است، یقینا برایش موجب شگفتی توام با خشنودی بود. به طور تجربی فیزیکدانان می دانستند که چنین است، اما هیچکس نمی توانست بفهمد چرا این رفتار غیرعادی باید چنین باشد.

این معادله، حالت های انرژی مثبت را از نوعی که باید با رفتار الکترون های واقعی متناظر شوند، مجاز می کرد، اما حالت های انرژی منفی را نیز مجاز می شمرد. حالت های انرژی منفی معنای فیزیکی نداشت، اما نمی شد آنها را کنار گذاشت. زیرا اصول مکانیک کوانتوم به ناگزیر پیامد فاجعه بار گذار به آنها از حالت های انرژی مثبت را که از نظر فیزیکی پذیرفتنی اند، ممکن می سازد. برای مدتی این معما همه را آشفته کرد، اما دیراک پی برد که ممکن است آمار فرمی الکترون ها راهی برای برون رفت از این بن بست ارائه کند. او فرض کرد که تمام حالت های انرژی منفی قبلا اشغال شده اند. در این حال ،اصل طرد امکان ِ گذار به آنها را از حالت های انرژی مثبت از میان می برد. آنچه فضای تهی می پنداشتند در واقع با این دریای الکترون های انرژی منفی پر شده بود!

این تصویری غریب می باشد. فیزیکدانان اصلا تصور نمی کردند که وجود نوع جدید و ناشناخته ذره را مطرح کنند و بنابراین در ابتدا فرض شد این ذره مثبت که دیراک از آن سخن می گوید شاید همان پروتون با بار مثبت باشد، اما اندکی بعد دریافتند که حفره باید همان جرم الکترون را داشته باشد، در حالی که پروتون بسیار سنگین تر است. به این ترتیب تنها تعبیر پذیرفتنی از این پیشنهاد، به پیش بینی غریب ذره ای جدید انجامید که آن را پوزیترون نامیدند که هم جرم الکترون است اما با بار مثبت. پس از مدت کوتاهی با کشف پوزیترون در پرتوهای کیهانی، وجود آن از نظر تجربی هم تایید شد. در واقع هم ماده مانند الکترون و هم پادماده با بار مخالف مانند پوزیترون وجود دارد.

معادله نبوغ آسای دیراک که هم به تبیین خواص مغناطیسی و هم به کشف پادماده انجامید، مباحثی که در انگیزه ی اصلی برای یافتن معادله هیچ نقشی نداشتند، مثالی است برجسته از ارزش دراز مدتی که ایده ی به راستی بنیادی علمی می تواند از خود به نمایش بگذارد.

این باوری شایان ذکر است که فیزیکدانان را متقاعد می کند که به راستی دارند کاری می کنند و برخلاف گفته فیلسوفان فقط به طور ضمنی با دیدن چیزها به شیوه ای خاص موافقت نمی کنند. در عوض، درباره ی این که جهان واقعا چگونه است به کشف هایی دست می زنند. معادله دیراک یکی از زیباترین و عمیق ترین معادلات در فیزیک است.

نویسنده: میلاد اسکندر دوست / سایت علمی بیگ بنگ

+ 142
رأی شما
- 84
Mm127 - سن: 39 سال - شهر: تهران
مقاله خوب و علمی بود. مطالب آن تا حد زیادی سنگین است و مطالعه و فهم آن تا حدی احتیاج به بنیه علمی قوی در فیزیک دارد.
جمعه 15 اسفند 1393 - 09:14
Nuclear1374
مقاله محتوای علمی ایش عالی بود و قابل استفاده
‌چهارشنبه 5 فروردين 1394 - 03:45
federicca
باسلام مطلب خیلی خوب ومفیدی بود خیلی موضوع جالبی را انتخاب کرده بودی چراکه این موضوع کاربرد فراوانی درعلم فیزیک دارد.باسپاس
‌چهارشنبه 19 فروردين 1394 - 07:29
erfan.a
دیراک و هاوکینگ از نظر من بزرگترین فیزیکدانان تاریخ اند. نظریه شگفت انگیز دیراک باعث شد مفهوم جدیدی از اجسام بوجود بیاید (ماده و پاد ماده). تحقیقات هاوکینگ باعث شد نظریه گرانش کوانتومی بوجود بیاید. به هر حال هردوی اینان به دنبال نظریه ای بودند که بتونه نسبیت و کوانتوم رو باهم توضیح بده ولی موفق نشدند!!باید ببینیم بشر چه زمانی به چنین نظریه ای میرسد؟؟!!!
‌پنجشنبه 26 شهريور 1394 - 20:24



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
مرز فیزیک کوانتوم کجاست؟ (14 پاسخ)
زمین تخت گرایان (147 پاسخ)
شبیه سازی رنگ آبی آب دریا (2 پاسخ)
انفجار بزرگ (34 پاسخ)
محاسبه گشتاور مورد نیاز بلند کردن جسم (2 پاسخ)
طولِ موجِ پرتوی بازتابی از آینه ی شتابدار (سوالی نسبیتی) (95 پاسخ)
سوال درباره حرکت نسبیتی (28 پاسخ)
نیروی پنجم؟ (0 پاسخ)
کتاب ماجراجویی های فیزیکدان قرن بیستم (4 پاسخ)
درخواست مشاوره از دوستانی که فیزیک خوندن (50 پاسخ)
چرا الکترون روی هسته سقوط نمیکند؟ (15 پاسخ)
درخواست معرفی منابع آموزشی جهت یادگیری برخی محاسبات (5 پاسخ)
محاسبه طول یک رول کاغذ به ضخامت و شعاع مشخص (1 پاسخ)
فاصله ی بین نقاطِ شتابدار از دیدِ ناظران لَخت (سوالی نسبیتی) (79 پاسخ)
نوسانات کوانتومی (6 پاسخ)
سوالی پیش پا افتاده در تداخل ویرانگر دو موج نور (7 پاسخ)
نظر غالب در رابطه با انبساط کیهان چیست؟ (0 پاسخ)
نظریه گرانش حرکتی و اثبات کامل آن بر اساس نظریه نسبیت عمومی (9 پاسخ)
گالری عکس آسمان (645 پاسخ)
ضرایب پتانسیل (3 پاسخ)
روش فدیف (انجام محاسبات چند جسمی) (0 پاسخ)
آیا زمان بردار است؟ (چون جهت دارد: از گذشته رو به آینده) (19 پاسخ)
نگاهی نو به زمان (33 پاسخ)
تفاوت نیرو با انرژی چیست؟ (26 پاسخ)
توضیح چرایی انحراف جزئی سیاره عطارد از مدار خودش (3 پاسخ)
پیش بینی آینده ساختار کیهان بر اساس نظریه گرانش حرکتی (1 پاسخ)
نیروی الکتروگراویتی (3 پاسخ)
علت چرخش الکترون چیست؟ (13 پاسخ)
ساده ترین بیان برای منشاء گرانش (18 پاسخ)
پیش بینی چرخش خودکار کهکشان ها (0 پاسخ)
معرفی سه ساختار اصلی برای پایداری کهکشان ها (0 پاسخ)
توضیح کامل درباره ماهیت ماده تاریک بر اساس نظریه گرانش حرکتی (0 پاسخ)
توضیح کامل درباره ماهیت انرژی تاریک بر اساس نظریه گرانش حرکت (0 پاسخ)
کتاب فیزیک آینده (2 پاسخ)
جنس ذره برخورد کننده (5 پاسخ)
وجود قید در ترکیب (7 پاسخ)
چرخش به دور درخت با سرعت نور (18 پاسخ)
نیروی گرانش از کجا پدید می آید منشا آن چیست؟ (40 پاسخ)
جنس زمان از چیست؟ اصلا زمان چیست؟ (225 پاسخ)
علیت (16 پاسخ)
فعالیت نوری (2 پاسخ)
منظور هاوكينگ از به وجود آمدن جهان از هیچ چیست؟ (15 پاسخ)
زمان در مکانیک کوانتومی (3 پاسخ)
مدار RLC (1 پاسخ)
نور و میدان مغناطیسی (1 پاسخ)
تعریف فاصله در نسبیت و سازگاری نسبیت عام با مکانیک نیوتونی (20 پاسخ)
پایان نظریۀ نسبیت اینشین به تمام جهان اعلام می شود (10 پاسخ)
کهن‌ترین مولکول کیهان در فضا کشف شد! (0 پاسخ)
پایان نسبیت اینشتین با حل دقیق معادلات خود او ( فیزیک مطلق) (29 پاسخ)
اثبات حیرت آور فیزیک مطلق بر اثر سیارات روی سینگال های زمینی (17 پاسخ)
انفجار فیزیک توسط عدم برابری بار الکتریکی الکترون و پروتون (5 پاسخ)
نانوتکنولوژی و کاربردهای آن (1 پاسخ)
نسبیت، انرژی و ماده (2 پاسخ)
قانون فاراده (1 پاسخ)
هسته درونی عطارد جامد است (0 پاسخ)
آیا عینک‌های فوتوکرومیک هم جزو مواد هوشمند هستند؟ (0 پاسخ)
نسبیت در سرعت زاویه ای (6 پاسخ)
حرکت ذره باردار در دو میدان (4 پاسخ)
نخستین مریخ‌لرزه ثبت شد! (0 پاسخ)
بسط تیلور (6 پاسخ)
مقالات فیزیک
بازوی رباتیک جدید را با ذهن کنترل کنید
نور آبی شما را می‌کُشد!
عمر خورشید چگونه تمام می‌شود؟
در قطب شمال مریخ چه می‌گذرد؟
کشف ویژگی جدید نور
مصرف آنتی‌بیوتیک، شما را در برابر آنفلوآنزا ضعیف می‌کند
بدون برش دی‌ان‌ای می‌توان ژنوم را تغییر داد!
خواب نامناسب چه بلایی به‌سر جمجمه می‌آورد؟
پرتوی‌های کیهانی عامل اصلی فرگشت
جاسوسی از یخچال‌های طبیعی هیمالیا
احتمال برگرداندن چه‌جور کیف‌پول گم‌شده‌ای بیشتر است؟
اسرار زندگی کروکودیل‌های باستانی فاش شد
کشف منشاء یک انفجار رادیویی
معجزه‌ی هوش‌مصنوعی در بخش پزشکی
شناسایی سلولی ضدآلرژی
چگونه یک سیاره متولد می‌شود؟
درمانی سریع برای اضافه وزن شدید
حافظه‌ی کامپیوترهای آینده را بشناسیم!
میکروب‌هایی که داروهای ما را می‌خورند
شگفتیِ انفجارهای گاما
در مرکز کهکشان راه‌شیری چه خبر است؟
حفره‌های اسرارآمیز دریای جنوبگان
گونه‌های مختلف نهنگ با هم جفتگیری می‌کنند!
نگاهی به اعماق کهکشانی از خوشه‌ی سنبله
آغاز عصر جدید زمین‌شناسی
حلقه‌های اسرارآمیز سیاره‌ی اورانوس
بگذارید بچه‌ها خاک بازی کنند!
مسابقه‌ی علمی شماره‌ی سی و یک
کشف کرمی که سنگ‌ می‌خورد!
دلیلی برای خشکی سرخرگ‌ها
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
تاثیر مخرب کم‌خوابی بر بدن (0+)
سیبری سکونت‌گاهی خوش آب‌وهوا خواهد شد (0+)
آشکارسازی مرز پلاسمای کیهانی (0+)
ابتدا سیاه‌چاله‌ها بوده‌اند یا کهکشان‌ها؟ (0+)
گوشتخوارترین گیاه جهان (0+)
چرا بچه‌ی انسان دیرتر از بچه‌ی پستانداران دیگر رشد می‌کند؟ (0+)
عمر حلقه‌های زحل چقدر است؟ (0+)
ویرایش دی‌ان‌ای در فضا (0+)
چربی بدن شما را افسرده می‌کند (0+)
کشف دو سیاره‌ی زمین‌مانند در نزدیکی منظومه‌ی شمسی (0+)
چرا سگ‌ها بیشتر کودکان را گاز می‌گیرند؟ (0+)
مرسدس، قوانین فیزیک را دگرگون کرد! (0+)
پرچم هند در ماه بالا می‌رود (0+)
داروی فشار خون، آلزایمر را هم درمان می‌کند (0+)
رابطه با انسان باعث تکامل سگ‌ها شده است! (0+)
ادامه ...