انرژي <===> ماده ؟
-
هادي مشايخي
محل اقامت: اصفهان
عضویت : دوشنبه ۱۳۸۵/۱۱/۲ - ۱۸:۳۴
پست: 44-
سپاس: 2
- جنسیت:
تماس:
در رابطه با اين موضوع مقاله كاملي در مركز اطلاعات و مدارك علمي ايران موجود است كه جهت مطالعه آن ميبايست به شكل حضوري به انجا مراجعه كرد. مشخصات مقله عبارت است است:
تبديل انرژي به ماده
رافل کارراس؛
مترجم : آرتا صدرزاده
گنجينه, ، سال 7 ، شماره 39، صفحات 48-46
Material / Energy
Serial no: 00139888 == Call No. : 32264
ولي شايد متن كوتاه زير نيز به درك اين موضوع كمك كند:
فرآيند جالبي تحت عنوان توليد زوج ماده - پاد ماده وجود دارد که از نظر اهميت و مفاهيم بنيادي بي نظير است. توليد و واپاشي زوج يک مثال بسيار بارز و عالي از تبديل انرژي به ماده و بالعکس است. بررسي نظري اين پديده نخستين بار توسط ديراک در سال 1928 صورت گرفت. ديراک با حل معادله:
بصورت
به جاي آنکه قسمت منفي انرژي را به دليل غير فيزيکي بودن آن کنار بگذارد، به پژوهش پيرامون پيامدهاي تمامي معادله پرداخت و به نتايج بسيار جالبي رسيد. به طور خلاصه ديراک با توجه به قسمت منفي رابطه ي بالا وجود پاد ماده را پيشگويي کرد. اگر اين پيشگويي درست مي بود، مي بايست براي ذره اي مانند الکترون، ذره ي ديگري وجود داشته باشد که حرم حالت سکون آن برابر جرم الکترون باشد. تجزيه تحليل ديراک چنين نشان مي داد که اين ذره بايد داراي بار الکتريکي مثبت باشد. چهار سال بعد، آندرسن اين ذره را در اشعه ي کيهاني کشف کرد و آن را پوزيترون ناميدند. بعدها در آزمايشگاه نيز با واپاشي فوتون زوج الکترون - پوزيترون توليد شد. فوتوني با انرژي زياد(فوتون گاما)، تمامي انرژي E=hv خود را در برخورد با هسته از دست مي دهد و يک زوج الکترون - پوزيترون مي آفريند. پوزيترون ذره اي است که کليه ي خواص آن با خواص الکترون يکسان است مگر بار الکتريکي و علامت گشاور مغناطيسي آن، زيرا بار الکتريکي پوزيترون مثبت است.
توليد زوج الکترون - پوزيترون
در فرآيند توليد زوج الکترون - پوزيترون اصولي بايد محفوظ بماند تا اين پديده روي دهد. اين اصول عبارتند از بقاي انرژي نسبيتي کل، بقاي اندازه حرکت و بقاي بار الکتريکي، زيرا فوتون از نظر الکتريکي خنثي است و مجموع بارهاي الکتريکي بعد از توليد نيز بايد صفر باشد.
در ارتباط با توليد زوج، فرايند معکوسي وجود دارد که نابودي زوج ناميده مي شود. يک الکترون و يک پوزيترون مجاور يکديگر، در هم ادغام مي شوند و به جاي آن انرژي تابشي به وجود مي آيد.
نابودي زوج
امروزه مشاهده ي توليد و واپاشي زوج الکترون - پوزيترون در آزمايشگاه يک پديده ي عادي بشمار مي رود. در سال 1955 براي نخستين بار زوجهاي پروتون- پاد پروتون و نوترون - پاد نوترون در آزمايشگاه آفريده شدند.
توجه به نحوه ي توليد زوج الکترون – پوزيترون مي تواند در شناخت منشاء نيروي الکتريکي موثر باشد، بهمين دليل اين بحث مطرح شد. قبل از توليد زوج الکترون – پوزيترون، يک فوتون با انرژي بالا وجود داشت و فوتون نيز از نظر بار الکتريکي خنثي است. اما بعد از توليد زوج الکترون – پوزيترون، دو ذره ي باردار بوجود مي آيد که هر يک داراي يک ميدان الکتريکي مخالف هستند. اين فرايند را چگونه مي توان توجيه کرد؟ نمي توانيم از اين فرايند بسادگي بگذريم، زيرا نشانه هاي بسيار آشکاري وجود دارد که ما را در شناخت منشاء بار الکتريکي رهنمون شود.
تبديل انرژي به ماده
رافل کارراس؛
مترجم : آرتا صدرزاده
گنجينه, ، سال 7 ، شماره 39، صفحات 48-46
Material / Energy
Serial no: 00139888 == Call No. : 32264
ولي شايد متن كوتاه زير نيز به درك اين موضوع كمك كند:
فرآيند جالبي تحت عنوان توليد زوج ماده - پاد ماده وجود دارد که از نظر اهميت و مفاهيم بنيادي بي نظير است. توليد و واپاشي زوج يک مثال بسيار بارز و عالي از تبديل انرژي به ماده و بالعکس است. بررسي نظري اين پديده نخستين بار توسط ديراک در سال 1928 صورت گرفت. ديراک با حل معادله:
بصورت
به جاي آنکه قسمت منفي انرژي را به دليل غير فيزيکي بودن آن کنار بگذارد، به پژوهش پيرامون پيامدهاي تمامي معادله پرداخت و به نتايج بسيار جالبي رسيد. به طور خلاصه ديراک با توجه به قسمت منفي رابطه ي بالا وجود پاد ماده را پيشگويي کرد. اگر اين پيشگويي درست مي بود، مي بايست براي ذره اي مانند الکترون، ذره ي ديگري وجود داشته باشد که حرم حالت سکون آن برابر جرم الکترون باشد. تجزيه تحليل ديراک چنين نشان مي داد که اين ذره بايد داراي بار الکتريکي مثبت باشد. چهار سال بعد، آندرسن اين ذره را در اشعه ي کيهاني کشف کرد و آن را پوزيترون ناميدند. بعدها در آزمايشگاه نيز با واپاشي فوتون زوج الکترون - پوزيترون توليد شد. فوتوني با انرژي زياد(فوتون گاما)، تمامي انرژي E=hv خود را در برخورد با هسته از دست مي دهد و يک زوج الکترون - پوزيترون مي آفريند. پوزيترون ذره اي است که کليه ي خواص آن با خواص الکترون يکسان است مگر بار الکتريکي و علامت گشاور مغناطيسي آن، زيرا بار الکتريکي پوزيترون مثبت است.
توليد زوج الکترون - پوزيترون
در فرآيند توليد زوج الکترون - پوزيترون اصولي بايد محفوظ بماند تا اين پديده روي دهد. اين اصول عبارتند از بقاي انرژي نسبيتي کل، بقاي اندازه حرکت و بقاي بار الکتريکي، زيرا فوتون از نظر الکتريکي خنثي است و مجموع بارهاي الکتريکي بعد از توليد نيز بايد صفر باشد.
در ارتباط با توليد زوج، فرايند معکوسي وجود دارد که نابودي زوج ناميده مي شود. يک الکترون و يک پوزيترون مجاور يکديگر، در هم ادغام مي شوند و به جاي آن انرژي تابشي به وجود مي آيد.
نابودي زوج
امروزه مشاهده ي توليد و واپاشي زوج الکترون - پوزيترون در آزمايشگاه يک پديده ي عادي بشمار مي رود. در سال 1955 براي نخستين بار زوجهاي پروتون- پاد پروتون و نوترون - پاد نوترون در آزمايشگاه آفريده شدند.
توجه به نحوه ي توليد زوج الکترون – پوزيترون مي تواند در شناخت منشاء نيروي الکتريکي موثر باشد، بهمين دليل اين بحث مطرح شد. قبل از توليد زوج الکترون – پوزيترون، يک فوتون با انرژي بالا وجود داشت و فوتون نيز از نظر بار الکتريکي خنثي است. اما بعد از توليد زوج الکترون – پوزيترون، دو ذره ي باردار بوجود مي آيد که هر يک داراي يک ميدان الکتريکي مخالف هستند. اين فرايند را چگونه مي توان توجيه کرد؟ نمي توانيم از اين فرايند بسادگي بگذريم، زيرا نشانه هاي بسيار آشکاري وجود دارد که ما را در شناخت منشاء بار الکتريکي رهنمون شود.
موجیم که آسودگی ما عدم ماست ... ما زنده به آنیم که آرام نگیریم ...