@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

ما دو نوع میدان الکتریکی داریم

میدان الکتریکی الکترواستاتیکی
و میدان الکتریکی الکترومغناطیسی

میدان الکتریکی الکترواستاتیکی
یک میدان پایستار هست
و غیر چرخشی و با زمان تغییر نمیکنه

میدان الکتریکی الکترومغناطیسی
پایستار نیست
یعنی کارش روی مسیر بسته صفر نیست
و میتونه میدان مغناطیسی تولید کنه
این میدان ،میدان القایی هست

تفاوت مهم این دو میدان الکتریکی
اینه که
میدان الکتریکی ِ الکترومغناطیسی تابش میکنه
یعنی این میدان الکتریکی ممکنه از خورشید هم به زمین برسه
در حالیکه
میدان الکتریکی الکترواستاتیکی
وقتی ازش
دور بشیم
شدتش کاهش پیدا میکنه( با مجذور فاصله) تا در نهایت به صفر میرسه

وقتی میدانها وابسته به زمان باشند
میدان الکتریکی میدان مغناطیسی ایجاد میکنه و بلعکس

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

مقایسه دیدگاه ماکروسکوپیکی و میکروسکوپیکی:

رابطه بین این دو دیدگاه در این واقعیت نهفته است که

ویژگی های ماکروسکوپیکی که مستقیما قابل اندازه گیری هستند
در واقع
همان میانگین های زمانی تعداد زیادی از مشخصه های میکروسکوپیکی
در یک مدت زمان هستند.

مثلا
کمیت ماکروسکوپیکی "فشار"
عبارتست از:

میانگین آهنگ تغییرات اندازه حرکت ناشی از تمام برخورد های مولکولی در واحد مساحت.
با این وجود فشار توسط حواس ما درک می شود.

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

"مفهوم دیورژانس"


ما در فیزیک هر مفهومی را نمیتوانیم آزمایش کنیم.
بنابراین مجبوریم قواعد فیزیکی را به صورت ریاضی دربیاوریم.
در واقع ارتباط ریاضی و فیزیک از اینجا ناشی میشود.
در کنار هر فیزیکدان بزرگ ، یک ریاضی دان بزرگ هست.
همسر اینشتین یک ریاضی دان بزرگ بود.

کرل، دیورژانس، و گرادیان را ریاضی دانها تعریف کردند.
و فیزیکدانها، از اینها استفاده میکنند.
یعنی اینها را با پدیده های فیزیکی در دنیای واقعی، تطبیق می دهند.

دیورژانس یعنی "واگرایی"

چه زمانی واگرایی داریم?!

اکر یک بار الکتریکی را بیرون از حجمی بگذاریم
شار از یک سمت وارد ، و از سمت دیگر خارج می شود.
یعنی در این حالت دیورژانس یا واگرایی صفر است.
زیرا شار خروجی از حجم برابر با شار وردی به حجم است.

حال فرض کنید
بار الکتریکی را " داخل" یک حجم معین قرار دهیم

میدان الکتریکی ناشی از بار به سمت خارج حجم است
یعنی واگراست
در این جا ، فقط شار خروجی داریم.

ما تک بار الکتریکی داریم
خود ذره بار دار به تنهایی میتواند
میدان الکتریکی تولید کند.

اما
تک قطبی مغناطیسی نداریم.
ما هر وقت از میدان مغناطیسی صحبت میکنیم، همیشه یک قطب N و یک قطبS داریم.

دیورژانس میدان مغناطیسی صفر است،
و این یعنی واگرایی ، صفر است

واگرایی مسیر های بسته صفر است.

واگرایی یا دیورژانس زمانی وجود دارد که مسیر از یک نقطه شروع شود و انتهایی نداشته باشد.

بنابراین دیورژانس میدان مغناطیسی همیشه صفر است.

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

باوری وجود دارد که معتقد است علم در یک طرف قرار دارد
و خدا در طرف دیگر
اما این تصوری بسیار ساده انگارانه است.
تعارضی بین خدا و علم نیست
تعارض فقط در جهان بینی هاست
وقتی در تاریخ علم می نگریم
در می یابیم
که بنیانگذاران علم مدرن
کوپرنیک
کپلر
گالیله
نیوتون و...
همه به خدا باور داشتند.
ارتباطی بین ظهور علم مدرن و باور به خدا وجود دارد
سی اس لوئیس می گوید:
انسانها علمی شدند چون توقع داشتند در طبیعت قوانینی وجود داشته باشد،
چرا که به قانون گذار باور داشتند.
نیوتون و هاکینگ هر دو فیزیکدان هستند
نیوتون قانون جاذبه را کشف کرد
و این برای او دلیلی برای باور به خدا بود.
هاکینگ در مقابل بر این باور است
که جاذبه دلیلی است برای باور نداشتن به خدا.
چرا کاشف جاذبه( نیوتون) به خداوند باور دارد?!
و هاکینگ خداناباور است?!
دلیل اصلی ابهام در تعریف مفهوم خداوند است.
افرادی مثل هاکینگ به خدای رخنه ها باور داشته اند.
خدای رخنه ها یعنی چه?
یعنی هر جا نتوانیم چیزی را تبیین کنیم می گوییم کار خداوند است.
اما
خداوند، خدای رخنه ها نیست
او خدای کل ماجراست
یعنی هم خالق بخش هایی هست که ما نمی فهمیم
و
هم خالق بخش هایی که می فهمیم.
آیا وقتی می گوییم:
هنری فورد ماشین فورد و موتور ماشین را آفرید،
با قوانین موتور درون سوز در تعارض است?

اگر به شما بگویند بین
هنری فورد و قوانین موتور یکی را انتخاب کن!
میگویید:
شوخی نکن هر دو را انتخاب میکنم
اینها دو مرحله متفاوت از تبیین هستند
علم سطحی از سطوح تبیین است
سطوح تبیین با هم در تعارض نیستند
بلکه مکمل هم هستند.
نیوتون با کشف قانون جاذبه عمومی مدعی نشد که من قانون جاذبه دارم و دیگر به خدا نیاز ندارم
در عوض او کتاب" اصول ریاضی فلسفه طبیعی" که احتمالا مهمترین کتاب علمی تاریخ است را نوشت
او در این کتاب امیدوار است که کشف جاذبه افراد را متقاعد کند که به خدا باور پیدا کنند
به عبارتی
هر چه فهم او از جهان بیشتر شد
تحسین خداوندی که اینچنین آن را خلق کرده نیز افزایش یافت.

معمولا ما اینگونه هستيم
هر چه بیشتر از مهندسی سر دربیاورید بیشتر میتوانیم
"رولز رویس" را تحسین کنیم
هر چه بیشتر از هنر سر در بیاوریم
بیشتر میتوانیم هنرمند را ستایش کنیم
بنابرین
هر چه بیشتر طبیعت را بفهمیم بیشتر مشتاقیم خداوندی که خالق آن است را تحسین کنیم
چرا که خداوند،
خدای رخنه ها نیست
خدای کل داستان است.
قوانین حرکت نیوتون هیچ گاه باعث نشدند چیزی حرکت کند
قوانین حرکت فقط حرکت را توصیف میکنند
علت حرکت گوی های روی میز بیلیارد، قوانین حرکت نیوتون نیست.
علت حرکت آنها این است که
شخصی در حال ضربه زدن به آنهاست
این ایده "هاکینگ"
که" قانون جاذبه" چیزی را به وجود بیاورد بسیار عجیب است
هاکینگ فکر میکند قانون جاذبه علت است و خلق میکند
اولین مثال او از این قانون این است که:
خورشید در شرق طلوع میکند
و در غرب غروب می کند.

ولی این قانون و نظم،
نه خورشید را خلق میکند و نه شرق و غرب را!!
فقط توصیفی است از آنچه در طبیعت رخ میدهد.
اگر بگوییم
الف، ب ، را خلق میکند
یعنی
اگر الف را داشته باشیم ب را هم خواهیم داشت
اگر بگوییم
الف، الف را خلق میکند یعنی چه?!!
نا مفهوم است
ایده آفرینش از هیچ به بیهوده ترین سخنانی انجامیده که من تا به حال خوانده ام.

پروفسور"جان لنکس"
استاد ریاضی دانشگاه آکسفورد

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

کار بزرگ ماکسول چه بود?!

ماکسول از بین تئوری ها و نظریات گوناگون 4 معادله را انتخاب کرد.

جالب است بدانید که
در واقع معادلات معروف ماکسول "انتخاب" او بودند و معادلات خودش نبودند.

کار بزرگ او این بود که پرسید
آیا میدانهای الکتریکی و مغناطیسی در " خلاء" هم میتوانند وجود داشته باشند?!

ماکسول برای دستیابی به پاسخ این سوال
معادلات خود را
( 4 معادله معروف) با هم ترکیب کرد
و یک معادله موج بدست آورد.

از روی معادله موج فهمید که در خلاء هم میدانها میتوانند وجود داشته باشند
اما فقط به صورت موج!

و ماکسول از اینجا کشف کرد که
سرعت انتشار موج الکترومغناطیس در خلاء
برابر با
سرعت "نور" است.
بنابراین مطرح کرد که:

شاید نور هم یک موج الکترومغناطیس باشد.

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

هر کس برای خدا دانش بیاموزد ،
و به آن عمل کند ،
و به دیگران آموزش دهد،

در ملکوت آسمانها
به بزرگی یاد شود.

و می گویند:
برای خدا آموخت
و برای خدا عمل کرد.
و برای خدا آموزش داد.

امام صادق ( ع)

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

عامل اصلی گداخت در ستاره ها:


با کشف مکانیک کوانتومی و در نظر گیری تابع موج شرودینگر برای اجزای سازنده اتم

گاموف، گارنی، و کندون
احتمال تونل زنی از یک
سد پتانسیل هسته ای را حساب کردند.

اتکینسون و هاترمن
نشان دادند که پدیده تونل زنی عامل اصلی وقوع واکنش های گداخت بین هسته های هیدروژن در ستاره هاست.

منبع:
کتاب فیزیک پلاسما و انرژی گداخت هسته ای
مولف: فرید برگ
مترجم: دکتر رضا امراللهی

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

تونل زنی در گداخت هسته ای!

همجوشی شامل
فرایند" نفوذ در سد" است.

شکل سد پتانسیلی که با همجوشی مخالفت می کند،
شبیه سد پتانسیلی است که با واپاشی آلفا مخالفت میکند.

تنها ارتفاع سد، در این مورد فرق میکند.
زیرا ارتفاع سد با حاصلضرب بار هسته ها متناسب است.

احتمال تونل زنی در داخل سد مستقل از آن است که:
ذره از داخل(در مورد واپاشی آلفا)
یا از خارج( مانند همجوشی هسته ای)
به سد نزدیک شود.

احتمال تونل زنی برای هسته هایی که در آنها
بار هسته زیاد یا متوسط است،
از احتمال مربوط به هسته هایی با بار پایین کمتر خواهد بود.

و احتمال
در دمای پایین خیلی کمتر از احتمال در دمای بالاست.

به این ترتیب وقوع واکنش گداخت برای هسته های با بار خیلی پایین مانند هیدروژن،
در پلاسمایی با دمای فوق العاده زیاد، دارای حداکثر احتمال است.

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

آنتروپی و اطلاعات

" آ نتروپی" یک سیستم یا منبع،
معیاری برای سنجش
بی نظمی مولکولی موجود در آن سیستم یا منبع است.

در واقع

هرگاه در سیستمی، کار یا انرژی جنبشی، به علت وجود
اصطکاک، چسبندگی، ناکشسانی، مقاومت الکتریکی و..
تلف شود،

حرکت نا منظم مولکولها افزایش می یابد.

هر گاه مواد مختلفی با هم مخلوط یا در هم حل ، یا در داخل یکدیگر پخش شوند،
مکانهای مولکول ها در فضا ترتیب نامنظم تری اختیار می کنند.

صخره ها خرد می شوند،
آهن زنگ می زند،
بعضی فلزات خورده می شوند
چوب می پوسد،
چرم متلاشی می شود،
رنگ پوسته پوسته می شود،
و
مردم پیر می شوند.

تمام این فرآیند ها شامل گذار از یک نوع "نظم" به بی نظمی است.

آنتروپی جهان افزایش می یابد.

وقتی یک فرآیند برگشت پذیر انجام می گیرد، آنتروپی جهان ثابت می ماند.
با این همه ،
تمام فرآیند های طبیعی ، برگشت ناپذیرند.

آنتروپی یک سیستم ، به مقدارِ
اطلاعات درباره آن سیستم
کاهش می یابد.
یعنی
آنتروپی، "فقدان اطلاعات" درباره حالت دقیق یک سیستم را اندازه می گیرد.

منبع:
کتاب
حرارت و ترمودینامیک
مارک والدو زیمانسکی
ریچارد دیتمن

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

رسانایی پلاسما:

پلاسما رسانای الکتریکی بسیار خوبی است.

رسانش بالای پلاسما از این جهت جالب است که

چگالی آن یعنی تعداد ذرات باردار در پلاسما حدود هشت برابر کوچکتر از چگالی رساناهای خوبی مانند مس است.

علت این ویژگی این حقیقت است که
در دماهای بالا و چگالی های پایین،

"برخوردهای کولنی" بین الکترون ها و یون ها به ندرت اتفاق می افتد.

و در نتیجه،

مقاومت الکتریکی در برابر انتقال جریان بسیار ناچیز خواهد بود.

رسانش بالای الکتریکی پلاسما
سبب می شود که میدانهای الکتریکی DC نتوانند به درون پلاسما نفوذ کنند.

ولی میدانهای مغناطیسی میتوانند به آرامی به درون آن نفوذ کرده و باعث محصور سازی پلاسما شوند.

به همین دلیل به جای استفاده از واژه گداخت الکتریکی
از
واژه گداخت مغناطیسی استفاده میکنیم.

منبع:
کتاب "فیزیک پلاسما و انرژی گداخت هسته ای"
مولف: فریدبرگ
مترجم: دکتر رضا امر اللهی


@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

اگر فقط یک رنگ وجود داشت،
مثلافقط آبی! وجود داشت و تمامی هستی و هر آنچه در آن موجود است آبی بود ، دیگر چیزی آبی نبود.
باید چیزی که آبی نیست وجود داشته باشد تا آبی قابل تشخیص باشد،
وگرنه رنگ آبی مشخص نمی شود و وجود نخواهد داشت.
به همین ترتیب آیا لازم نیست چیزی ناپایدار و گذرا نباشد!
تا ناپایداری همه چیز ها قابل تشخیص باشد?
اگر همه چیز از جمله خود تو ناپایدار بودید ، آیا متوجه فناپذیری بقیه پدیده ها می شدی?
آیا این واقعیت که به طبیعت گذاری همه شکل ها و از جمله خودت آگاه و شاهد هستی ، به این معنا نیست که
چیزی در تو وجود دارد که دستخوش تباهی قرار نمیگیرد?

هنگامی که بیست سال داری متوجه هستی که بدنت قوی و شاداب است،
شصت سال بعد از آن هم متوجه هستی که بدنت ضعیف و سالخورده است.
'فکر کردنت ' هم ممکن است از بیست سالگی متفاوت شده باشد،

اما آن " هشیاری" که میداند بدنت جوان است یا پیر
یا
شیوه تفکرت تغییر یافته،
دچار هیچ نوع دگرگونی نشده است.
آن هشیاری ، ابدیت موجود در توست:
خودِ آگاهی
یگانه زندگی بدون شکل.
آیا میتوانی آن را از دست بدهی?
نه،
چون تو همان هستی.

(منبع کتاب
"سکون سخن میگوید"
اثر: اکهارت تول)


@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

تمامی ظرف ها چنان اند که اگر چیزی در آن ریخته شود، ظرفیتشان کاهش یابد،

جز ظرف دانش که با افزودن گسترش یابد.
(امام علی ع)

🌺💐🌺💐🌺💐🌺💐

میلاد با سعادت امام علی (ع)
و روز پدر مبارک باد.

🌼🌼🌼🌼🌼🌼🌼

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

"حالت" و " عملگر" در مکانیک کوانتوم:

در مکانیک کلاسیک هم "حالت "
داشتیم

حالت سیستم را چگونه تعیین میکردیم?

حالت را با " مکان" و "سرعت" تعیین میکردیم.
البته در مکانیک "حالت"
نمی گفتیم
اما درواقع حالت سیستم فیزیکی را مشخص میکردیم.

ما در فیزیک کلاسیک، کمیت های فیزیکی داشتیم
مانند: طول ، جرم ، زمان

در مکانیک کوانتوم هم مشابه آن را داریم

در کوانتوم به تمام کمیت های فیزیکی، " عملگر" یا مشاهده پذیر نسبت میدهیم.

چرا میگوییم عملگر?
چون عملگر روی بردار " اثر " میکند.
ساده ترین عملگر،
عملگر " مکان" است.

همانطور که در فیزیک کلاسیک
کمیت های اصلی و فرعی داشتیم،
در کوانتوم هم
عملگر های اصلی و فرعی داریم.

عملگرها را در کوانتوم با الهام گرفتن از کمیت ها در فیزیک کلاسیک میسازیم.
اگر جوابگو بود و با محاسبات سازگار بود یعنی کارآمد هست.
و اگر ضعف داشت ، آن را تصحیح میکنیم.

اما عملگرهایی در کوانتوم هست که ما به ازای کلاسیک ندارند
مانند: اسپین

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

میتوانم با اطمینان بگویم که هیچ کس از مکانیک کوانتومی سر در نمی آورد.

"ریچارد فاینمن"

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

در تلاش برای درک قوانین طبیعت،
واضحترین توضیح شهودی ،
اغلب اوقات توضیحی نادرست است.
کار گالیله این بود که بینش شهودی را باطل شمرد.
و نگرش جدیدی را به جای آن گذاشت.
گذر از طرز فکر ارسطو به طرز فکر گالیله مهمترین سنگ شالوده بنای دانش را تشکیل میدهد.
حد اعلائی از معرفت وجو دارد که عقل انسان، به تدریج به آن نزدیکتر می شود.
می توان این چنین حد کمالی را حقیقت عینی نامید.
منبع:
کتاب "تکامل فیزیک"
اثر: آلبرت اینشتین
لئوپولد اینفلد

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

تفاوت چگونگی ایجاد
انرژی هسته ای و انرژی سوخت های فسیلی


کلیه مواد از مولکولها، یا کوچکترین واحدهایی که مشخصه شیمیایی آنها هستند تشکیل شده اند.

یک مولکول، ترکیبی از اتمهاست.
و
هر اتم با توجه به "جرم" و " بار الکتریکی" هسته آن، مشخص میشود
در صورتیکه خصوصیات شیمیایی آن منحصرا، تابع بار الکتریکی هسته است.

دو هسته با بار الکتریکی یکسان، ولی جرم متفاوت، را " ایزوتوپ"
میگویند. که در یک گروه اتمی طبقه بندی میشوند.

یک اتم کامل شامل
هسته ای، با بار الکتریکی مثبت
و الکترون هایی با بار الکتریکی منفی، می‌باشد.
الکترون ها حول هسته میچرخند
و

انرژی شیمیایی اتم، توسط
انرژی پتانسیل این الکترون ها به وجود می آید.

انرژی حرارتی ناشی از سوخت های زغال سنگ و نفت
از
تغییرات " انرژی پتانسیل" الکترون های حول هسته ها، تولید میشود.

در واکنش های شیمیایی،
تغییری در هسته ایجاد نمیشود،

در صورتیکه انرژی اتمی،
در اثر تغییر جرم هسته بدست می آید.

منبع:
کتاب(گداخت هسته ای)
مولف: کاشیرو. نیو

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

در علم هیچ نظریه جاودانی وجود ندارد.
همیشه اتفاق می افتد که بعضی از واقعیاتی که نظریه پیش بینی می کند به وسیله آزمایشی رد شود.
هر نظریه یک دوره رشد تدریجی و پیروزی دارد، که پس از آن دچار انحطاط سریع می شود.
اما!
افکار قدیمی و نظریه های کهنه را با وجود آنکه متعلق به گذشته اند، باید مطالعه کرد.
زیرا تنها راه درک اهمیت نظریه های جدید و پی بردن به وسعت اعتبار آنها همین است.

آلبرت اینشتین
منبع: کتاب تکامل فیزیک

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

ذرات تمیز ناپذیر(indistinguishable)

مولکولهای یک گاز کامل مشخصه ای دارند به نام " تمیز ناپذیری"

زیرا
"جایشان" در فضا معلوم نیست.

مولکول ها نه مکان مرجحی دارند و نه سرعت مرجحی.

اما
ذراتی که
جایگاه "شبکه ای منظمی"
را در یک بلور اشغال می کنند،
" تمیز پذیرند"،

زیرا مقیدند که حول مواضع ثابتی نوسان کنند;

بنابراین یک ذره را می توان از روی مکان آن از همسایگانش تشخیص داد.

منبع:
کتاب "حرارت و ترمودینامیک"
مارک والدو زیمانسکی
ریچارد دیتمن

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

centrifuge

(دستگاه مرکز گریز ):

ماشینی که یک ظرف را چنان سریع به دور خود میچرخاند که مایعات سنگین تر و هر گونه جامدات درون آن به سمت لبه بیرونی ظرف حرکت میکنند.

این دستگاه مرکزگریز، میتواند مقدار زیادی شیر و خامه را در یک زمان کوتاه از هم جدا کند.

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

چگونه عناصر موجود در ستاره ها را کشف میکنیم?


با کمک یک طیف نما، میتوانیم بسامدهای امواج نور را تجزیه و تحلیل کنیم
و با این شیوه ، میتوانیم
همان آهنگ اتم هایی که در ستاره های مختلف هستند را مشاهده کنیم.

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی