و در نهایت هشتمین نارسایی که در این بحث برای ما اهمیت دارد
نظریه اتمی بور
بور در پی استقرار در کپنهاک به اندیشه، دربارهی جنبههای نظری مدل اتم هستهدار رادرفورد ادامه داد. این مدل مانند یک منظومهی خورشیدی بسیار کوچک بود، یعنی هستهای در مرکز، به مثابهی خورشید و الکترونهایی در حال گردش به گرد آن به مثابهی سیارهها، فیزیکدانان طرح کلی آن را پذیرفته بودند، اما در آن اشکال بزرگی که امروزه آن را ناهنجاری میخوانند میدیدند. (به موجب نظریهی الکترومغناطیس، ذرهی باردار و چرخانی مانند الکترون باید در هر دور گردش مقداری انرژی بهصورت تابش پخش کند0بار شتاب دار انرژی گسیل می کند) و در نتیجه بخشی از انرژی خود را از دست بدهد. طبق تئوری در چنین حالتی دایرهی مسیر باید مارپیچوار تنگ و تنگتر شود و (الکترون سرانجام به درون هسته سقوط کند)، اما این وضع پیش نیامده و الکترونها به داخل هسته فرو نمیریزند و اتم به مدت نامحدود پایدار باقی میماند. چنین ناهنجاری در رفتار الکترون مغایر با پیشبینی نظریهی الکترومغناطیس بود.
بور برای یافتن توضیح مسئله شیوه تازهای به کار برد و گفت؛ تئوری بی تئوری! الکترون تا زمانیکه به چرخش ادامه میدهد هیچ تابشی از خود به بیرون نمیفرستد. او این را در حالی میگفت که نظریه و شواهد آزمایشگاهی، هر دو، نشان میدادند که وقتی هیدروژن حرارت ببیند، از خود نور تابش میکند و عقیده این بود که آن نور از الکترون اتم هم تابش میشود. بور در سال ۱۹۱۳ با آن روش به تجسم ساختاری برای اتم دست یافت. بور در توضیح چگونگی رفتار الکترون اظهار داشت، که الکترون دررفتن از مداری به مدار دیگر انرژی، بهصورت بسته یا پیمانههایی از انرژی تشعشعی جذب یا تابش میکند.
توجیه قضیه آخر ما را در مرتبط ساختن صحبت های فعلی به انرژی نقطه صفر و کف کوانتومی می رساند.
نظریه اتمی بور
بور در پی استقرار در کپنهاک به اندیشه، دربارهی جنبههای نظری مدل اتم هستهدار رادرفورد ادامه داد. این مدل مانند یک منظومهی خورشیدی بسیار کوچک بود، یعنی هستهای در مرکز، به مثابهی خورشید و الکترونهایی در حال گردش به گرد آن به مثابهی سیارهها، فیزیکدانان طرح کلی آن را پذیرفته بودند، اما در آن اشکال بزرگی که امروزه آن را ناهنجاری میخوانند میدیدند. (به موجب نظریهی الکترومغناطیس، ذرهی باردار و چرخانی مانند الکترون باید در هر دور گردش مقداری انرژی بهصورت تابش پخش کند0بار شتاب دار انرژی گسیل می کند) و در نتیجه بخشی از انرژی خود را از دست بدهد. طبق تئوری در چنین حالتی دایرهی مسیر باید مارپیچوار تنگ و تنگتر شود و (الکترون سرانجام به درون هسته سقوط کند)، اما این وضع پیش نیامده و الکترونها به داخل هسته فرو نمیریزند و اتم به مدت نامحدود پایدار باقی میماند. چنین ناهنجاری در رفتار الکترون مغایر با پیشبینی نظریهی الکترومغناطیس بود.
بور برای یافتن توضیح مسئله شیوه تازهای به کار برد و گفت؛ تئوری بی تئوری! الکترون تا زمانیکه به چرخش ادامه میدهد هیچ تابشی از خود به بیرون نمیفرستد. او این را در حالی میگفت که نظریه و شواهد آزمایشگاهی، هر دو، نشان میدادند که وقتی هیدروژن حرارت ببیند، از خود نور تابش میکند و عقیده این بود که آن نور از الکترون اتم هم تابش میشود. بور در سال ۱۹۱۳ با آن روش به تجسم ساختاری برای اتم دست یافت. بور در توضیح چگونگی رفتار الکترون اظهار داشت، که الکترون دررفتن از مداری به مدار دیگر انرژی، بهصورت بسته یا پیمانههایی از انرژی تشعشعی جذب یا تابش میکند.
توجیه قضیه آخر ما را در مرتبط ساختن صحبت های فعلی به انرژی نقطه صفر و کف کوانتومی می رساند.
اولین چیزی که کمک می کند مسئله را بهتر درک کنیم اصل عدم قطعیت هایزنبرگ است.
هایزنبرگ معتقد بود مشخصههای یک ذره را میتوان تا حد مشخصی از دقت اندازهگیری کرد. این حد باعث میشود همواره اطلاعات ما در مورد یک ذره در حد مشخصی باقی بماند. برای نمونه اگر شخصی مکان یک ذره را با دقت بالایی اندازه بگیرد، قطعا سرعت آن در فرآیند اندازهگیری تحت تاثیر قرار گرفته و دقت اندازهگیری آن پایین خواهد آمد. این قانون را میتوان در مورد انرژی و زمان نیز عنوان کرد. در حقیقت اگر بخواهیم به طور کمیتر بیان کنیم، میتوان گفت بیشترین دقت اندازه گیری تکانه و موقعیت الکترون مطابق با نامساوی عکس توصیف میشود.
هایزنبرگ معتقد بود مشخصههای یک ذره را میتوان تا حد مشخصی از دقت اندازهگیری کرد. این حد باعث میشود همواره اطلاعات ما در مورد یک ذره در حد مشخصی باقی بماند. برای نمونه اگر شخصی مکان یک ذره را با دقت بالایی اندازه بگیرد، قطعا سرعت آن در فرآیند اندازهگیری تحت تاثیر قرار گرفته و دقت اندازهگیری آن پایین خواهد آمد. این قانون را میتوان در مورد انرژی و زمان نیز عنوان کرد. در حقیقت اگر بخواهیم به طور کمیتر بیان کنیم، میتوان گفت بیشترین دقت اندازه گیری تکانه و موقعیت الکترون مطابق با نامساوی عکس توصیف میشود.
اگر ذره واقعا دارای انرژی صفر باشد باید دارای تکانه صفر هم باشد زیرا سرعت ذره هم صفر است و اگر چنین بشود نامعادله اول هایزنبرگ ایجاب می کند که الکترون باید دامنه نوسانش بینهایت باشد و این بدان معناست که الکترون ما از هسته خیلی خیلی دور می تواند باشد که این با فرض اولیه ما که الکترون زمانی انرژی اش صفر که به هسته چسبیده باشد در تناقض است پس فرضیه ما ایراد دارد و انرژی الکترون هیچوقت صفر نمی شود. بلکه به یک حداقل انرژی موسوم به انرژی نقطه صفر می رود (زیر لایه اول لایه اول اتمی).
اما این چیزی نیست که خیلی هم مورد قبول باشد باید به دنبال دلایل دیگر بگردیم.
راستش مشاهدات مختلفی در مورد وجود یک حداقل انرژی انجام گرفته که می تونید توی اینترنت هم ببینید. اما ما به دنبال تئوری ای هستیم تا این نارسایی را همانند بقیه به روش ریاضیاتی توجیه کنیم. کاری که شروعش از آقای فاینمن بود و ما اونو به اسم ـیوری میدان های کوانتومی می شناسیم. که ذرات در واقعیت جهان فیزیک ما چگونه با هم دیگه برهمکنش می کنند و بهم نیرو وارد می کنند. مسلماتسلط بر و فیزیک ریاضیات مورد بحث در مورد این مسائل از سطح من هست و تنها می توانم بگم که دو چیز فیزیک را بشدت پیشرفت دادند یکی توجه به روابط بین اجزا و دیگری تقارن. ما در فیزیک پیشرفته تفاوتی بین جرم و انرژی نمی بینیم و حتی معادلاتی برای توصیف چگونگی تولید انرژی به ذره با تعریف یک ذره بنیادی واسطه دیگر به نام هیگز بیان می کنیم.
راستش مشاهدات مختلفی در مورد وجود یک حداقل انرژی انجام گرفته که می تونید توی اینترنت هم ببینید. اما ما به دنبال تئوری ای هستیم تا این نارسایی را همانند بقیه به روش ریاضیاتی توجیه کنیم. کاری که شروعش از آقای فاینمن بود و ما اونو به اسم ـیوری میدان های کوانتومی می شناسیم. که ذرات در واقعیت جهان فیزیک ما چگونه با هم دیگه برهمکنش می کنند و بهم نیرو وارد می کنند. مسلماتسلط بر و فیزیک ریاضیات مورد بحث در مورد این مسائل از سطح من هست و تنها می توانم بگم که دو چیز فیزیک را بشدت پیشرفت دادند یکی توجه به روابط بین اجزا و دیگری تقارن. ما در فیزیک پیشرفته تفاوتی بین جرم و انرژی نمی بینیم و حتی معادلاتی برای توصیف چگونگی تولید انرژی به ذره با تعریف یک ذره بنیادی واسطه دیگر به نام هیگز بیان می کنیم.
من قصد دارم سلسه مراتب فیزیک را به ترتیب بنویسم تا متوجه بشین چطور به مدل استاندارد رسیدیم.
1. مکانیک همیلتونی
2.نظریه الکترومغناطیس
3.نسبیت خاص مکانیک کوانتوم
4.الکترو دینامیک کوانتومی که منجر به وحدت سه نیروی بنیادی شد ( الکترومغناطیس هسته ضعیف و هسته ای قوی)
5.با ورود نسبیت عام به داستان وحدت نیروی چهارم گرانش هم پیشبینی شد
6.با استفاده از ابزاری به نام تئوری میدان های کوانتومی (میدان گسسته) نیروی چهارم هم وارد بازی شد و تمام برهمکنش ذرات با استفاده از تبادل ذره ای توجیه شد
7.مدل استاندارد بیان شد و مطالعه ما از جهان هستی خودمان کامل شد
8.با ورود نظریه ریسمان و ام و البته ریاضیات آشوب به قضیه در مورد یک مدل ابر استاندارد یکسری حرف هایی زده می شود!... داستان از اینجا به بعد خیلی مشخص نیست و حرف زدن راجع به آن اشتباه هست.
1. مکانیک همیلتونی
2.نظریه الکترومغناطیس
3.نسبیت خاص مکانیک کوانتوم
4.الکترو دینامیک کوانتومی که منجر به وحدت سه نیروی بنیادی شد ( الکترومغناطیس هسته ضعیف و هسته ای قوی)
5.با ورود نسبیت عام به داستان وحدت نیروی چهارم گرانش هم پیشبینی شد
6.با استفاده از ابزاری به نام تئوری میدان های کوانتومی (میدان گسسته) نیروی چهارم هم وارد بازی شد و تمام برهمکنش ذرات با استفاده از تبادل ذره ای توجیه شد
7.مدل استاندارد بیان شد و مطالعه ما از جهان هستی خودمان کامل شد
8.با ورود نظریه ریسمان و ام و البته ریاضیات آشوب به قضیه در مورد یک مدل ابر استاندارد یکسری حرف هایی زده می شود!... داستان از اینجا به بعد خیلی مشخص نیست و حرف زدن راجع به آن اشتباه هست.
از آنجایی که گروه چند عضو مسلط به زبان ریاضی پیشرفته دارد من چند کتاب تخصصی در انتها قرار می دهم.
مطالعه آنها به همه افراد توصیه نمی شود
مطالعه آنها به همه افراد توصیه نمی شود
Quantum Field Theory Demystified.pdf
3.3 MB
راحت ترین کتابی که برای میدان کوانتومی میشناختم
فیزیک به سبک کلاسیک pinned «بررسی نارساییهای فیزیک کلاسیک و آغازی بر فیزیک کوانتوم چرا که ریاضی زبان فیزیک است، اما از آنجایی که پدیدههای جهان ابتدا وجود داشتهاند، مشاهده و درک شدهاند و سپس برای آنها مبانی ریاضیاتی تعریف شده است، با اندکی تلاش میتوان مباحث مربوطبه فیزیک کلاسیک…»
از منبع خارجی
توضیح در مورد نارسایی موجود در فیزیک کلاسیک و ایده نسبیت خاص👇👇👇
توضیح در مورد نارسایی موجود در فیزیک کلاسیک و ایده نسبیت خاص👇👇👇
Forwarded from NEET UG CBSE BIOLOGY AIIMS MEDICAL
🌀Notes on Special Theory of Relativity:-
Frame of reference:- A system of coordinates whose axes can be suitably chosen is said to be a frame of reference.
Inertial frame:- A frame of reference either at rest or moving with a uniform velocity (zero acceleration) is known as inertial frame.
Non-inertial or accelerated frame:- It is a frame of reference which is either having a uniform linear acceleration or is being rotated with a uniform speed.
Galilean transformation:-
(a) Transformation of position:-
x' = x – vt
y' = y
z' = z
t' = t
Inverse transformation,
x = x'+ vt '
y = y'
z = z'
t = t'
(b) Transformation of distance:-
l ' = l
Here, l = x2-x1 is the length of rod as observed in frame S.
Anything which remains unchanged when observed from the two Galilean frames of reference is known as Galilean invariant.
(c) Transformation of velocity:-
u'= u– v
Inverse transformation:- u = u'+ v
(d) Transformation of acceleration:-
a' = a
Thus, the acceleration of body, as observed by two observers siting in two inertial frames, is same. Hence, acceleration is said to be Galilean invariant.
Law of conservation of momentum:-
It states that the total momentum of an isolated system (no external force) always remains constant.
In S frame:- m1u1 + m2u2 = m1v1 + m2v2
In S ' frame:- m1u'1 + m2 u'2 = m1 v'1 + m2 v'2
Thus, the law of conservation of momentum is valid in S ' also, indicating that the law is Galilean invariant.
Ether and velocity of light:- c' = c ±v
Postulates of special theory of relativity:-
(a) The laws of physical phenomenon are same when stated in terms of two systems of reference in uniform translator motion relative to each other.
(b) The velocity of light in vacuum is constant, independent not only of the direction of propagation but also of the relative velocity of the source and the observer.
Lorentz transformation equations:-
x' = [x - vt]/√[1- v2/c2]
y'= y
z'= z
t' = [t – [(v/c 2) x]]/√[1- v2/c2]
Lorentz inverse transformation equations:-
x= [x' + vt] /√[1- v2/c2]
y = y'
z= z'
t= [t' + [(v/c 2) x']]/√[1- v2/c2]
Length contraction:-
l = l0√[1- v2/c2]
So, l<l0
Here, l0 is the proper or original length in S frame and l is the relativistic length in S' frame.
Time Dilation:-
??t = ??t0/√ [1-v2/c2]
So, ?t > ??t0
Here, ??t0 is the proper or original time in S frame and ?t is the relativistic time in S' frame.
?Thus, the time interval as observed by the moving observer appears to be lengthened.
Frequency:- If f 0 is the natural frequency of a process in frame S, then the frequency f as observed from S ' given by,
f = f0√[1- v2/c2]
Relativistic velocity addition theorem:-
ux' = [ux – v]/[1- [(v/c2)ux]]
uy' = [uy√[1- v2/c2]]/[1- [(v/c2)ux]]
uz' = [uz√[1- v2/c2]]/[1- [(v/c2)ux]]
Relativistic variation of mass:-
m= m0/√[1-v2/c2]
Rest mass energy:-
E0 = m0c2
Total energy (Mass-Energy Equivalence):-
E= mc2 = [m0/√[1-v2/c2]] c2
Kinetic energy:-
EK= E - E0 = (m - m0) c2
Here c is the speed of light, m0 is the rest mass and m is the relativistic mass.
Relativistic momentum:-
p= mv
= [m0/√[1-v2/c2]] v
Frame of reference:- A system of coordinates whose axes can be suitably chosen is said to be a frame of reference.
Inertial frame:- A frame of reference either at rest or moving with a uniform velocity (zero acceleration) is known as inertial frame.
Non-inertial or accelerated frame:- It is a frame of reference which is either having a uniform linear acceleration or is being rotated with a uniform speed.
Galilean transformation:-
(a) Transformation of position:-
x' = x – vt
y' = y
z' = z
t' = t
Inverse transformation,
x = x'+ vt '
y = y'
z = z'
t = t'
(b) Transformation of distance:-
l ' = l
Here, l = x2-x1 is the length of rod as observed in frame S.
Anything which remains unchanged when observed from the two Galilean frames of reference is known as Galilean invariant.
(c) Transformation of velocity:-
u'= u– v
Inverse transformation:- u = u'+ v
(d) Transformation of acceleration:-
a' = a
Thus, the acceleration of body, as observed by two observers siting in two inertial frames, is same. Hence, acceleration is said to be Galilean invariant.
Law of conservation of momentum:-
It states that the total momentum of an isolated system (no external force) always remains constant.
In S frame:- m1u1 + m2u2 = m1v1 + m2v2
In S ' frame:- m1u'1 + m2 u'2 = m1 v'1 + m2 v'2
Thus, the law of conservation of momentum is valid in S ' also, indicating that the law is Galilean invariant.
Ether and velocity of light:- c' = c ±v
Postulates of special theory of relativity:-
(a) The laws of physical phenomenon are same when stated in terms of two systems of reference in uniform translator motion relative to each other.
(b) The velocity of light in vacuum is constant, independent not only of the direction of propagation but also of the relative velocity of the source and the observer.
Lorentz transformation equations:-
x' = [x - vt]/√[1- v2/c2]
y'= y
z'= z
t' = [t – [(v/c 2) x]]/√[1- v2/c2]
Lorentz inverse transformation equations:-
x= [x' + vt] /√[1- v2/c2]
y = y'
z= z'
t= [t' + [(v/c 2) x']]/√[1- v2/c2]
Length contraction:-
l = l0√[1- v2/c2]
So, l<l0
Here, l0 is the proper or original length in S frame and l is the relativistic length in S' frame.
Time Dilation:-
??t = ??t0/√ [1-v2/c2]
So, ?t > ??t0
Here, ??t0 is the proper or original time in S frame and ?t is the relativistic time in S' frame.
?Thus, the time interval as observed by the moving observer appears to be lengthened.
Frequency:- If f 0 is the natural frequency of a process in frame S, then the frequency f as observed from S ' given by,
f = f0√[1- v2/c2]
Relativistic velocity addition theorem:-
ux' = [ux – v]/[1- [(v/c2)ux]]
uy' = [uy√[1- v2/c2]]/[1- [(v/c2)ux]]
uz' = [uz√[1- v2/c2]]/[1- [(v/c2)ux]]
Relativistic variation of mass:-
m= m0/√[1-v2/c2]
Rest mass energy:-
E0 = m0c2
Total energy (Mass-Energy Equivalence):-
E= mc2 = [m0/√[1-v2/c2]] c2
Kinetic energy:-
EK= E - E0 = (m - m0) c2
Here c is the speed of light, m0 is the rest mass and m is the relativistic mass.
Relativistic momentum:-
p= mv
= [m0/√[1-v2/c2]] v
این پیام همیشه در دسترس هست تا شما را با یک جستجوی ساده مستقیما به پست هایی که درگذشته آپلود شدند ببرد.(مرتبا ویرایش می شود)
1.سلام به همه شما
2.آیا میتونیم طول یک جسم رو بطور کاملاً دقیق اندازه بگیریم؟
3.چرا زیست شناسی پیشرفت کرد؟
4.چند کتاب کاربردی
5.یک فیزیکدان چگونه ساز میخرد؟
6.هانری پوانکاره
7.لکه پواسون
8.بطری کلاین
9.ژیروسکوپ
10.دقیقا همین را سرچ کنین(😐😐😐😐😐😐😐😐😐😐)
11.آموزش فیزیک در ایران
12.شاید براتون سوال باشه به چه کسی فیزیکدان میگن
13.زیست شناسی مولکولی
14.قضیه آخر فرما
15.جوجه گوشتی
16.فلسفه ریاضیات
17.نظریه گروه. جهانی پر از تقارن.
18.سخن بزرگان1
19.#شیمی
20.آنالیز مختلط
21.یادم هست کلاس هشتم بودیم( پیام های زیر این پست مهم هستند!)
22.من قصد دارم سلسه مراتب فیزیک را به ترتیب بنویسم تا متوجه بشین چطور به مدل استاندارد رسیدیم.
23.توضیح در مورد نارسایی موجود در فیزیک کلاسیک و ایده نسبیت خاص
24.فیزیک به بن بست رسیده!
25.این توابع پریودی دوره نوسان خیلی خاصی دارن!
26.معضل بزرگ امروز
27.بنظر شما حد اکس به سمت صفر این تابع چند است؟!
28.معرفی یک مسابقه جهانی
29.Chaos theory
30.تاثیر گذار ترین فرد قرن بیستم
31.هندسه دیفرانسیل
32.چرا در دنده عقب رفتن ماشین راحت تر فرمان می گیرد؟
33.#آزمایش
34.جزوه کاربردی برای قانون گاوس
35.پاد ماده
36.فرضیه بازگشت خدا
37.#مکانیک_کلاسیک
1.سلام به همه شما
2.آیا میتونیم طول یک جسم رو بطور کاملاً دقیق اندازه بگیریم؟
3.چرا زیست شناسی پیشرفت کرد؟
4.چند کتاب کاربردی
5.یک فیزیکدان چگونه ساز میخرد؟
6.هانری پوانکاره
7.لکه پواسون
8.بطری کلاین
9.ژیروسکوپ
10.دقیقا همین را سرچ کنین(😐😐😐😐😐😐😐😐😐😐)
11.آموزش فیزیک در ایران
12.شاید براتون سوال باشه به چه کسی فیزیکدان میگن
13.زیست شناسی مولکولی
14.قضیه آخر فرما
15.جوجه گوشتی
16.فلسفه ریاضیات
17.نظریه گروه. جهانی پر از تقارن.
18.سخن بزرگان1
19.#شیمی
20.آنالیز مختلط
21.یادم هست کلاس هشتم بودیم( پیام های زیر این پست مهم هستند!)
22.من قصد دارم سلسه مراتب فیزیک را به ترتیب بنویسم تا متوجه بشین چطور به مدل استاندارد رسیدیم.
23.توضیح در مورد نارسایی موجود در فیزیک کلاسیک و ایده نسبیت خاص
24.فیزیک به بن بست رسیده!
25.این توابع پریودی دوره نوسان خیلی خاصی دارن!
26.معضل بزرگ امروز
27.بنظر شما حد اکس به سمت صفر این تابع چند است؟!
28.معرفی یک مسابقه جهانی
29.Chaos theory
30.تاثیر گذار ترین فرد قرن بیستم
31.هندسه دیفرانسیل
32.چرا در دنده عقب رفتن ماشین راحت تر فرمان می گیرد؟
33.#آزمایش
34.جزوه کاربردی برای قانون گاوس
35.پاد ماده
36.فرضیه بازگشت خدا
37.#مکانیک_کلاسیک
فیزیک به سبک کلاسیک pinned «این پیام همیشه در دسترس هست تا شما را با یک جستجوی ساده مستقیما به پست هایی که درگذشته آپلود شدند ببرد.(مرتبا ویرایش می شود) 1.سلام به همه شما 2.آیا میتونیم طول یک جسم رو بطور کاملاً دقیق اندازه بگیریم؟ 3.چرا زیست شناسی پیشرفت کرد؟ 4.چند کتاب کاربردی 5.یک…»