- عضویت
- 9/8/18
- ارسال ها
- 1,639
- امتیاز واکنش
- 12,858
- امتیاز
- 373
- سن
- 21
- محل سکونت
- Ahvaz
- زمان حضور
- 9 روز 3 دقیقه
چطور برخورد دهنده بزرگ هادرون (LHC) کار می‌کند؟
شاید این روزها خبر‌ها و عکس‌هایی از برخورد دهنده بزرگ هادرون دیده باشید
تعداد زیادی دانشمند و مهندس که در همه عکس‌ها در حال نگاه کردن یا اشاره کردن به یک تونل بزرگ هستند!
خوب به هر حال این آدم‌های به ظاهر بیکار حتماً در حال تلاش برای هدفی مهم هستند که رسانه‌ها کار آن‌ها را «آزمایش مهبانگ(Big Bang)» یا «بزرگترین آزمایش تاریخ» می‌خوانند. بیایید در اینجا کمی بیشتر در مورد این آزمایش و این همه تجهیزات غول پیکر بدانیم و یک قدم از دوستان خود جلو بزنیم.
این آزمایش حاصل کار یک تونل و یک شتاب دهنده در 100متر زیر مرز فرانسه و سوئیس است. LHC قسمتی از پروژه آزمایشی سازمان تحقیقات هسته‌ای اروپا یا CERN است و تمام پروژه 6میلیارد دلار هزینه برده است.
چند لحظه بعد از شروع این آزمایش آهنرباهای الکتریکی غول پیکری اتم‌ها و شعاع‌های اتمی را با سرعتی نزدیک به سرعت نور به حرکت در می‌آورد و با هم برخورد می‌دهد.
در جستجوی راز هستی
9هزار فیزیکدان، متخصص و مهندس از سراسر جهان در این مرکز با زیر نظر گرفتن رفتار ذرات و آثار این برخورد‌ها به مطالعه چگونگی بوجود آمدن جهان و حتی دلیل بوجود آمدن آن می‌پردازند. هر لحظه از این آزمایش به ما در درک جهان کمک می‌کند و هزاران راز خلقت را آشکار می‌سازد.
دانشمندان برای درک بهتر این اسرار از نظریه‌ای به نام مدل استاندارد استفاده می‌کنند. این نظریه ترکیبی از نظریه نسبیت اینشتین و تئوری کوانتوم است. این نظریه با سه تا از چهار نیروی اساسی جهان یعنی نیروی قوی هسته، نیروی ضعیف هسته و نیروی الکترومغناطیس سر و کار دارد و با نیروی چهارم که نیروی جاذبه است سر و کاری ندارد.
این نظریه توضیحاتی در مورد چندین پدیده فیزیکی دارد که درستی بسیاری از آن‌ها با انجام آزمایش‌های فراوان به اثبات رسیده و یا تا حد قابل قبولی به اثبات درستی آن‌ها نزدیک شده‌ایم. ولی جنبه‌های دیگر این نظریه همچنان در ابهام قرار دارد. یکی از ذرات زیر اتمی که توضیحی برای آن ارائه نشده است ذره «هیگز» (Higgs) است.
تحقیق بر روی این ذره می‌تواند به این سوال پاسخ دهد که چرا جرم وجود دارد؟ چرا اجسام جرم دارند؟
دانشمندان ذراتی را می‌شناسند که جرمی ندارند. مانند نوترون. ولی در مقابل ذراتی وجود دارند که جرم دارند. دانشمندان برای توضیح این پدیده به سراغ مکانیزم هیگز رفته‌اند. بر اساس این قسمت از نظریه باید ذره‌ای وجود داشته باشد و به همراه آن یک نیرو که به اجرام جرم بدهد. این درحالی است که بعضی از دانشمندان معتقدند که ممکن است این ذره حتی وجود نداشته باشد و بعضی هم معتقدند که این آزمایش نه تنها ما را به حقایقی از این قبیل می‌رساند بلکه ممکن است چیز‌هایی را به ما نشان دهد که ما حتی آن‌ها را در نظر نگرفته‌ایم.
موضوع دیگری که دانشمندان به دنبال کشف آن هستند ریشه در پیدایش جهان ماده دارد. در ابتدا انرژی و ماده با هم در آمیخته بودند. بعد از اینکه ماده و انرژی در ابتدای خلقت از هم جدا شدند ذرات ماده و پادماده یکدیگر را خنثی کردند. اگر این دو مقدار مساوی بود آنوقت دیگر ماده‌ای برای ما باقی نمی‌ماند و این دو ذره یکدیگر را کاملاً از بین می‌بردند. ولی خوشبختانه بیشتر از مقدار پاد ماده، ماده وجود داشت.
دانشمندان امیدوارند که این فرایند و وجود پاد ماده را در آزمایش LHC مشاهده کنند و به این سوال پاسخ دهند که چرا تفاوتی در مقدار ماده و پاد ماده وجود داشته است.
«ماده تاریک» نیز یکی از مقاصد مهم دانشمندان در این آزمایش است. درک کنونی ما از جهان نشان می‌دهد که مقدار ماده‌ای که می‌بینیم و در اطراف ما و کهکشان ما قرار دارد تنها 4درصد کل ماده در جهان است و دانشمندان از روی حرکات کهکشان‌های اطراف ما حدس می‌زنند که مقدار ماده‌ای وجود دارد که ما قادر به رویت آن نیستیم و نام ماده تاریک را بر آن نهاده‌اند.
با این حال تمام ماده‌ای که در جهان وجود دارد، یعنی ماده قابل رویت و ماده تاریک تنها 25درصد از جهان را تشکیل می‌دهند. فرضیات می‌گویند که باقی جهان از انرژی که نام آن را «انرژی تاریک» می‌گذارند تشکیل شده است. دانشمندان با انجام آزمایش‌ها و مشاهدات مختلف در LHC امیدوارند که اثباتی برای این فرضیات پیدا کنند و یا به نتایجی برسند که توضیحات متفاوتی برای این پدیده‌ها ارائه بدهد.
این پیش بینی‌های عجیب و تکان دهنده تنها بخشی از اهداف آزمایشات دانشمندان در LHC است و ممکن است آزمایشات آن‌ها به نتایج باورنکردنی دیگری نیز برسد.
اگر به نظر شما ماده - پاد ماده و ماده و انرژی تاریک خیلی هم عجیب نیستند شاید بخواهید بدانید که بعضی دانشمندان معتقدند که LHC به آن‌ها کمک می‌کند تا به ابعادی بیشتر از ابعاد فعلی دنیای ما برسند. ما تا به حال تحت چهار بعد، یعنی 3 بعد فضایی طول و عرض و ارتفاع ؛ و زمان زندگی کرده‌ایم و یا شاید تنها اینطور فکر می‌کنیم و ابعاد دیگری نیز وجود دارند!
بعضی از نظریه‌های فیزیک تنها در ابعادی بیشتر از ابعاد 4گانه ما درست هستند. برای مثال حالتی از نظریه ریسمان (StringTheory) تنها در ابعاد بالای 11تا به نتیجه می‌رسد.
نظریهٔ ریسمان شاخه‌ای از فیزیک نظری و بیشتر مربوط به حوزه فیزیک انرژی‌های بالاست .این نظریه در ابتدا برای توجیه کامل نیروی قوی به وجود آمد ولی پس از مدتی با گسترش کرومودینامیک کوانتومی کنار گذاشته شد و در حدود سالهای ۱۹۸۰ دو باره برای اتحاد نیروی گرانشی و برطرف کردن ناهنجاری‌های تئوری ابر گرانش وارد صحنه شد. بنا بر آن ماده در بنیادین‌ترین صورت خود نه ذره بلکه ریسمان مانند است. یعنی تمام ذرات بنیادین (مثل الکترون، پوزیترون و فوتون) اگر با بزرگنمایی خیلی خیلی زیاد نگریسته‌شوند ریسمان‌دیس هستند. ریسمان می‌تواند بسته (مثل حلقه) یا باز (مثل بند کفش) باشد. توضیح اینکه چرا ابعادی بیشتری برای طرح این نظریه و وجود ریسمان‌ها لازم است مربوط به مباحث فیزیک نظری و نظریه گروه‌ها در ریاضی است.
این نظریه در بین فیزیکدانان و دانشمندان طرفداران زیادی دارد و آن‌ها امیدوارند که LHC به آن‌ها کمک کند تا نظر منتقدان را کمی تغییر دهند و قسمت‌هایی از درستی نظریه ریسمان را ثابت کنند.
شاید این روزها خبر‌ها و عکس‌هایی از برخورد دهنده بزرگ هادرون دیده باشید
تعداد زیادی دانشمند و مهندس که در همه عکس‌ها در حال نگاه کردن یا اشاره کردن به یک تونل بزرگ هستند!
خوب به هر حال این آدم‌های به ظاهر بیکار حتماً در حال تلاش برای هدفی مهم هستند که رسانه‌ها کار آن‌ها را «آزمایش مهبانگ(Big Bang)» یا «بزرگترین آزمایش تاریخ» می‌خوانند. بیایید در اینجا کمی بیشتر در مورد این آزمایش و این همه تجهیزات غول پیکر بدانیم و یک قدم از دوستان خود جلو بزنیم.
این آزمایش حاصل کار یک تونل و یک شتاب دهنده در 100متر زیر مرز فرانسه و سوئیس است. LHC قسمتی از پروژه آزمایشی سازمان تحقیقات هسته‌ای اروپا یا CERN است و تمام پروژه 6میلیارد دلار هزینه برده است.
چند لحظه بعد از شروع این آزمایش آهنرباهای الکتریکی غول پیکری اتم‌ها و شعاع‌های اتمی را با سرعتی نزدیک به سرعت نور به حرکت در می‌آورد و با هم برخورد می‌دهد.
در جستجوی راز هستی
9هزار فیزیکدان، متخصص و مهندس از سراسر جهان در این مرکز با زیر نظر گرفتن رفتار ذرات و آثار این برخورد‌ها به مطالعه چگونگی بوجود آمدن جهان و حتی دلیل بوجود آمدن آن می‌پردازند. هر لحظه از این آزمایش به ما در درک جهان کمک می‌کند و هزاران راز خلقت را آشکار می‌سازد.
دانشمندان برای درک بهتر این اسرار از نظریه‌ای به نام مدل استاندارد استفاده می‌کنند. این نظریه ترکیبی از نظریه نسبیت اینشتین و تئوری کوانتوم است. این نظریه با سه تا از چهار نیروی اساسی جهان یعنی نیروی قوی هسته، نیروی ضعیف هسته و نیروی الکترومغناطیس سر و کار دارد و با نیروی چهارم که نیروی جاذبه است سر و کاری ندارد.
این نظریه توضیحاتی در مورد چندین پدیده فیزیکی دارد که درستی بسیاری از آن‌ها با انجام آزمایش‌های فراوان به اثبات رسیده و یا تا حد قابل قبولی به اثبات درستی آن‌ها نزدیک شده‌ایم. ولی جنبه‌های دیگر این نظریه همچنان در ابهام قرار دارد. یکی از ذرات زیر اتمی که توضیحی برای آن ارائه نشده است ذره «هیگز» (Higgs) است.
تحقیق بر روی این ذره می‌تواند به این سوال پاسخ دهد که چرا جرم وجود دارد؟ چرا اجسام جرم دارند؟
دانشمندان ذراتی را می‌شناسند که جرمی ندارند. مانند نوترون. ولی در مقابل ذراتی وجود دارند که جرم دارند. دانشمندان برای توضیح این پدیده به سراغ مکانیزم هیگز رفته‌اند. بر اساس این قسمت از نظریه باید ذره‌ای وجود داشته باشد و به همراه آن یک نیرو که به اجرام جرم بدهد. این درحالی است که بعضی از دانشمندان معتقدند که ممکن است این ذره حتی وجود نداشته باشد و بعضی هم معتقدند که این آزمایش نه تنها ما را به حقایقی از این قبیل می‌رساند بلکه ممکن است چیز‌هایی را به ما نشان دهد که ما حتی آن‌ها را در نظر نگرفته‌ایم.
موضوع دیگری که دانشمندان به دنبال کشف آن هستند ریشه در پیدایش جهان ماده دارد. در ابتدا انرژی و ماده با هم در آمیخته بودند. بعد از اینکه ماده و انرژی در ابتدای خلقت از هم جدا شدند ذرات ماده و پادماده یکدیگر را خنثی کردند. اگر این دو مقدار مساوی بود آنوقت دیگر ماده‌ای برای ما باقی نمی‌ماند و این دو ذره یکدیگر را کاملاً از بین می‌بردند. ولی خوشبختانه بیشتر از مقدار پاد ماده، ماده وجود داشت.
دانشمندان امیدوارند که این فرایند و وجود پاد ماده را در آزمایش LHC مشاهده کنند و به این سوال پاسخ دهند که چرا تفاوتی در مقدار ماده و پاد ماده وجود داشته است.
«ماده تاریک» نیز یکی از مقاصد مهم دانشمندان در این آزمایش است. درک کنونی ما از جهان نشان می‌دهد که مقدار ماده‌ای که می‌بینیم و در اطراف ما و کهکشان ما قرار دارد تنها 4درصد کل ماده در جهان است و دانشمندان از روی حرکات کهکشان‌های اطراف ما حدس می‌زنند که مقدار ماده‌ای وجود دارد که ما قادر به رویت آن نیستیم و نام ماده تاریک را بر آن نهاده‌اند.
با این حال تمام ماده‌ای که در جهان وجود دارد، یعنی ماده قابل رویت و ماده تاریک تنها 25درصد از جهان را تشکیل می‌دهند. فرضیات می‌گویند که باقی جهان از انرژی که نام آن را «انرژی تاریک» می‌گذارند تشکیل شده است. دانشمندان با انجام آزمایش‌ها و مشاهدات مختلف در LHC امیدوارند که اثباتی برای این فرضیات پیدا کنند و یا به نتایجی برسند که توضیحات متفاوتی برای این پدیده‌ها ارائه بدهد.
این پیش بینی‌های عجیب و تکان دهنده تنها بخشی از اهداف آزمایشات دانشمندان در LHC است و ممکن است آزمایشات آن‌ها به نتایج باورنکردنی دیگری نیز برسد.
اگر به نظر شما ماده - پاد ماده و ماده و انرژی تاریک خیلی هم عجیب نیستند شاید بخواهید بدانید که بعضی دانشمندان معتقدند که LHC به آن‌ها کمک می‌کند تا به ابعادی بیشتر از ابعاد فعلی دنیای ما برسند. ما تا به حال تحت چهار بعد، یعنی 3 بعد فضایی طول و عرض و ارتفاع ؛ و زمان زندگی کرده‌ایم و یا شاید تنها اینطور فکر می‌کنیم و ابعاد دیگری نیز وجود دارند!
بعضی از نظریه‌های فیزیک تنها در ابعادی بیشتر از ابعاد 4گانه ما درست هستند. برای مثال حالتی از نظریه ریسمان (StringTheory) تنها در ابعاد بالای 11تا به نتیجه می‌رسد.
نظریهٔ ریسمان شاخه‌ای از فیزیک نظری و بیشتر مربوط به حوزه فیزیک انرژی‌های بالاست .این نظریه در ابتدا برای توجیه کامل نیروی قوی به وجود آمد ولی پس از مدتی با گسترش کرومودینامیک کوانتومی کنار گذاشته شد و در حدود سالهای ۱۹۸۰ دو باره برای اتحاد نیروی گرانشی و برطرف کردن ناهنجاری‌های تئوری ابر گرانش وارد صحنه شد. بنا بر آن ماده در بنیادین‌ترین صورت خود نه ذره بلکه ریسمان مانند است. یعنی تمام ذرات بنیادین (مثل الکترون، پوزیترون و فوتون) اگر با بزرگنمایی خیلی خیلی زیاد نگریسته‌شوند ریسمان‌دیس هستند. ریسمان می‌تواند بسته (مثل حلقه) یا باز (مثل بند کفش) باشد. توضیح اینکه چرا ابعادی بیشتری برای طرح این نظریه و وجود ریسمان‌ها لازم است مربوط به مباحث فیزیک نظری و نظریه گروه‌ها در ریاضی است.
این نظریه در بین فیزیکدانان و دانشمندان طرفداران زیادی دارد و آن‌ها امیدوارند که LHC به آن‌ها کمک کند تا نظر منتقدان را کمی تغییر دهند و قسمت‌هایی از درستی نظریه ریسمان را ثابت کنند.
چطور برخورد دهنده بزرگ هادرون (LHC) کار می‌کند؟
رمان ۹۸ | دانلود رمان
نودهشتیا,بزرگترین مرجع تایپ رمان, دانلود رمان جدید,دانلود رمان عاشقانه, رمان خارجی, رمان ایرانی, دانلود رمان بدون سانسور,دانلود رمان اربابی,
roman98.com
