فیزیک پنج کشف شگفت‌انگیز در فیزیک پایه

[زهـرا دُلاریـᥫ᭡]

بیگ بنگ: این واقعیت که شواهد بسیار زیادی با نگاه کردن به قسمتی از آسمان بدست می‌آید، برای سالیان متمادی به عنوان امری تلقی می‌شد که جایی در لیست واقعیت‌ها ندارد.

به گزارش بیگ بنگ، میدان فراژرف هابل که عمیق‌ترین نما از جهان را ارائه کرد، کهکشان‌های متعلق به دوره‌ای را برملا کرده که در آن جهان فقط ۳ تا ۴ درصد سن فعلی‌اش را داشت.

وقتی با روش علمی کار می‌کنید، در فکر راهکاری مناسب هستید تا با پیروی از آن به بینشی تازه در خصوص برخی پدیده‌های طبیعی برسید. ایده‌ای مناسب ارائه دهید، آزمایشی انجام دهید و بسته به نتیجۀ آزمایش، به اعتبارسنجی آن بپردازید. اما جهان...

لطفا برای مشاهده کامل مطالب در انجمن ثبت نام کنید.

 

[زهـرا دُلاریـᥫ᭡]

۱-سرعت نور با تقویت منبع نور تغییر نمی‌کند

اگر توپی را با بیشترین سرعت پرتاب کنید، بسته به نوع ورزشی که انجام می‌دهید، شاید تنها با استفاده از دست و بازویتان بتوانید ۴۵ متر بر ثانیه، سرعت داشته باشد. حالا فرض کنید در قطار سریعی که با سرعت ۳۰۰ مایل بر ساعت حرکت می‌کند، حضور دارید. اگر توپ را از درون قطار پرتاب کنید، سرعت حرکت توپ چقدر خواهد بود؟ جواب شما می‌تواند ۴۰۰ مایل بر ساعت باشد. خب حالا فرض کنید به جای پرتاب یک توپ، پرتوی نوری را منتشر می‌کنید. سرعت نور را به سرعت قطار اضافه کنید؛ در این صورت به جوابی می‌رسید که کاملا اشتباه است.

تداخل‌ سنج مایکلسون (در قسمت بالا) نشان‌دهندۀ جابجایی...

لطفا برای مشاهده کامل مطالب در انجمن ثبت نام کنید.

 

[زهـرا دُلاریـᥫ᭡]

۲- ۹۹.۹% جرم اتم در یک هسته بسیار متراکم و چگال، متمرکز شده است

آیا مدل اتمی تامسون تابحال به گوشتان خورده؟ برای نخستین‌بار، “جوزف تامسون” با استفاده از لامپ کاتدی به وجود ذرات زیراتمی پی برد. وی به دو سر الکترود مثبت و منفی لامپ، اختلاف پتانسیل الکتریکی اِعمال کرد. وی مشاهده کرد که پرتو کاتدی از الکترود منفی به الکترود مثبت می‌رود. سپس در مسیر پرتو کاتدی، میدان الکتریکی قرار داد و این پرتو کاتدی به سمت قطب مثبت منحرف می‌شود. او با تکیه بر آزمایش‌های خود به این نتیجه رسید که ذرات سازندۀ پرتو کاتدی دارای بار الکتریکی منفی هستند و همچنین علاوه بر ماهیت موجی که پرتو دارد، ماهیت ذره‌ای نیز از خود نشان می‌دهد. تامسون این ذرات منفی را «الکترون» نامید.

[IMG...

لطفا برای مشاهده کامل مطالب در انجمن ثبت نام کنید.

 

[زهـرا دُلاریـᥫ᭡]

۳- «انرژی مفقود» منجر به کشف یک ذره ریز و تقریبا نامرئی شد

در تمامی برهم‌کنش‌هایی که میان ذرات دیده‌ایم، انرژی همیشه حضور داشته است. انرژی می‌تواند از یک نوع به نوع دیگر (انرژی پتانسیل، جنبشی، شیمیایی، اتمی، الکتریکی و غیره) تبدیل گردد، اما هرگز نمی‌تواند ایجاد شده یا از بین برود. به همین خاطر است که معمای زیادی با خود به همراه دارد.

تقریبا یک قرن پیش مشخص شد که برخی تجزیه‌های رادیواکتیوی، انرژی کلی نسبتا کمتری در فراورده‌هایشان دارند؛ در مقایسه با واکنشگرهای اولیه. در این شرایط، “نیلز بور” این گمانه‌زنی را مطرح کرد که انرژی همواره بطور پایسته باقی می‌ماند. اما “بور” اشتباه می‌کرد و این “پائولی” بود که با ایده‌های دیگری پا به میدان علم گذاشت. تبدیل نوترون به پروتون، الکترون و...

لطفا برای مشاهده کامل مطالب در انجمن ثبت نام کنید.

 

[زهـرا دُلاریـᥫ᭡]

۴- همه ذراتی که با آنها برهم‌کنش می‌کنیم، دارای خویشاوندهای ناپایدار و پرانرژی هستند

اغلب گفته می‌شود که پیشرفت‌های علمی مورد توجه چندانی قرار نمی گیرند و از آنها با جمله «خنده‌آور است»، استقبال می‌شود. این امر واقعا در فیزیک پایه به وقوع پیوست. تولد اخترشناسی پرتو کیهانی در سال ۱۹۱۲ رقم خورد؛ زمانی که «ویکتور هِس» با بالون به لایه‌های بالایی اتمسفر پرواز کرد و ذرات حاصل از پرتو کیهانی را مورد اندازه‌گیری قرار داد.

در سال ۱۹۱۲، “ویکتور هِس” آزمایش‌هایی را به منظور جستجوی این ذرات کیهانی پرانرژی ترتیب داد؛ او سرانجام این ذرات را به مقدار قابل توجهی کشف کرد و لقب «پدر پرتوهای کیهانی» را به نام خود ثبت کرد. با ساخت یک محفظه شناسایی به همراه یک میدان مغناطیسی در آنها، می‌توانید سرعت...

لطفا برای مشاهده کامل مطالب در انجمن ثبت نام کنید.

 

[زهـرا دُلاریـᥫ᭡]

۵- جهان با یک بیگ بنگ شروع شد، هر چند این اکتشاف کاملا تصادفی بود!

در دهه ۱۹۴۰، «جورج گاموف» و همکارانش یک ایدۀ مهم مطرح کردند. این نظریه، طیف گسترده‌ای از پدیده‌های مشاهده شده را به خوبی توضیح می‌دهد. اگر در زمان به عقب برگردیم، به نقطه‌ای در گذشته می‌رسیم که در آن قوانین فیزیکی شناخته شده کارایی خود را از دست می‌دهند که به آن “تکینگی” می‌گویند. “ادوین هابل” با بررسی پدیده انتقال به سرخ در کهکشان‌ها به این نتیجه دست یافت که کهکشان‌ها در حال دور شدن از یکدیگر هستند.

این کشف مهمی بود که با فرضیه «جهانِ در حال انبساط» سازگار بود. در سال ۱۹۶۴، «آرنو پنزیاس» و...

لطفا برای مشاهده کامل مطالب در انجمن ثبت نام کنید.