🔴💥مدل استاندارد ذرات بنیادی💥🔴

قسمت دوم:

مدل استاندارد با درنظر گرفتن نیرو و موادی که تا کنون کشف شده اند، جدولی شامل 17 جز ارائه میدهد که شامل 12 ذره تشکیل دهنده مواد (این 12 ذره به فرمیون ها (fermions) مشهور هستند) که این 12 ذره به دو گروه 6 تایی کوارک ها ولپتون ها تقسیم مشوند و 4 ذره حامل نیرو های بنیادی شناخته شده (به جز گرانش) که به آنها بوزون‌های پیمانه‌ای (Gauge bosons) گفته مشود و یک ذره جدا افتاده به نام بوزون هیگز (Higgs Boson) که به عنوان عامل ایجاد جرم در مواد شناخته میشود و آن را در دسته بوزن(های) اسکالر قرار میدهند.

⬅کوارک ها(Quarks)

6 کوارک موجود در این جدول همه دارای بار غیر صحیح و جزیی از یک واحد دارند و همین باعث در یک دسته قرار دادن آن ها شده است. این 6 کوارک در 3 جفت (یا نسل) طبقه بندی میشوند و با حرکت از چپ به راست در جدول برای هر جفت، جرم و در پی آن پایداری ذرات موجود در آن جفت افزایش می یابد. در هر جفت عضو سنگین تر دارای بار 2/3 و عضو سبک تر دارای بار (1/3-) است. این 6 ذره با نام های زیر ارائه شده اند:
نسل اول (سبکترین نسل) : (up)-بالا، (down)- پایین
نسل دوم: (charm)-افسون، (strange)-شگفت
نسل سوم (سنگین ترین نسل): (top)-سر، (bottom)-ته

کوارک های نسل اول هسته جهان را تشکیل میدهند اما بقیه کوارک ها در برخوردهنده ها ساخته میشوند.

⬅لپتون ها (Leptons)

6 لپتون در جدول وجود دارد که وجه مشترک همه آنها بار صحیح آنهاست (1- و 0). لپتون ها هم در 3 جفت در جدول ظاهر شده اند و ذره های سنگین تر موجود در هر جفت دارای بار 1- است و ذره سبک تر با بار خنثی(0) نوترینو های ذرات سنگین تر نامیده میشوند. لپتون ها از لحاظ ترتیب افزایش جرم جفت ها از چپ به راست، مانند کوارک ها هستند. 6 لپتون موجود در جدول عبارت اند از:

نسل اول(سبکترین نسل): (Electron)-الکترون، ( Electron neutrino)-الکترون نوترینو
نسل دوم: (Muon)-میون، (Muon neutrino)- میون نوترینو
نسل سوم (سنگین ترین نسل): (Tau)-تاو، (Tau neutrino)-تاو نوترینو

⬅بوزون‌های پیمانه‌ای (Gauge bosons)

میدانیم که تا کنون 4 نیروی بنیادی در طبیعت شناخته شده است که در این جدول ذرات حامل 3 تا از این نیرو ها گنجانده شده است. وجه مشترک چهار ذره موجود در بوزون های پیمانه ای اسپین (1) آنهاست:
مثلا Photon: برای نیروی الکترو مغناطیس،W و Z bosns: هردو برای نیروی هسته ای ضعیف، gluons: برای نیروی هسته ای قوی.

اما همانطور که دیده میشود اثری از نیروی گرانش در این جدول نیست و علت آن این است که فیزیکدانان هنوز موفق به بررسی نیروی گرانش در مقیاس کوانتومی نشده اند و این عامل نقصی انکار ناپذیر در مدل استاندارد تلقی میشود.

⬅بوزون نرده‌ای(Scalar bosons)

این بخش از جدول تنها یک عضو دارد که مشهور به بوزون هیگز(Higgs boson)است. کشف این ذره در سال 2012 در CERN دستاورد بزرگی برای فیزیکدانان نظری محسوب میشد؛ چرا که وجود آن پیش تر با توجه به مفهوم های استخراج شده از مدل استاندارد، پیش بینی شده بود. فیزیکدانان بورون هیگز را عامل به وجود آورنده جرم در دیگر ذرات بنیادین معرفی می کنند.
خوب است بدانیم که یک جدول کاملتر از مدل استاندارد شامل 30 ذره هم توسط فیزیکدانان ارائه میشود که تفاوت آن با جدولی اصلی 17 تایی این است که پادذره ها نیز در آن گنجانده شده اند.
ادامه دارد... .

گرد آورندگان: محمد رستمی، زهرا یاسر، سارا ایرانپور

#فیزیک
#ذرات
#نوبل

✅@PSA_AUT

✔️Standard Model of elementary particles

🔗Credit: https://www.quantamagazine.org/a-new-map-of-the-standard-model-of-particle-physics-20201022/

#modelstandard #theoreticalphysics #particlephysics #Highenergyphysics

✅@PSA_AUT

🔴💥مدل استاندارد ذرات بنیادی💥🔴

قسمت سوم:

این نظریه تنها سه نیرو از چهار نیروی اساسی را در بر می گیرد و گرانش را در بر نمیگیرد.
همچنین سؤالات مهمی وجود دارد که پاسخی به آنها نمی دهد، همچون «ماده تاریک چیست؟» یا «پس از انفجار بزرگ چه اتفاقی برای پادماده افتاد؟» «چرا سه نسل از کوارک ها و لپتون ها با چنین مقیاس جرم متفاوتی وجود دارند؟»و ... . آخرین ذره کشف شده، ذره ای به نام بوزون هیگز، جزء ضروری مدل استاندارد است. در 4 ژوئیه 2012، آزمایش های ATLAS و CMS در برخورد دهنده بزرگ هادرون (LHC) سرن اعلام کردند که هر یک ذره جدیدی را در ناحیه جرم مشاهده کرده اند. حدود 126 گیگا ولت این ذره با بوزون هیگز سازگار است، اما برای تعیین اینکه آیا این بوزون هیگز پیش بینی شده توسط مدل استاندارد است یا خیر، کار بیشتری لازم است. بوزون هیگز، همانطور که در مدل استاندارد پیشنهاد شده است، ساده ترین مظهر مکانیسم بروت-انگلرت-هیگز است. انواع دیگر بوزون‌های هیگز توسط نظریه‌های دیگری که فراتر از مدل استاندارد هستند، پیش‌بینی می‌شوند. در 8 اکتبر 2013 جایزه نوبل فیزیک به طور مشترک به فرانسوا انگلرت و پیتر هیگز برای کشف نظری مکانیزمی که به درک ما از منشاء جرم ذرات زیراتمی که اخیراً از طریق کشف ذره بنیادی پیش‌بینی‌شده، توسط آزمایش‌های ATLAS و CMS در برخورددهنده بزرگ هادرونی سرن تأیید شد. بنابراین اگرچه مدل استاندارد پدیده‌های درون حوزه خود را به‌دقت توصیف می‌کند، اما هنوز هم چنین است. شاید این تنها بخشی از یک تصویر بزرگتر است که شامل فیزیک جدیدی است که در اعماق دنیای زیراتمی یا در فرورفتگی های تاریک جهان پنهان شده است. اطلاعات جدید از آزمایشات در LHC به ما کمک می کند تا تعداد بیشتری از این قطعات گم شده را پیدا کنیم.
اگرچه مدل استاندارد در حال حاضر بهترین توصیفی است که از دنیای زیراتمی وجود دارد، اما تصویر کاملی را توضیح نمی دهد که ممکن است در آینده دچار تحولاتی شود.

گرد آورندگان: محمد رستمی، زهرا یاسر، سارا ایرانپور

#فیزیک
#ذرات
#نوبل

🔗منابع:
✔https://en.wikipedia.org/wiki/Standard_Model
✔https://home.cern/science/physics/standard-model
✔https://youtu.be/XYcw8nV_GTs


✅@PSA_AUT

❗️یادآوری❗️
تنها ۲ روز از مهلت ثبت نام دوره "پایتون مقدماتی" باقی‌مانده است.

🔴💥نوترینوهای پر انرژی امکان دارد که از سیاهچاله هایی بیایند که در حال از هم پاشاندن ستاره ها هستند!!!💥🔴

شواهد نشان میدهند پدیده هایی که باعث تلاطم های متناوب میشوند، ذرات زیراتمی را با سرعت بسیار زیادی در فضا پرتاب میکنند.
وقتی ستاره ای به یک سیاهچاله نزدیک میشود، جرقه هایی در اطراف آن تشکیل میشود و ذرات زیر اتمی به نام نوترینو نیز به بیرون پرتاپ میشوند.
هنگامی که یک سیاهچاله پر جرم یک ستاره سرگردان را میبلعد، منجر به نمایش نور چشمگیری میشود. حال برای دومین بار یک منبع نوترینو پر انرژی در فضا شناسایی شده است که ممکن است از یکی این "رویداد های با تلاطم متناوبی" باشد که محققان در یک مطالعه تایید شده در ژورنال Physical Review Letters آن را گزارش داه اند.
این ذره های سبک وزن، که هیچ بار الکتریکی ندارند، در سرتاسر کیهان از سمتی به سمت دیگر پرتاب میشوند و میتوانند در مسیر حرکتشان در زمین، شناسایی شوند. برای تولیدشان باید ذرات باردار را با شدت زیادی شتاب داد و این شتاب زیاد باعث تولیدشان خواهد شد. دانشمندان شروع به یافتن کاندید های مناسب برای شتابدهنده های کیهانی کرده اند. در سال 2020 محققان اولین منبع نوترینو مربوط به یک رویداد با تلاطم متناوب را گزارش دادند. مابقی نوترینو ها، مربوط به هسته های فعال کهکشانی بوده اند که منطقه ای بسیار روشن در مرکز بعضی از کهکشان ها است.
خود این رویداد برای اولین بار در سال 2019 کشف شد و در آن زمان بسیار مورد توجه قرار گرفت به طوری که از آن به عنوان یکی از روشن ترین منبع های گذرا در آسمان یاد شد. منبع های زودگذر (Transients)، شعله های کوتاه عمری در آسمان همانند پدیده مورد بررسی ما و یا حتی ستاره های در حال انفجار (ابرنواخترها) هستند. مطالعه های بیشتر درباره این فوران های درخشان نشان داد که آنها در محدوده های فرسرخ، اشعه ایکس و دیگر طول موج ها نیز می درخشند.
حدود یک سال بعد از کشف این شعله ها در آسمان، رصدخانه نوترینو قطب جنوب IceCube اعلام کرد که منبعی از نوترینو های پر انرژی را پیدا کرده است. محققان با دنبال کردن رو به عقب مسیر عبور این نوترینو ها، مشخص کردند که این نوترینو های پر انرژی از مجاورت همین شعله های روشن ساطع میشده است.
تطابق این دو پدیده ممکن است تصادفی باشد اما با توجه به این حقیقت که پدیده مشابه قبلی نیز به یک منبع سرشار از نوترینو پرانرژی منجر شد، احتمال ارتباط میان این دو را بیشتر میکند. محققان میگوند احتمال یافتن چنین تطابق هایی به صورت شانسی 0.034 است.
هنوز روشن نیست که پدیده های متلاطم متناوب چگونه باعث تولید نوترینو های پر انرژی میشوند. در یک سناریو پیشنهاد شده گفته میشود که وقتی فواره ای از ذرات از سیاه چاله به سمت بیرون پرتاب میشوند، ممکن است که پروتون ها را شتاب دهند و این پروتون ها میتوانند به وسیله تعامل با تشعشعات اطرافشان، منجر به تولید نوترینو های پرسرعت شوند.
ما به دیتای بسیار بیشتری نیازداریم تا مطمئن شویم آیا واقعا این پدیده ها منبع واقعی نوترینو هستند یا نه. اما همه دانشمندان موافق نیستند که روشنایی شناسایی شده، واقعا یک پدیده تلاطم متناوب باشد؛ در عوض پیشنهاد میکنند شاید با یک ابرنواختر به نوع خاص روشن روبه رو باشیم. در چنین ابرنواختر هایی کاملا روشن است که چگونه نوترینو ها به وجود می آیند. پروتون هایی که به وسیله شوک ابرنواختری شتاب میگیرند، با پرتون های اطراف محیط ستاره برخورد میکنند و باعث تولید ذراتی میشوند که از تجزیه آنها ممکن است نوترینو ها به وجود آیند.
اخیرا بررسی های حاصل از منابع نوترینو های پر انرژی و Transient ها به اندازه کافی ارتقا یافته است تا دانشمندان را قادر سازد ارتباط های بالقوه ای میان این دو پدیده پیدا کنند. اما همانطور که بحث های انجام شده پیرامون مسئله منبع به تازگی کشف شده نوترینو ها نشان میدهد، این منبع در حال آشکار کردن موارد بسیار زیادی است که ما از آنها اطلاع نداشته ایم.

✏مترجم: محمد رستمی

🔗منبع خبر:

✔High-energy neutrinos may come from black holes ripping apart stars | Science News
https://www.sciencenews.org/article/high-energy-neutrinos-black-holes-stars-tidal-disruption-event

#modelstandard #theoreticalphysics #particlephysics #Highenergyphysics


✅@PSA_AUT

❗️یادآوری❗️

تنها ۲ روز از مهلت ثبت نام دوره "پایتون مقدماتی" باقی‌مانده است.

🔴💥مدال دیراک سال ۲۰۲۲💥🔴

مدال آوران دیراک 2022:

آقای Joel L. Lebowitz، مرکز تحقیقات علوم ریاضی، راتگرز، دانشگاه ایالتی نیوجرسی، ایالات متحده آمریکا
آقای Elliott H. Lieb، دانشگاه پرینستون، ایالات متحده آمریکا
آقای David P. Ruelle، مؤسسه علوم عالی، فرانسه

این سه فیزیکدان به دلیل کار مهم خود در زمینه مکانیک آماری که به طور قابل توجهی درک ریاضی ما از سیستم های فیزیکی را در بسیاری از جهات جدید، گاه متفاوت از روش های سنتی، عمیق تر و گسترش داده است، این مدال را دریافت کرده اند.
🔗برای جزییات بیشتر، به لینک زیر مراجعه کنید:

✔https://www.ictp.it/about-ictp/media-centre/news/2022/8/2022-dirac-medal-winners-announced.aspx

✅@PSA_AUT

🔴💥کامپیوتر کوانتومی می تواند بی نهایت بار تعداد زیادی ذرات آشوبناک را شبیه سازی کند!💥🔴

یک کامپیوتر کوانتومی ساخته شده از اتم های باردار می تواند با استفاده از تعداد انگشت شماری بیت کوانتومی [کیوبیت]، برای شبیه سازی نحوه رفتار یک خط بی نهایت طولانی و آشوبناک از ذرات برهم کنش کننده در طول زمان استفاده کند.
رفتار مواد خاص، مانند ابررساناها و مولکول‌هایی که تحت واکنش‌های شیمیایی جالب قرار می‌گیرند، اغلب برای شبیه‌سازی (حتی در ابررایانه‌ها) بسیار پیچیده است. محققان مدت‌ها فکر می‌کردند که اگر بتوانند کامپیوترهای کوانتومی به اندازه کافی بزرگ بسازند، در چنین کارهایی بهتر عمل خواهند کرد.
اکنون الی چرتکوف در شرکت محاسبات کوانتومی کوانتینیوم (Quantinuum) در کلرادو و همکارانش، الگوریتم شبیه‌سازی ابداع کرده‌اند که به یک کامپیوتر کوانتومی امکان می‌دهد زنجیره‌ای بی‌نهایت طولانی از ذرات الکترون‌مانند در حال تعامل را با تعداد بسیار کمی از بیت‌های کوانتومی شبیه‌سازی کند.
محققان از کیوبیت های ساخته شده از اتم های ایتربیوم(ytterbium) باردار استفاده کردند. آنها طوری این کیوبیت ها را برنامه ریزی کردند تا الگوریتم جدیدی اجرا کنند. این الگوریتم جدید زنجیره ای از ذرات را شبیه سازی می کند که همه با یکدیگر تعامل دارند.
این تیم برهمکنش‌ها را به گونه‌ای تنظیم کرد که تحلیل‌های ریاضی گذشته نشان داد که ذرات به‌طور آشوبناک رفتار می‌کنند؛ یک مفهوم ریاضی به این معنی که تغییرات بسیار کوچک در آرایش اولیه، بعداً تأثیر زیادی خواهد داشت.
معمولاً تعداد ذراتی که یک کامپیوتر کوانتومی می تواند شبیه سازی کند، به تعداد کیوبیت هایی که می تواند استفاده کند بستگی دارد. در این تحقیق، محققان تنها از ۳ تا ۱۱ کیوبیت استفاده کردند. چرتکوف می‌گوید که کامپیوتر کوانتومی کوانتینیوم می‌تواند این کار را انجام دهد، زیرا الگوریتم آن را هدایت می‌کند تا کیوبیت‌ها را در طول محاسبه بازیافت کند. هنگامی که رایانه به کیوبیت‌های بیشتری نیاز داشت، یکی را که قبلاً استفاده کرده بود انتخاب می‌کرد، آن را بازنشانی می‌کرد و سپس دوباره از آن استفاده می‌کرد، بدون اینکه مزاحمتی برای سایر کیوبیت‌های دخیل در محاسبات جاری ایجاد کند.
محققان از محاسبات قبلی می دانستند که یک خط از ذرات چگونه باید در طول زمان رفتار کند و این همان چیزی است که در شبیه سازی خود دیدند و این امر نشان می دهد که تئوری آنها درست بوده است. Miles Stoudenmire در موسسه Flatiron در نیویورک می گوید که آزمایش بعدی برای الگوریتم جدید شبیه سازی سیستمی است که رایانه های معمولی نمی توانند از عهده آن برآیند؛ مانند ذرات موجود در مواد دو بعدی و نه فقط در یک خط. برای مثال، درک آنچه که الکترون‌های موجود در آن مواد در طول زمان انجام می‌دهند، می‌تواند به توسعه دستگاه‌های الکترونیکی کارآمدتر کمک کند.
کادن هازارد از دانشگاه رایس در تگزاس می گوید که عنصر آشوب، شبیه سازی را با دنیای واقعی مرتبط تر می کند. او می‌گوید اگر فقط سیستمی را که از طبیعت الهام گرفته شده بود به‌طور تصادفی انتخاب کنید، احتمالاً بی نظم و دارای آشوب خواهد بود.

✏مترجم: مینا شیری


🔗منبع خبر:

✔https://www.newscientist.com/article/2332201-quantum-computer-can-simulate-infinitely-many-chaotic-particles/#:~:text=A%20quantum%20computer%20made%20of,interacting%20particles%20behaves%20over%20time

🔗لینک مقاله:
✔Nature Physics, DOI:10.1038/s41567-022-01689-7

✅@PSA_AUT

❌توجه❌
امروز آخرین مهلت ثبت نام در کلاس پایتون مقدماتی است‌.

🔴💥کریستال های زمان "غیرممکن" هستند اما از فیزیک کوانتومی پیروی می کنند!!!💥🔴

برای مدتی طولانی اعتقاد بر این بود که [وجود] کریستال های زمان غیرممکن هستند؛ زیرا به نظر می رسد حرکت دائمی آنها، قوانین فیزیک را به چالش می کشد. با این حال، دانشمندان با استفاده از فیزیک کوانتوم، نه تنها کریستال‌های زمان را ایجاد کرده‌اند، بلکه اکنون نشان داده‌اند که پتانسیل انرژی دادن به دستگاه‌های مفید را در آینده دارند.
دانشمندان اولین سیستم دو جسمی "کریستال زمان" را در آزمایشی ایجاد کردند که به نظر می رسد قوانین فیزیک را منحرف می کند.
اعتقاد بر این بود که کریستال های زمان غیرممکن هستند؛ زیرا از اتم هایی ساخته شده اند که حرکتی بی پایان دارند. این کشف که (2 ژوئن 2022) در مجله Nature Communications منتشر شد.
کریستال‌های زمان با یک کریستال استاندارد - مانند فلزات یا سنگ‌ها - که از اتم‌هایی تشکیل شده‌اند که در یک الگوی تکرارشونده منظم در فضا مرتب شده‌اند، متفاوت هستند.
کریستال های زمان برای اولین بار در سال 2012 توسط برنده جایزه نوبل، فرانک ویلچک، نظریه پردازی و در سال 2016 شناسایی شدند. کریستال های زمان خاصیت عجیبی را از خود نشان می دهند که در زمان ثابت هستند و بدون ورودی خارجی حرکت می کنند. اتم های آنها به طور مداوم در حال نوسان هستند، می چرخند یا ابتدا در یک جهت و سپس در جهت دیگر حرکت می کنند.
دکتر سامولی اوتی، عضو EPSRC، نویسنده اصلی از گروه فیزیک دانشگاه لنکستر، توضیح داد: «همه می‌دانند که ماشین‌های حرکت دائمی، غیرممکن هستند. با این حال، در فیزیک کوانتومی تا زمانی که چشمانمان را بسته نگه داریم، حرکت دائمی مشکلی ندارد. با گذر از این شکاف می‌توانیم کریستال‌های زمان بسازیم».
«به نظر می رسد که قرار دادن دو تا از آنها در کنار هم به زیبایی کار می کند، حتی اگر کریستال های زمان در وهله اول وجود نداشته باشند و ما از قبل می دانیم که آنها در دمای اتاق نیز وجود دارند».
یک «سیستم دو سطحی(two_level)» بلوک اصلی سازنده یک کامپیوتر کوانتومی است. از کریستال های زمان می توان برای ساخت دستگاه های کوانتومی که در دمای اتاق کار می کنند، استفاده کرد.
یک تیم بین المللی از محققان دانشگاه لنکستر، رویال هالووی لندن، موسسه لاندو و دانشگاه آلتو در هلسینکی، کریستال های زمان را با استفاده از هلیوم-3 که ایزوتوپ کمیاب هلیوم با یک نوترون از دست رفته است، مشاهده کردند. این آزمایش در دانشگاه آلتو انجام شد.
آنها هلیوم-3 ابر سیال را تا حدود یک ده هزارم درجه از صفر مطلق (0.0001K یا 273.15- درجه سانتیگراد) خنک کردند. محققان دو کریستال زمان را در داخل ابر سیال ایجاد و آنها را لمس کردند. سپس دانشمندان برهم کنش دو کریستال زمان را همانطور که توسط فیزیک کوانتومی توصیف شده است، مشاهده کردند.

مترجم: زهرا یاسر

🔗منبع خبر:

✔Bending the Laws of Physics: Time Crystals “Impossible” but Obey Quantum Physics
https://scitechdaily.com/bending-the-laws-of-physics-time-crystals-impossible-but-obey-quantum-physics/

✅@PSA_AUT

🔴💥پژوهشگران یک نیمه رسانای هیدرودینامیکی کشف کرده اند که در آن الکترون ها مانند آب جریان دارد!!!🔴💥

شما معمولا نمی‌خواهید الکتریسیته و آب را با هم مخلوط کنید، اما رفتار الکتریسیته‌ی آب مانند، پتانسیل بهبود دستگاه‌های الکترونیکی را دارد. کار اخیر گروه‌ مهندس جیمز هان در کلمبیا و فیزیکدان نظری شفیک آدام در دانشگاه ملی سنگاپور، درک جدیدی از این رفتار هیدرودینامیکی غیرعادی ایجاد می‌کند که برخی فرضیات قدیمی در مورد فیزیک فلزات را تغییر می‌دهد. این مطالعه در 15 آوریل در ژورنال Science Advances ،منتشر شد.

این‌ تیم، رفتار یک نیمه رسانای جدید را مورد مطالعه قرار داد که در آن الکترون ها با بار منفی و "حفره ها" با بار مثبت به طور همزمان جریان را حمل می‌کنند. آنها دریافتند که این جریان را می توان تنها با دو معادله "هیدرودینامیکی" توصیف کرد: اولی چگونگی لغزش الکترون ها و حفره ها روی یکدیگر را توضیح می‌دهد و دومی شرح میدهد که چگونه همه بارها با یکدیگر در شبکه اتمی فلز حرکت می‌کند.

هان می‌گوید: «فرمول های ساده معمولاً به معنای فیزیک ساده هستند». او ادامه می‌دهد: «به همه ما آموخته‌اند که در یک فلز معمولی، تنها چیزی که واقعاً باید بدانید این است که چگونه یک الکترون از نقص های ساختاری گوناگون جهش می‌کند... .»

در سیم‌های فلزی که حامل جریان الکتریکی هستند، الکترون‌های متحرک زیادی وجود دارند که مانند مسافران در متروی شلوغ، یکدیگر را تا حد زیادی نادیده می‌گیرند. همانطور که الکترون ها حرکت می کنند، ناگزیر با نقص های فیزیکی در مواد حامل آنها، با ارتعاشاتی مواجه می شوند که باعث پراکندگی آنها می شود. جریان کاهش می یابد و انرژی از دست می‌رود. اما، در موادی که تعداد الکترون‌های کمتری دارند، الکترون‌ها شدیدا با یکدیگر برهمکنش کرده و مانند آب در یک لوله با هم جریان می‌یابند. آن‌ها هنوز با همان نواقص روبرو می‌شوند، اما رفتارشان کاملاً متفاوت است: به‌گفته هان، به‌جای اینکه به تک تک الکترون‌ها فکر کنید که به‌طور تصادفی پراکنده می‌شوند، اکنون باید کل مجموعه الکترون‌ها (و حفره‌ها) را درنظر بگیرید.

این تیم برای آزمایش مدل جدید رسانش هیدرودینامیکی خود، گرافین دولایه - ماده ای ساخته شده از دو ورقه نازک کربن به اندازه اتم - را مورد مطالعه قرار دادند. دانشجوی دکترای هون ،چنگ تان، همان طور که چگالی الکترون‌ها و حفره‌ها را تغییر می‌داد، رسانایی الکتریکی را از دمای اتاق تا نزدیک به صفر مطلق اندازه‌گیری کرد. تان و هو تطابق بسیار خوبی بین مدل و نتایج خود پیدا کردند. هو می‌گوید: «این قابل توجه است که داده‌های تجربی با نظریه هیدرودینامیکی بسیار بهتر از «نظریه استاندارد» قدیمی درباره رسانایی همخوانی دارند».

این مدل زمانی کار می‌کرد که مواد به‌گونه‌ای تنظیم می‌شد که اجازه می‌داد رسانش قطع و وصل شود و رفتار هیدرودینامیکی حتی در دمای اتاق نیز قابل توجه بود.
هان که پروفسور وانگ فونگ جن و رئیس دپارتمان مهندسی مکانیک است، می‌گوید: «واقعاً قابل توجه است که گرافن دولایه برای بیش از 15 سال مورد مطالعه قرار گرفته است، اما تاکنون به درستی رسانش آن را در دمای اتاق، درک نکرده‌ایم».

رسانش در دمای اتاق با مقاومت کم می تواند کاربردهای بسیار عملی داشته باشد. مواد ابررسانای موجود که الکتریسیته را بدون مقاومت هدایت می‌کنند، باید به‌طور باورنکردنی سرد نگه داشته شوند. موادی که دارای جریان هیدرودینامیکی هستند، می‌توانند به محققان کمک کنند تا دستگاه‌های الکتریکی با بازده بیشتری بسازند - به نام الکترونیک چسبناک - که نیازی به خنک‌سازی شدید و پرهزینه ندارند.

آدام، دانشیار دپارتمان علوم و مهندسی مواد در دانشگاه ملی سنگاپور و بخش علوم در ییل می‌گوید: «این تیم در سطح بنیادی تری، تأیید کرده است که حرکت لغزشی بین الکترون ها و حفره ها، مختص گرافین نیست».
از آنجایی که این حرکت نسبی جهان شمول است، محققان باید بتوانند آن را در مواد دیگر بیابند - به خصوص که به بهبود تکنیک‌های ساخت نمونه‌های هرچه تمیزتری منجر می‌شود، که آزمایشگاه هان در دهه گذشته بر روی توسعه آن تمرکز کرده است.
همچنین ممکن است محققان در آینده، هندسه‌های خاصی را برای بهبود عملکرد دستگاه‌هایی طراحی کنند که برای بهره‌گیری از این رفتار جمعی منحصربه‌فرد شبیه آب ساخته شده‌اند.

✏مترجم: خسرو همت

🔗منبع خبر:
✔Researchers explore a hydrodynamic semiconductor where electrons flow like water
https://phys.org/news/2022-07-explore-hydrodynamic-semiconductor-electrons.html

✅@PSA_AUT

برنامه هفتگی ترم اول ۱۴۰۲-۱۴۰۱ دانشکده فیزیک و مهندسی انرژی

جهت هرگونه سوال و ابهام میتوانید با مسئول های آموزش شورای صنفی در ارتباط باشید.
فیزیک: @aryaeeamirali
انرژی: @arinasaffari

@senfi_phy_ee

📣انجمن علمی فیزیک دانشگاه علم و صنعت برگزار می‌کند:
◻️کارگاه آموزشی کامسول

👨🏻‍🏫مدرس: فرشاد عابدزاده

📆 ۱۱، ۱۸ و ۲۵ام شهریور ماه
🕓ساعت: ۱۶ تا ۱۹

❗️ظرفیت محدود❗️

📌سرفصل‌ها
معرفی کامسول به‌عنوان ابزار قدرتمند در شبیه‌سازی
🔹معرفی انواع ماژول و کاربردها
🔹معرفی روش‌های حل شامل: مستقل از زمان، وابسته به زمان، فضای فرکانسی و …
🔹آموزش مراحل شبیه‌سازی در کامسول
🔹معرفی توابع و متغیرها
🔹معرفی کتابخانه‌های داخلی کامسول
🔹آموزش نحوه ایجاد ساختار برای شبیه‌سازی
🔹آموزش مش بندی با تکنیک‌های مختلف
🔹معرفی شرایط مرزی و نحوه استفاده از آن‌ها
🔹معرفی معادلات حاکم بر فیزیک‌های مختلف
🔹استخراج داده از شبیه‌سازی انجام شده در قالب‌های گرافیکی و جداول
🔹آموزش نحوه تحلیل داده با ابزار‌های داخلی کامسول
🔹معرفی انواع روش‌های کوپل کردن فیزیک‌های مختلف
🔹حل مسئله ذره در جعبه کوانتومی و تغییرات پتانسیل بر رفتار ذره
🔹حل معادلات گرمایی کوره دما با تعریف معادلات حاکم و شرایط مرزی
🔹حل مسئله نانو ذرات در حضور میدان الکترومغناطیس
🔹محاسبه مقدار نفوذ میدان در بازتاب نور از یک سطح Evanescent Wave

🆔جهت ثبت‌نام به آیدی زیر پیام دهید:
@Iust_Anjooman

🔴💥String theory💥🔴

🔗Credit: https://www.space.com/17594-string-theory.html

#Stringtheory
#Mtheorem
#physics
#Highenergyphysics




✅@PSA_AUT

🔴💥نظریه ریسمان💥🔴

قسمت اول: تاریخچه

۱۹۶۸:
اولین مدل‌های دوگانه متولد میشوند. این نظریه ها به عنوان یک راه حل صرفا زیبایی شناختی برای برخی از پازل‌های نظری و تجربی مربوط به نیروی هسته‌ای قوی سرچشمه میگیرند. مدتی طول کشید تا مردم متوجه شوند که ریاضیات این نظریه‌ها را می‌توان به عنوان رفتار رشته‌های بنیادی(به جای ذرات بنیادی) استخراج کرد.

۱۹۷۳-۴:

کرومودینامیک کوانتومی (تلاش مبتنی بر QFT برای توصیف نیروی هسته‌ای قوی) شروع به برنده شدن میکند. زیرا آزمایش‌ها پیش بینی‌های آن را به جای پیش‌بینی‌های نظریه ریسمان اولیه تایید می‌کنند. اکثر فیزیکدانان نظریه ریسمان را به عنوان یک نتیجه ناکارآمد مینویسند، اما تعداد کمی از ارزش اساسی آن متقاعد شده و آن را مجدداً به عنوان یک نظریه گرانش کوانتومی تفسیر کنند.

۱۹۷۴:
ایده "ابرتقارن" فضازمان با الهام از اختراع ابرتقارن "ورق صفحه" در نظریه ریسمان توسعه یافته است. در حالی که نظریه ریسمان پس از شکست آزمایشی خود به عنوان یک مکانیزم نیروی قوی در معرض نارضایتی قرار می‌گیرد، ابرتقارن به یک حوزه بسیار فعال از تحقیقات نظری تبدیل می‌شود.

۱۹۷۷:

یک بینش جدید، "طرح نمایی GSO" نشان میدهد که چگونه تاکیون‌های بی‌ثبات‌کننده را میتوان به طور مداوم از نظریه‌های ریسمان با ابرتقارن صفحه جهان حذف کرد‌. این یک مانع اصلی (و بالقوه کشنده) را از نظریه پاک می‌کند.

اوایل دهه ۱۹۸۰:
کشف شده است که این رشته‌های GSO دارای  ابرتقارن فضازمان هستند، نه فقط ابرتقارن صفحه جهان. این شروع به نزدیکتر کردن نظریه ریسمان به جریان اصلی فعلی فیزیک انرژی بالا میکند.

۱۹۸۴:

دو پیشرفت بزرگ، انقلاب اول ابرریسمان را آغاز میکند:
اول: لغو ناهنجاری نشان میدهد که برخی ناسازگاری‌های ظریف که به نظر میرسید نظریه ریسمان را نابود میکنند، به طور معجزه‌آسایی در سه نوع شناخته شده نظریه ابرریسمان لغو میشوند.
دوم: دو مورد دیگر که در آنها لغو شده‌اند، پیدا شده و مورد بررسی قرار میگیرند که باعث ایجاد رشته هتروتیک میشود که نوید زیادی برای توصیف مدل استاندارد دارد.
این تحولات هیجان فوق‌العاده‌ای ایجاد می‌کند و نظریه ریسمان را به جریان اصلی بازمیگرداند. با این حال در اواخر دهه ۱۹۸۰، سرعت کشف کاهش یافته است. یک نگرانی این بود که به نظر میرسید پنج نوع متمایز اما به همان اندازه خوب از نظریه ریسمان وجود دارد: "نوع I"، "نوع IIA"، "نوع IIB" و Heterotic SO 32 و Heterotic E8xE8.

اوایل دهه ۱۹۹۰:

مطالعه دوگانگی و کشف D-branes انقلاب ابرریسمان دوم را آغاز کرد. به طور خاص مطالعه دوگانگی‌ها نشان داد که پنج نظریه ریسمان به ظاهر متمایز درواقع با یکدیگر مرتبط هستند (زمانی که پارامترهایی مانند قدرت تعامل با اندازه ابعاد اضافی از کوچک تا بزرگ متفاوت است).

۱۹۹۵:

نظریه M کشف شد و نکاتی درباره شکل نظریه ریسمان که ممکن است در نهایت به خود بگیرد ارائه میکند، حتی اگر ما هنوز نمیدانیم نظریه M چیست.


ادامه دارد... .

✏گردآورندگان: محمد رستمی، محدثه بنائی، سارا ایرانپور، زهرا یاسر

#Stringtheory
#Mtheorem
#physics
#Highenergyphysics




✅@PSA_AUT

📢انجمن علمی آمار دانشگاه بوعلی سینا با همکاری شرکت آگنا برگزار می کند:

📝کارگاه مقاله نویسی

👨🏻‍💻مدرس:
دکتر رحیم محمودوند
(دانشیار گروه آمار دانشگاه بوعلی سینا همدان)

🗓زمان برگزاری:
۱۳و۱۶ شهریور ماه ۱۴۰۱
ساعت ۳۰ :۱۹ الی۳۰ :۲۱

🖥 پلتفرم: ادوبی کانکت

🔻کلاس ها به صورت مجازی ( #آنلاین )

🎥با قابلیت ضبط آفلاین جلسات

🔗لینک برگزاری در صورت ثبت نام ارسال می‌شود.

📌سر فصل ها:
_آشنایی با انواع مقاله ها
_اصول نگارش مقاله های علمی
_بررسی نمونه هایی از مقاله ها و انجام

📃همراه با گواهی معتبر دانشگاهی

💵 هزینه ثبت‌نام : 100 هزار تومان


🖇برای ثبت نام و اطلاعات بیشتر بارکد موجود در پوستر را اسکن کنید یا روی لینک زیر کلیک کنید.
https://yek.link/WorkShop2022

✅با ما در تلگرام و اینستاگرام همراه باشید.

#انجمن_علمی_آمار_دانشگاه_بوعلی_سینا_همدان
#شرکت_آگنا

🆔@statistics_bualisina
🆔@agna_co_2022

📣انجمن علمی آمار دانشگاه بوعلی سینا با همکاری شرکت آگنا برگزار می کند:

🔴کارگاه آشنایی با داشبورد های آماری

🗣مدرس:
دکتر رحیم محمودوند
(دانشیار گروه آمار دانشگاه بوعلی سینا همدان)

⏱زمان برگزاری:
۱۵،۱۲و۱۸ شهریور ماه ۱۴۰۱
ساعت ۳۰ :۱۹ الی۳۰ :۲۱

📍پلتفرم: ادوبی کانکت

🔻کلاس ها به صورت مجازی ( #آنلاین )

🎥با قابلیت ضبط آفلاین جلسات

🌎لینک برگزاری در صورت ثبت نام ارسال می‌شود.

✅سرفصل ها
_آشنایی با داشبورد و نرم افزار کلیک ویو
_آموزش نحوه استفاده از مولفه های مهم در نرم افزار کلیک ویو
_تهیه داشبورد نمونه و انجام تمرین

🧾همراه با گواهی معتبر دانشگاهی

💳 هزینه ثبت‌نام : 150هزار تومان


📌برای ثبت نام و اطلاعات بیشتر بارکد موجود در پوستر را اسکن کنید یا روی لینک زیر کلیک کنید.
https://yek.link/WorkShop2022

✅با ما در تلگرام و اینستاگرام همراه باشید.

#انجمن_علمی_آمار_دانشگاه_بوعلی_سینا_همدان
#شرکت_آگنا


🆔@statistics_bualisina
🆔@agna_co_2022

🌌Cosmo-Particle Workshop🌌
(Dark Matter)

🕰️زمان: ۴ و ۵ آبان ماه ۱۴۰۱

🏬مکان: دانشکده فیزیک دانشگاه تهران

📆مهلت ثبت نام: ۲۵ مهر ماه ۱۴۰۱

🌐ثبت‌نام در وبگاه:
https://sap.ut.ac.ir/cosmo-particle_dark-matter-event/
📧ایمیل:
cosmo.particle.ut@gmail.com

@utsap

📣انجمن علمی آمار دانشگاه بوعلی سینا با همکاری شرکت آگنا برگزار می کند:

🔴کارگاه آشنایی با داشبورد های آماری

🗣مدرس:
دکتر رحیم محمودوند
(دانشیار گروه آمار دانشگاه بوعلی سینا همدان)

⏱زمان برگزاری:
22،19و25 شهریور ماه ۱۴۰۱
ساعت 30 :19 الی 30 :21

📍پلتفرم: ادوبی کانکت

🔻کلاس ها به صورت مجازی ( #آنلاین )

🎥با قابلیت ضبط آفلاین جلسات

🌎لینک برگزاری در صورت ثبت نام ارسال می‌شود.

✅سرفصل ها
_آشنایی با داشبورد و نرم افزار کلیک ویو
_آموزش نحوه استفاده از مولفه های مهم در نرم افزار کلیک ویو
_تهیه داشبورد نمونه و انجام تمرین

🧾همراه با گواهی معتبر دانشگاهی

💳 هزینه ثبت‌نام : 150هزار تومان


📌برای ثبت نام و اطلاعات بیشتر بارکد موجود در پوستر را اسکن کنید یا روی لینک زیر کلیک کنید.
https://yek.link/WorkShop2022

✅با ما در تلگرام و اینستاگرام همراه باشید.

#انجمن_علمی_آمار_دانشگاه_بوعلی_سینا_همدان
#شرکت_آگنا


🆔@statistics_bualisina
🆔@agna_co_2022

🔴💥نظریه ریسمان💥🔴

قسمت دوم:

پیشتر گفتیم که مدل استاندارد ذرات بنیادین توانست تا حد زیادی فیزیک امروز را متحد و یکه کند، مگر در بخش گرانش که استثنا وجود داشت. مشکل گرانش نسبت به بقیه نیروها این است که نمیتوان آن را در مقیاس کوانتومی مورد بررسی قرار داد؛ پس باید به دنبال مدلی باشیم که بتواند گرانش را در میان بقیه ذرات بگنجاند.
نظریه ریسمان راه حلی بود که ارائه شد. 
ایده اصلی نظریه ریسمان بر این تفکر بنا شد که ذرات بنیادین را به جای یک ذره نقطه ای، یک موجود یک بعدی به نام ریسمان (String) بازنگری کنیم. نظریه ریسمان از حمایت خوبی توسط مکانیک کوانتومی برخوردار است؛ چرا که برهم کنش ها و اثر های متقابل میان ریسمان ها را میتوان به سادگی با تعمیم نظریه اغتشاش در نظریه میدان کوانتومی توضیح داد.
یک ریسمان میتواند بسته باشد و یک حلقه را تشکیل دهد یا اینکه باز باشد و دو سر باز داشته باشد. ریسمان ها ایعاد بسیاری کوچکی از مرتبه طول پلانک (planck length) یعنی (32-)^10 متر دارد . بیشتر فیزیکدانان نظری بر این عقیده اند که گرانش کوانتومی دراین مقیاس قابل مطالعه است.
تمام کیهان از ریسمان تشکیل شده است!
ایده اصلی نظریه ریسمان این است. چیز هایی که ما آنها را ذرات بنیادین می نامیم (چه فرمیون ها چه بوزن ها) همگی حاصل ارتعاشات این ریسمان ها هستند. حال از این ریسمان های باز یا بسته هر کدام با یک ارتعاش خاص باعث به وجود آمدن ویژگی های خاصی در آن ریسمان میشوند که نهایتا ما را وادار میکند آن را متمایز و به صورت یک ذره بررسی کنیم. نسخه های اولیه نظریه ریسمان که مختص بوزون ها (ذراتی که نیروها را میان فرمیون ها جابه جا میکنند) بود (Bosonic String Theory)؛ چرا که هدف اولیه فقط گنجاندن گرانش در مقیاس کوانتومی بود اما بعد ها با با ظاهر شدن نظریه ای که ابر ریسمان (Super String Theory) نامیده شد، فرمیون ها نیز درون این نظریه گنجانده شدند.
علاوه بر عدم توضیح فرمیون ها توسط نظریه  Bosonic String Theory این نظریه دو مشکل دیگر داشت. یکی اینکه محاسبات آن نیاز به دنیایی 26 بعدی داشت و مشکل دیگر که باز هم ناشی از ریاضیات این نظریه بود، پیش بینی وجود ذره ای به نام Tachyon بود که جرمی منفی داشت . نظریه ابر ریسمان مشکل پیش بینی Tachyon را کاملا حل کرد و در این نظریه دیگر ردی از جرم منفی دیده نمیشد، درباره ابعاد نیز نظریه ابر ریسمان تعداد بعد ها را از 26 به 10 بعد کاهش داد اما باز هم با این حال جهان ما یک جهان 4 بعدی است، 6 بعد از این نظریه اضافی به نظر میرسد. 
نظریه ابر ریسمان با اضافه کردن مفهوم Spinor  به ریسمان ها حاصل شد . با این حال نظریه ابر ریسمان را تنها زمانی میتوان پذیرفت که یک تقارن بنیادین را که از ریاضیات آن خارج میشود، نیز قبول کرد ، ابرتقارن (Supersymmetry) .
این تقارن بیان میکند که به ازای هر بوزون باید یک همتای فرمیونی وجود داشته باشد که این یعنی تعداد فرمیون ها با بوزون ها برابر است.
پس این نظریه با دو مشکل روبه رو است: یکی اینکه 6 بعد اضافی را در محاسباتش نیاز دارد و دیگری اینکه تعداد فرمیون های پیشنهادی آن با دنیای واقعی مطابقت ندارد.
تا کنون هیچکدام از این دو مشکل به صورت کامل و جدی حل نشده اند و هر دو، نقطه توقف نظری ریسمان تا به کنون بوده اند. برای مشکل ابعاد این نظریه دو پیشنهاد وجود دارد که از همه معروف تر هستند : یکی اینکه جهان ما یک لایه سه بعدی از یک جهان 9 بعدی است (که هردو یک بعد زمانی دارند) و دیگری اینکه 6 بعد اضافی در واقع در همین جهان ما هستند که به دور یک بعد دیگر پیچیده اند و به قدری ابعاد ریزی دارند که از دید ما فقط 3 بعد دیگری قابل مشاهده است.
اگر ایده دوم را بپذیریم، نظریه ابر ریسمان به پیش بینی بینهایت جهان با بینهایت قوانین متفاوت و گوناگون متفاوت دست میزند که جهان ما فقط یکی از آنهاست.
نظریه ابر ریسمان این جهان ها را به پنج دسته تقسیم می کند و برای هرکدام یک نوع نظریه ریسمان در نظر میگیرد:
Type I
Type IIA
Type IIB
Heterotic string theory (SO(32)
Heterotic string theory (E8×E8).

جالب این است که این پیشنهاد شاید بتواند دلیلی برای عدم برابری تعداد بوزون ها و فرمیون ها نیز ارائه دهد. ولی این پیشنهادات بسیار تخیلی و هنوز ناشناخته هستند و نمیتوان به عنوان یک نظریه از آنها یاد کرد.

ادامه دارد... .

✏گردآورندگان: محمد رستمی، محدثه بنائی، سارا ایرانپور، زهرا یاسر

#Stringtheory
#Mtheorem
#physics
#Highenergyphysics




✅@PSA_AUT