مقدمه:
پس از فرمول بندی مکانیک کلاسیک توسط نیوتن، گرایش به تجارب آزمایشگاهی و مشاهدات نجومی روز به روز بیشتر شد. فیزیکدانان با اشتیاق در دو زمینه، یکی توجیه رفتار اجسام بزرگ آسمانی و دیگری شناخت پدیده های بسیار کوچک (که بعدها زیر اتمی نامیده شدند)، تلاش روز افزونی را آغاز کردند. هرچه دقت در مشاهدات نجومی بیشتر می شد و هر قدر ذرات مورد آزمایش کوچکتر می شدند، نارسایی مکانیک نیوتنی بیشتر خود نمایی می کرد. بطوریکه در سالهای پایانی قرن نوزدهم، لزوم بازنگری در فیزیک کلاسیک (قوانین نیوتن و الکترومغناطیس) کاملاً مشهود بود. مکانیک کوانتوم و مکانیک نسبیتی (فیزیک مدرن) پاسخی به نیاز زمان خود در جهت تکامل دانش بودند.
در قرن بیستم آموزش و پژوهش از نظر کمی و کیفی پیشرفت شگفت انگیزی داشت. علاوه بر آن بودجه های پژوهشی رشد نجومی کرد. از یک سو، تلسکوپ ها اعماق کهکشانهای دور دست را بتصویر کشیدند و از سویی دیگر شتاب دهنده ها، اسرار درون هسته ی اتم را نمایان ساختند و فیزیکدانان با سئوالات جدیدتر، عمیقتر و بیشتری مواجه شدند.
جهان چگونه آغاز شد و قبل از بیگ بنگ چگونه بود؟ دلیل شتاب جهان و ماهیت انرژی تاریک چیست؟ وجود ماده تاریک را چگونه می توان توجیه کرد؟ اهم سئوالات کیهان شناختی است.
در زمینه ذرات زیر اتمی، بسياري از فيزيكدانان به دنبال نظريهاي هستند كه هر چهار نيرو را بوسيله يك ابرنيرو توجيه كند. نيرويي كه خودش را بهگونههاي مختلف نشان ميدهد و نيز موجب يگانگي فرميونها و بوزونها در يك خانواده ميشود. فيزيكدانان اين نظريه را نظريه يگانگي نام داده اند. گرانش را ميتوان در مقياسهای بسيار كوچك، حتي تا سطح كوانتومي نيز مورد توجه قرار داد. در حقيقت، اگر ما به گرانش در اين سطح توجه نكنيم، هرگز نميتوانيم به يگانگي آن با سه نيروی ديگر دست يابيم. و پاسخ این سئوال را بیابیم که نيروها در دماهاى بسيار بالا- درست لحظاتى بعد از انفجار بزرگ (big bang)- چگونه بوده اند؟ سئوالات بی جواب بسیاری مطرح است که برخی از فیزیکدانان پاسخ آنها را در ترکیب مکانیک کوانتوم و نسبیت عام می دانند. در اینجا از بیان سئوالات زیادی که در این زمینه وجود دارد خود داری می شود و در فرصت های مناسب مطرح و از دیدگاه سی. پی. اچ. پاسخ داده خواهد شد.
اما در اینجا ضمن تعدیل هامیلتونی اصل سی. پی. اچ. را مورد تجزیه و تحلیل قرار داده و تلاش می شود برخی اصول موضوعه فیزیک و قوانین بقا از آن نتیجه گیری شود. علاوه بر آن برخی از مفاهیم بنیادی نظیر فضتا-زمان و ماهیت فیزیکی زمان تشریح می گردد. آنگاه نحوه ی تولید انرژی در فضا بررسی خواهد شد. این نحوه برخورد با فیزیک می تواند نگاه و درک بنیادی فیزیک را تغییر دهد و دانش فیزیک را مملموس تر کرده و با نگرش شهودی به پدیده ها آموزش و درک آن را ساده تر کند. این فصل و فصول مربوط به نظریه سی. پی. اچ. هر روز بازگری خواهد شد تا نارسایی های بیان و تشریح نظریه روز به روز کاملتر گردد. دوستان عزیز و علاقهمند می توانند ضمن توجه به این روش، برداشت ها خود را از نظریه سی. پی. اچ. و پیاده سازی این نظریه در بخش های مختلف فیزیک ارسال دارند تا در صورت تایید در سایت منتشر گردد. در هر صورت اظهار نظر و ذکر نارسایی ها با آغوش باز پذیرفته می شود.
زمینه پیدایش نظریه سی. پی. اچ.
نظریه سی. پی. اچ. بر اساس یکسری زیر ساخت منطقی نطقی و مشاهدات زیربنای تجربی بمنظور هم ارز سازی نیرو و انرژی ارائه شده است. با این وجود مدعی یکسان سازی نیروها نیست، اما زمینه مناسبی برای اتحاد نیروها فراهم می آورد. در نظریه سی. پی. اچ.، با توجه به هم ارز سازی نیرو و انرژی، فرمیونها و بوزونها نه تنها از یک خانواده اند، بلکه فرمیونها تولید کننده بوزونها، و بوزونها نیز به نوبه خود فرمیونها را تولید می کنند. این نگرش الزاما تعریف باستانی انرژی را تغییر خواهد و از ساختمان فوتون تصویری روشن ارائه می کند. در این نظریه، حرارت چیزی جز حرکت نیست، در یک محفظه ی بسته، هر ذره ای که سریعتر است، داغتر است. پس حرارت دادن، به معنی افزایش سرعت ذرات تشکیل دهنده ی سیستم است.
ادامه مطلب
+ نوشته شده توسط حسین جوادی در سیزدهم مهر 1385 و ساعت
12:53 PM |
