🔵 نظریه میدان های کوانتومی چه چیزی را بیان میکند؟

🔸در دهه ۱۹۶۰ میلادی به این پی بردیم که پروتون ها و نوترون ها کوچک ترین بخش ماده نیستند، بلکه هر پروتون از اجزای کوچک تری به نام کوراک ها تشکیل شدند؛ اما کوراک ها چطور؟ یکی از نظریاتی که در فیزیک مطرح است به ما میگوید که اصلا ذره ای درکار نیست!

🔹طبق نظریه میدان های کوانتومی، کیهان تنها از میدان ها ساخته شده است اما با این وجود اگر به دیوار ضربه ای بزنید دستتان از آن رد نمیشود زیرا میدان های تشکیل دهنده دیوار، میدان های دست شما را دفع می کنند. میدان یک مفهوم بنیادین در فیزیک است و این میدان های انرژی همه چیز را پدید آورده اند.

🔸این میدان‌ها از طریق چهار نیروی بنیادی با یکدیگر برهم‌کنش می‌کنند:
▫️نیروی گرانش
▫️نیروی الکترومغناطیس
▫️نیروی هسته ای قوی
▫️نیروی هسته ای ضعیف

🔹مواردی که در بالا نام برده شدند همگی با مفهوم میدان مرتبط هستند. و از این رو جهانی که در آن زندگی می‌کنیم از ۱۲ میدان مادی به همراه ۴ میدان نیرو، ساخته شده است. حال فرض کنید که این میدان ها باهم در حال تعامل باشند، چه اتفاقی خواهد افتاد؟ میدانی در حال نوسان ممکن است با میدانی مانند میدان الکترومغناطیسی تعامل داشته باشد، بنا بر این رویداد، این اتفاق به صورت زنجیره ای برای دیگر میدان ها نیز رخ میدهد و نوسان در آنان بر قرار است.

🔸اکنون مدل استاندارد ذرات بنیادی به ما برای درک این تعاملات، کمک میکند:
آیا دانشمندان قادر به این هستند که ذراتی که در مدل استاندارد ذرات بنیادی قرار دارند را ببینند؟ خیر چنین چیزی شدنی نیست. ذراتی که به دست شتاب دهنده ذرات (LHC) کشف شده اند تنها ارتعاشاتی هستند که آنها را نامگذاری کردند. برای نمونه، ارتعاشی از میدان الکترومغناطیس، فوتون نامگذاری شده است.

✅در این نظریه، میدان‌ها به عنوان متغیرهای اصلی در نظر گرفته می‌شوند و به صورت میدان‌های کوانتومی توصیف می‌شوند. این میدان‌ها تحت تأثیر عملگرهای کوانتومی قرار می‌گیرند که میزان انرژی و جرم ذرات را تعیین می‌کنند. با بهره گیری از این نظریه، میتوانیم پدیده‌های مختلفی را توصیف کنیم؛ از جمله تعامل ذرات با میدان‌ها، ایجاد و انتشار ذرات جدید در فضا، و انتقال نیروها و انرژی بین ذرات. همچنین، نظریه میدان های کوانتومی اصولی را برای توصیف و پیش‌بینی عملکرد ذرات در سطح کوانتومی را فراهم میکند؛ این نظریه به ما امکان می‌دهد تا به دقت بیشتری در درک رفتار سیستم‌های کوانتومی بپردازیم.
‍ #فیزیک #کوانتوم #QC24

🧑🏻‍💻 تولید محتوا توسط انجمن نجوم گالیله

__________
⚛بسیج دانشکده فیزیک