پلاسمای گرم:
در پلاسمای گرم یه مقداری پلاسما رو گرم میکنیم
چطور گرم میکنیم?
با میدان مغناطیسی
اگر از سیم پیچی جریان الکتریکی عبور بدیم
میدان مغناطیسی ایجاد میشه
میدان مغناطیسی هم نیروی مغناطیسی در راستای عمود بر خودش اعمال میکنه
و این نیرو سبب میشه که ذرات رو حبس کنیم
یعنی ذرات ما دیگه در هر جهتی که بخوان نمیتونن حرکت کنن
و به نوعی میدان مغناطیسی باعث کنترل ذرات میشه و به حرکتشون جهت میده
در واقع نیروی ناشی از میدان مغناطیسی به ذرات حرکت چرخشی میده
پس نیروی مغناطیسی2 تا کار انجام میده
یکی اینکه به ذرات در راستای میدان مغناطیسی حرکت چرخشی میده
و دیگری اینکه ذرات رو فشرده میکنه( چون الکترون و یون رو حبس میکنه)
فشرده میکنه یعنی فشار رو بالا میبره
و فشار بالا بره یعنی چگالی بالا میره
و چگالی بالا بره یعنی دما بالا میره
یعنی در واقع ما از طریق میدان مغناطیسی تونستیم پلاسما رو گرم کنیم.
در پلاسمای گرم دمای الکترونها حدود 10 برابر پلاسمای سرد افزایش پیدا میکنه
چون چگالی زیاد میشه.

پلاسمای داغ هم مثالش خود خورشید هست
و دمایی بسیار بسیار بالا وجود داره
و درجه یونیزاسیون هم بسیار بالاست
و تقریبا تمام اتم ها یونیزه میشن و گداخت هسته ای اتفاق میفته
که بحثش طولانیه
اینا خلاصه ای بود از انواع پلاسما
که هر کدوم کاربرد های فراوانی دارند

⚛کانال تخصصی فیزیک هسته ای⚛

☢ @Nuclear_ph_ysics ☢

گداخت هسته ای در واقع اتفاقی هست که در خورشید و ستارگان میفته
اولین کسانی که اونو مطرح کردن دانشمندان شوروی سابق بودن یا روسها
اومدن گفتن که ما میتونیم خورشیدو روی زمین بیاریم
حالا ماهیت عملکرد خورشید چی بود?
دما و گرانش بسیار بالای خورشید
باعث میشه که هسته های هیدروژن با همدیگه جوش بخورن
و فیوژن یا گداخت ایجاد بشه
در اثر گداخت مقداری از جرم ناپدید میشه
یا بهتر بگم جرم هسته به وجود اومده کمتر از مجموع جرمهای هسته های اولیه هست
این جرم
طبق رابطه معروف انیشتن
نابود نمیشه و به انرژی تبدیل میشهE=mc2
اما وقتی ما میخوایم روی زمین گداخت انجام بدیم
دمایی که لازم داریم بسیار بالاتر از دمای خورشید هست!
چرا?
چون در خورشید نیروی ثقل خیلی زیاده
برای جبران کمبود نیروی گرانش در زمین
ما باید به دمایی بالاتر از دمای خورشید برسیم
چون باید به سد پتانسیل کولنی
غلبه کنیم
زیرا همونطور که میدونید
دو بار همنام یکدیگر رو دفع میکنن
و بار هسته ها هم که مثبته
بنابراین بینشون دافعه کولنی وجود داره
پس باید به این دافعه غلبه کنیم
تحقیقات گداخت هسته ای از سال 1960
از روسیه شروع شد.
و بعد ژاپن آمریکا و کشور های دیگه اومدن این تحقیقات رو به صورت عملی شروع کردن
اول این تحقیقات محرمانه بود

بعد که کشور ها روی راکتور های خودشون کار کردن و دیدن کار بسیار پیچیده تر از این حرفهاست
به این نتیجه رسیدن
که هیچ کشوری به تنهایی نمیتونه از عهده انجام این پروژه پیچیده بربیاد
نه از نظر علمی و نه از نظر اقتصادی
بنابر این تحقیقات از حالت محرمانه خارج شد
و کشورها به هم پیوستن و دانشمندانشون رو به اشتراک گذاشتن

گداخت کلا نسبت به شکافت انرژی پاک هسته‌ای هست
و خطرات و پیامدهای شکافت رو نداره

⚛کانال تخصصی فیزیک هسته ای⚛

☢ @Nuclear_ph_ysics ☢

#موج چیست؟

شایعه ای که از واشنگتن شروع می شود و سریعا به نیویورک
می رسد،
با آنکه حتی یک تن از کسانی هم که آنرا پراکنده اند سفری میان این دو شهر نکرده باشد.

در اینجا دو حرکت کاملا متفاوت وجود دارد:
یکی حرکت شایعه از واشنگتن تا نیویورک است،
و دیگری حرکت کسانی که شایعه را انتشار میدهند.

هنگامیکه باد بر مزرعه گندم
می وزد،
موجی تولید میکند ، که در سرتاسر مزرعه منتشر میشود.
در اینجا نیز باید بین دو حرکت ،
یکی حرکت موج،
و دیگری
حرکت تک تک ساقه های گیاهان ، که تنها نوسانات کوچکی است فرق قائل شد.

حرکت مشهود موج ، حرکت حالت ماده است، نه حرکت خود ماده.

"آلبرت اینشتین"

⚛کانال تخصصی فیزیک هسته ای⚛

☢ @Nuclear_ph_ysics ☢

(پیشنهاد دانلود)

#هنر و #فیزیک

⚛کانال تخصصی فیزیک هسته ای⚛

☢ @Nuclear_ph_ysics ☢

شبیه‌سازی سفر در زمان کوانتومی ، اثر پروانه‌ای را در قلمروی کوانتومی رد کرد!

دانشمندان با استفاده از یک کامپیوتر کوانتومی به منظور شبیه‌سازی سفر در زمان کوانتومی نشان داده‌اند که:

در قلمرو کوانتومی،اثر پروانه‌ای وجود ندارد.

در این پژوهش، اطلاعات یا همان کیوبیت‌ها (بیت‌های کوانتومی)، به گذشته‌ی شبیه‌سازی شده، سفر می‌کنند و به شکل شگفت‌انگیزی، زمانی که تمام آن‌ها به زمان حاضر برمی‌گردند،   تغییر زیادی نکرده‌اند؛

گویی واقعیت، خود را بهبود می‌بخشد!

منبع: دیپ لوک

⚛کانال تخصصی فیزیک هسته ای⚛

☢ @Nuclear_ph_ysics ☢

اگر در زمان، به گذشته سفر کنیم و یک نقص کوچک بوجود بیاوریم و به زمان حال برگردیم.
ما دریافتیم که:
دنیای ما تغییر نمی‌کند،

که به معنای عدم وجود اثر پروانه‌ای در مکانیک کوانتومی است.

بازگشت به گذشته به منظور ایجاد یک نقص محلی کوچک در سیستم کوانتومی، تنها به خسارت کوچک و ناچیزی در زمان حاضر منجر می‌شود.

ما دریافتیم که عبارت آشوب در فیزیک کلاسیک و مکانیک کوانتومی باید به شکل‌های متفاوتی تفسیر شوند.

منبع: دیپ لوک

⚛کانال تخصصی فیزیک هسته ای⚛

☢ @Nuclear_ph_ysics ☢

"منبع"

⚛کانال تخصصی فیزیک هسته ای⚛

☢ @Nuclear_ph_ysics ☢

نیلز بور اصرار داشت که:

تنها طریق معنادار بودن ریاضیات نظریه کوانتوم این است که فرض کنیم هیچ چیز تا هنگامى که اندازه گیرى نشود وجود ندارد!!

شاید حتی گذشته!

⚛کانال تخصصی فیزیک هسته ای⚛

☢ @Nuclear_ph_ysics ☢

طبق قانون پایستگی انرژی، انرژی نمی تواند از هیچ به وجود آید.

⚛کانال تخصصی فیزیک هسته ای⚛

☢ @Nuclear_ph_ysics ☢

هر گز نپرسید:

از یک زن سن او را

از یک مرد درآمدش را

از هایزنبرگ سرعت و مکان یک ذره را

⚛کانال تخصصی فیزیک هسته ای⚛

☢ @Nuclear_ph_ysics ☢

فیزیک کوانتومی ، قوانین" انفرادی"ذرات بنیادی را کنار میگذارد،
و مستقیما قوانین " آماری"
حاکم بر مجموعه های ذرات را وضع می کند.
فیزیک کوانتومی فقط با
مجموعه ها سر و کار دارد و قوانین آن خاص گروه هاست و برای افراد نیست.

از خصیصه های اصلی فیزیک کوانتومی مدرن این است که سرشتی آماری دارد.

همانطور که معادلات ماکسول ، میدان الکترومغناطیسی را تعیین میکنند،
از معادلات فیزیک کوانتومی نیز موج احتمال بدست می آید

⚛کانال تخصصی فیزیک هسته ای⚛

☢ @Nuclear_ph_ysics ☢

این درک عامیانه را که دمای بالا لزوما به معنی "مقدار حرارت بالا" است را کنار بگذارید!

مردم با شنیدن اینکه دمای الکترونی در داخل لامپ فلئورسان حدود 20000 K است تعجب میکنند:
عجب! اینقدر ها هم داغ بنظر نمیرسد!

چرا؟
زیرا چگالی الکترون ها بسیار کم است

فلذا، مقدار کل حرارت منتقل شده به دیواره لامپ توسط الکترون هایی که با سرعت حرارتی به آن برخورد میکنند، خیلی زیاد نیست.

منبع: فیزیک پلاسما چن

⚛کانال تخصصی فیزیک هسته ای⚛

☢ @Nuclear_ph_ysics ☢

یکی دیگر از ویژه گی های اعجاب انگیز پلاسما، چگالی آن است.

ناحیه تغییرات چگالی پلاسما وسعت بسیار زیادی دارد.

برای تجسم این وسعت در نظر بگیرید که:

آب 1000برابر از هوا متراکم تر است.
ستارگان کوتوله سفید 10⁵ برابر از آب متراکم تر است.
ستارگان نوترونی 10¹⁵برابر از آب متراکم تر هستند.
چگالی پلاسما به اندازه بیش از 10²⁸ برابر تغییر میکند.

منبع: فیزیک پلاسما و همجوشی کنترل شده چن

⚛کانال تخصصی فیزیک هسته ای⚛

☢ @Nuclear_ph_ysics ☢

از شگفتی های درهم تنیدگی کوانتومی

برخی فیزیکدانان معتقدند
ارتباط آنی بین ذرات نه تنها در فواصل مکانی
بلکه مابین لحظات مختلف در بعد زمان هم،
مابین گذشته و آینده عمل می کند

⚛کانال تخصصی فیزیک هسته ای⚛

☢ @Nuclear_ph_ysics ☢

کوانتوم مکانیک:

ساده ترین و مهمترین عملگر در کوانتوم
"عملگر مکان" است

این عملگر را از کجا آوردیم؟
از هیچ جا
آنرا فرض کردیم و دلیلی برای آن نداریم!

پس عملگر اول را فرض کردیم

اما
عملگر های بعدی را به سادگی نمیتوان فرض کرد
آنها را باید با ریاضیات ثابت کنیم

⚛کانال تخصصی فیزیک هسته ای⚛

☢ @Nuclear_ph_ysics ☢

کوانتوم مکانیک:

اگر دو عملگر با هم جا به جا نشوند رابطه عدم قطعیت بین آنها وجو دارد

عدم قطعیت نتیجه است یا اصل؟

نتیجه است
زیرا از اصول قبلی بدست می آید

چیزی که نیاز به اثبات داشته باشد "اصل" نیست
در واقع "رابطه" عدم قطعیت صحیح است
نه
"اصل" عدم قطعیت.

⚛کانال تخصصی فیزیک هسته ای⚛

☢ @Nuclear_ph_ysics ☢

اصل اول کوانتوم مکانیک:


به هر مشاهده پذیر
(کميت قابل اندازه‌گیری )
سیستم فیزیکی، یک عملگر هرمیتی که روی فضای هیلبرت (نقش هندسه در مکانیک کلاسیک را دارد ) سیستم اثر می کند نسبت می دهیم.

⚛کانال تخصصی فیزیک هسته ای⚛

☢ @Nuclear_ph_ysics ☢

اصل دوم کوانتوم مکانیک:

حالت سیستم فیزیکی به وسیله یک بردار در فضای هیلبرت سیستم مشخص میشود
که به آن بردار حالت میگویند


اگر این بردار را داشته باشیم تمام اطلاعات راجع به سیستم را خواهیم داشت، که به آن اطلاعات کوانتومی گفته می‌شود.

هدف مکانیک کوانتومی
اول پیدا کردن بردار حالت
و سپس بیرون کشیدن اطلاعات از درون آن است


برای پیدا کردن بردار حالت باید از قبل فضای هیلبرت سیستم فیزیکی را داشته باشیم

⚛کانال تخصصی فیزیک هسته ای⚛

☢ @Nuclear_ph_ysics ☢

اصل سوم کوانتوم مکانیک:

رابطه جابه‌جایی و پاد جابه‌جایی
بین عملگر ها با استفاده از کروشه پوآسون کلاسیکی آنها در یک ضریب ih بدست می‌آید

هر چه از اهمیت این اصل بگوییم باز هم کم است

این اصل زیربنای کوانتوم مکانیک است

با استفاده از این اصل
اصل عدم قطعیت هایزنبرگ دیگر اصل نیست! و "نتیجه" ای است که اثبات میشود

یادآوری:
اصول قابل اثبات نیستند!


مجموعه اپراتورهای دوبه دو جابه جا شونده را نیز میتوان با استفاده از آن بدست آورد
که کاربردش در ساختن فضای هیلبرت سیستم فیزیکی است

⚛کانال تخصصی فیزیک هسته ای⚛

☢ @Nuclear_ph_ysics ☢

سیاه چاله چیست؟

سیاه‌چاله ناحیه‌ای از فضا-زمان است که آثار گرانشی آن، چنان نیرومند است که هیچ چیز - حتی ذرات و تابش های الکترومغناطیسی مثل نور - نمی توانند از میدان گرانش آن بگریزد

 نظریه نسبیت عام آلبرت اینشتین پیش بینی می‌کند که یک جرم به اندازه کافی فشرده شده، می‌تواند سبب تغییر شکل و خمیدگی فضا-زمان و تشکیل سیاهچاله شود

مرز این ناحیه از فضازمان که هیچ چیزی پس از عبور از آن نمی‌تواند به بیرون برگردد را افق رویداد می نامند

صفت «سیاه» در نام سیاه‌چاله برگرفته از این واقعیت است که همه نوری که از افق رویداد آن می گذرد را به دام می‌اندازد که از این دیدگاه سیاه چاله رفتاری شبیه به جسم سیاه در ترمودینامیک دارد

از سوی دیگر نیز، نظریه میدانهای کوانتومی در فضازمان خمیده، پیش‌بینی می‌کند که افق های رویداد نیز تابشی به نام تابش هاوکینگ گسیل می کنند که طیف آن همانند طیف جسم سیاهی است که دمای آن با جرمش نسبت وارونه دارد

میزان دما در مورد سیاهچاله‌های ستاره‌ای در حد چند میلیاردم کلوین است و از این رو ردیابی آن دشوار است


یافتن ستارگان نوترونی باعث شد تا وجود اجرام فشرده شده بر اثر رمبش گرانشی به عنوان یک واقعیت امکانپذیر فیزیکی مورد علاقه دانشمندان قرار گیرد

اینگونه پنداشته می‌شود که سیاهچاله‌های ستاره‌ای در جریان فروپاشی ستاره‌های بزرگ در یک انفجارابرنواختری درپایان چرخه زندگیشان بوجود می‌آیند

جرم یک سیاهچاله پس از شکل گیری می‌تواند با دریافت جرم از پیرامونش افزایش یابد. با جذب ستارگان پیرامون و بهم پیوستن سیاهچاله‌های گوناگون، سیاهچاله‌های کلان جرم با جرمی میلیونها برابر خورشید تشکیل می‌شوند

یک سیاهچاله به دلیل اینکه نوری از آن خارج نمی‌گردد نادیدنی است، اما می‌تواند بودن خود را از راه کنش و واکنش با ماده از پیرامون خود نشان دهد

از راه بررسی برهمکنش میان ستاره‌های دوتایی با همدم نامرئیشان،اخترشناسان نامزدهای احتمالی بسیاری برای سیاهچاله بودن در این منظومه‌ها شناسایی کرده‌اند

این باور جمعی در میان دانشمندان رو به گسترش است که در مرکز بیشتر کاهکشان‌ها یک سیاه‌چاله کلان‌جرم وجود دارد

برای نمونه، دستاوردهای ارزشمندی بازگوی این واقعیت است که در مرکز کاهکشان راه شیری ما نیز یک سیاهچاله کلان جرم با جرمی بیش از چهار میلیون برابر جرم خورشید وجود دارد

⚛کانال تخصصی فیزیک هسته ای⚛

☢ @Nuclear_ph_ysics ☢

سیاه چاله های بدون مو:

نظریه «بدون مو» ی جان ویلر بیان می‌کند که:

هر سیاهچاله پس از اینکه تشکیل شد و به وضعیت پایداری رسید،
تنها سه خاصیت فیزیکی مستقل دارد: 

جرم، 
بار الکتریکی،
و اندازه حرکت زاویه‌ای.

از نظر مکانیک کلاسیک(غیر کوانتومی) ،
دو سیاهچاله که دارای مقادیر یکسانی برای سه ویژگی یاد شده باشند، نامتمایز اند

این سه ویژگی، ویژگی‌های خاصی هستند زیرا از بیرون سیاهچاله قابل مشاهده‌اند

مثلاً یک سیاهچاله باردار همچون هر جسم باردار دیگری بارهای همنام را دفع می‌کند

به طریق مشابهی مجموع جرم درون کره‌ای که یک سیاهچاله را دربرمی گیرد از طریق همتای قانون گاوس در مورد نیروهای گرانشی یعنی
 جرم ای. دی. ام نسبیت عام از فواصل بسیار دور اندازه‌گیری نمود

 به همین ترتیب تکانه زاویه‌ای یک سیاهچاله را نیز می‌توان از راه کشش چارچوب توسط میدان مغناطیس گرانشی به دست آورد

وقتی جسمی به درون سیاهچاله‌ای سقوط می‌کند تمام اطلاعات فیزیکی مربوط به شکل جرم یا توزیع بار سطحی آن به طور یکنواخت در امتداد افق رویداد توزیع می‌شود و از دید ناظر خارجی گم می‌شود

این رفتار افق رویداد به عنوان سیستم پراکنده ساز نامیده می‌شود و به آنچه در یک غشای کشی رسانا با اصطکاک و مقاومت الکتریکی رخ می‌دهد شباهت بسیار دارد

این تفاوت از آن دسته نظریه‌های میدانی مانند الکترو مغناطیس است که به دلیلی معکوس پذیری در زمان هیچ اصطکاک یا مقاومتی در سطح میکروسکوپیک ندارند

زیرا یک سیاهچاله در نهایت با سه پارامتر به حالت پایدار می‌رسد و هیچ راهی وجود ندارد که از گم شدن اطلاعات مربوط به شرایط اولیه اجتناب نمود:

میدان‌های گرانشی و الکتریکی سیاهچاله اطلاعات بسیار اندکی در بارهٔ آنچه وارد سیاهچاله شده‌است می‌دهند

اطلاعات گم شده شامل هر کمیتی است که از فاصله دور از افق رویداد یک سیاهچاله قابل اندازه‌گیری نیستند. از جمله می‌توان از عدد باریونی و عدد لپتونی کل نام برد

این موضوع تا اندازه‌ای گیج کننده‌است که از آن به پارادوکس گم شدن اطلاعات سیاهچاله یاد میشود

⚛کانال تخصصی فیزیک هسته ای⚛

☢ @Nuclear_ph_ysics ☢