Iran Forum
Would you like to react to this message? Create an account in a few clicks or log in to continue.

Iran ForumLog in

Iran Forum helps you connect and share with the people in your life


descriptionیافته های تازه در باره ماده تاریک Emptyیافته های تازه در باره ماده تاریک

more_horiz
یافته‌های تازه دانشمندان درباره ماده تاریک
فیزیکدانان در آزمایشگاه فرمی در آمریکا پس از انجام آزمایش برخورد ذرات بنیادی پروتون و ضدپروتون، دریافتند که میزان تولید مادّه و ماده تاریک در اثر این برخورد نامتقارن است و میزان پیدایش مادهٔ معمولی در حدود یک درصد بیشتر از ماده تاریک است.

descriptionیافته های تازه در باره ماده تاریک EmptyRe: یافته های تازه در باره ماده تاریک

more_horiz
پروتون (Proton) ذره‌ای بنیادی با بار مثبت است که بخشی از هر اتم را تشکیل می‌دهد. جرم پروتون ۱۸۳۷ برابر جرم الکترون، و معادل ۱ amu است.

بر اساس قوانین پایستگی و به علت آنکه پروتون سبک ترین باریون است پایدار است اما براساس نظریه وحدت بزرگ این ذره عمر ۱.۶‎×۱۰۳۰ سال داشته و بعد از این مدت به پوزیترون و پیون صفر تبدیل می‌شود

descriptionیافته های تازه در باره ماده تاریک EmptyRe: یافته های تازه در باره ماده تاریک

more_horiz
پروتون

ساختار کوارکی پروتون
ترکیب: ۲ بالا ۱ پایین
خانواده: فرمیون
گروه: کوارک
برهم‌کنش: نیروی ضعیف٬نیروی قوی٬نیروی جاذبه٬نیروی الکترومغناطیس
پاد ذره بنیادی: پاد پروتون
کشف شده: ارنست رادرفورد (۱۹۱۹)
نماد: p+
جرم: 1.672 621 71(29) × 10−27 kg
938.272 029(80) MeV/c2

1.007 276 466 88(13) u
بار الکتریکی: 1.602 176 53(14) × 10−19 C
اسپین: ½

descriptionیافته های تازه در باره ماده تاریک EmptyRe: یافته های تازه در باره ماده تاریک

more_horiz
اَتُم (به انگلیسی: Atom) کوچکترین واحد تشکیل دهنده یک عنصر شیمیایی است که خواص منحصر به فرد آن عنصر را حفظ می‌کند
.اتم تعریف دیگری آن را به عنوان کوچکترین واحدی در نظر می‌گیرد که ماده را می‌توان به آن تقسیم کرد بدون اینکه اجزاء بارداری از آن خارج شود. اتم ابری الکترونی، تشکیل‌شده از الکترون‌ها با بار الکتریکی منفی، که هستهٔ اتم را احاطه کرده‌است. هسته نیز خود از پروتون که دارای بار مثبت است و نوترون که از لحاظ الکتریکی خنثی است تشکیل شده است. زمانی که تعداد پروتون‌ها و الکترون‌های اتم با هم برابر هستند اتم از نظر الکتریکی در حالت خنثی یا متعادل قرار دارد در غیر این صورت آن را یون می‌نامند که می‌تواند دارای بار الکتریکی مثبت یا منفی باشد. اتم‌ها با توجه به تعداد پروتون‌ها و نوترون‌های آنها طبقه‌بندی می‌شوند. تعداد پروتون‌های اتم مشخص کننده نوع عنصر شیمیایی و تعداد نوترون‌ها مشخص‌کننده ایزوتوپ عنصر است.
نظریه فیزیک کوانتم تصویر پیچیده‌ای از اتم ارائه می‌دهد و این پیچیدگی دانشمندان را مجبور می‌کند که جهت توصیف خواص اتم بجای یک تصویر متوسل به تصاویر شهودی متفاوتی از اتم شوند. بعضی وقت ها مناسب است که به الکترون به عنوان یک ذره متحرک به دور هسته نگاه کرد و گاهی مناسب است به آنها عنوان ذراتی که در امواجی با موقعیت ثابت در اطراف هسته (مدار: orbits) توزیع شده اند نگاه کرد. ساختار مدار ها تا حد بسیار زیادی روی رفتار اتم تأثیر گذارده و خواص شیمیایی یک ماده توسط نحوه دسته بندی این مدار ها معین می‌شود

descriptionیافته های تازه در باره ماده تاریک EmptyRe: یافته های تازه در باره ماده تاریک

more_horiz
اجزا
جهت بررسی اجزاء یک ماده، می‌توان به صورت پی در پی آن را تقسیم کرد. اکثر مواد موجود در طبیعت ترکیب شلوغی از مولکول‌های مختلف است. با تلاش نسبتاً کمی می‌توان این مولکول ها را از هم جدا کرد. مولکول ها خودشان متشکل از اتم ها هستند که توسط پیوندهای شیمیایی به هم پیوند خورده اند. با مصرف انرژی بیشتری می‌توان اتم ها را از مولکول ها جدا کرد. اتم ها خود از اجزاء ریزتری بنام هسته و الکترون تشکیل شده که توسط نیروهای الکتریکی به هم پیوند خورده اند و شکستن آنها انرژی بسی بیشتری طلب می‌کند. اگر سعی در شکستن این اجرا زیر اتمی با صرف انرژی زیاد بکنیم، کار ما باعث تولید شدن ذرات جدیدی می‌شویم که خیلی از آنها بار الکتریکی دارند.
همانطور که اشاره شد اتم از هسته و الکترون تشکیل شده است. جرم اصلی اتم در هسته قرار دارد؛ فضای اطراف هسته عموماً فضای خالی می‌باشد. هسته خود از پروتن (که بر مثبت دارد)، و نوترن (که بر خنثی دارد) تشکیل شده. الکترون هم بار منفی دارد. این سه ذره عمری طولانی داشته و در تمامی اتم‌های معمولی که به صورت طبیعی تشکیل می‌شوند یافت می‌شود. بجز این سه ذره، ذرات دیگری نیز در ارتباط با آنها ممکن است موجود باشد؛ می‌توان این ذرات دیگر را با صرف انرژی زیاد نیز تولید کرد ولی عموماً این ذرات زندگی کوتاهی داشته و از بین می‌روند

اتم ها مستقل از اینکه چند الکترون داشته باشند (۳ تا یا ۹۰ تا)، همه تقریباً یک اندازه دارند. به صورت تقریبی اگر ۵۰ میلیون اتم را کنار هم روی یک خط بگذاریم، اندازه آن یک سانتیمتر می‌شود. به دلیل اندازه کوچک اتم ها، آنها را با واحدی به نام انگسترم که برابر ۱۰- ۱۰ متر است می‌سنجند.

descriptionیافته های تازه در باره ماده تاریک EmptyRe: یافته های تازه در باره ماده تاریک

more_horiz
ذره زیراتمی به بخشی از ذرات بنیادی و ذرات ترکیبی گفته می‌شود که کوچکتر از اتم هستند.فیزیک ذرات و فیزیک هسته‌ای بخشی از فیزیک هستند که به مطالعه این ذرات می‌پردازند.

معروفترین ذرات زیر اتمی الکترونها پروتونها و نوترونها هستند. پروتون و نوترون ذرات ترکیبی هستند که از کوارک تشکیل شده‌اند. یک پرتون از دو کوارک بالا و یک کوارک پایین تشکیل شده است, ولی نوترون از یک کوارک بالا و دو کوارک پایین تشکیل شده است; کوارک‌ها به وسیله گلوئون به هم می‌چسبند. شش نوع کوارک متفاوت داریم('بالا', 'پایین', 'سر', 'ته', 'مفتون'), دیگر ذراتا زیراتمی فوتون و نوترینو هستند که توسط خورشید ایجاد می‌شود. بیشتر ذرات زیر اتمی از طریق بررسی پرتو کیهانی کشف شدند. از آنها در شتابدهنده‌ها استفاده می‌شود.

descriptionیافته های تازه در باره ماده تاریک EmptyRe: یافته های تازه در باره ماده تاریک

more_horiz
پرتوها بردو نوعند یونیزاسیون وغیر یونیزاسیون پرتوها به دوگونه به ذرات زیر اتمی تاثیر میگذارند پرتوهای یونیزاسیون دربرخورد با ذرات زیر اتمی رادیکال آزاد تولید کرده مثل آلفا وبتا واما پرتوهای غیر یونیزاسیون که بار نداشته وایجاد پوزش نمیکنند مثل اشعه گاما وایکس

descriptionیافته های تازه در باره ماده تاریک EmptyRe: یافته های تازه در باره ماده تاریک

more_horiz
هسته اتم

.هستهٔ اتم ناحیه‌ای با جرم بالا است که پروتون‌ها و نوترون‌ها در آن قرار گرفته اند. اندازهٔ هسته از اندازهٔ خود اتم بسیار کوچک‌تر است, و تقریباً تمام جرم اتم را که از ذرات پروتون و نوترون سبب می‌شود در این ناحیه قرار دارد.

descriptionیافته های تازه در باره ماده تاریک EmptyRe: یافته های تازه در باره ماده تاریک

more_horiz
تاریخچه
هسته اولین بار توسط ارنست رادرفورد و در سال ۱۹۱۱ کشف شد او یک ورق طلا را مورد بمباران پرتو آلفا قرار داد طبق نظر تامسون باید تمام پرتو یا بازمی گشت یا عبور می‌کرد اما بعضی از پرتو ها عبور کرده و بعضی از پرتو ها به شدت باز می‌گردند پس او اینگونه نتیجه گرفت که جرم بسیار چگال و با بار مثبت(زیرا پرتو آلفا ۲ بار مثبت دارد) و متمرکز در محلی از اتم قرار دارد که بررسی های دقیقتر این محل را مرکز اتم مشخص نمود نام این محل هسته گذاشته شد.

descriptionیافته های تازه در باره ماده تاریک EmptyRe: یافته های تازه در باره ماده تاریک

more_horiz
مدل‌های اتمی
مدل اتمی دالتون
نظریهٔ اتمی دالتون: دالتون نظریه اتمی خود را با اجرای آزمایش در هفت بند بیان کرد.

ماده از ذره‌های تجزیه ناپذیری به نام اتم ساخته شده‌است.
همهٔ اتم‌ها یک عنصر، مشابه یکدیگرند.
اتم‌ها نه به وجود می‌آیند و نه از بین می‌روند.
همهٔ اتم‌های یک عنصر جرم یکسان و خواص شیمیایی یکسان دارند.
اتم‌های عنصرهای مختلف به هم متصل می‌شوند و مولکول‌ها را به وجود می‌آورند.
در هر مولکول از یک ترکیب معین، همواره نوع و تعداد نسبی اتم‌های سازنده ی آن یکسان است.
واکنش‌های شیمیایی شامل جابه جایی اتم‌ها و یا تغییر در شیوهٔ اتصال آن‌ها است.
نظریه‌های دالتون نارسایی‌ها و ایرادهایی دارد و اما آغازی مهم بود. مواردی که نظریهٔ دالتون نمی‌توانست توجیه کند:

پدیدهٔ برقکافت (الکترولیز) و نتایج مربوط به آن
پیوند یونی - فرق یون با اتم خنثی
پرتو کاتدی
پرتوزایی و واکنش‌های هسته‌ای
مفهوم ظرفیت در عناصر گوناگون
پدیدهٔ ایزوتوپی
قسمت اول نظریهٔ دالتون تأیید فیلسوف یونانی (دموکریت) بود.

نظریهٔ دالتون از سه قسمت اصلی (قانون بقای جرم - قانون نسبت‌ها معین - قانون نسبت‌های چندگانه) می‌باشد.

مطالعهٔ اتم‌ها و ذرات ریزتر فقط به صورت غیرمستقیم و از روی رفتار (خواص) امکان پذیر است.

اولین ذرهٔ زیراتمی شناخته شده الکترون است. مواردی که به کشف و شناخت الکترون منجر شد:

الکتریسیتهٔ ساکن یا مالشی
پدیدهٔ الکترولیز (برقکافت)
پرتو کاتدی
۴پدیدهٔ پرتوزایی

descriptionیافته های تازه در باره ماده تاریک EmptyRe: یافته های تازه در باره ماده تاریک

more_horiz
مدل اتمی تامسون
مدل اتمی تامسون (کیک کشمشی، مدل هندوانه‌ای یا ژله میوه دار)

الکترون با بار منفی، درون فضای ابرگونه با بار مثبت، پراکنده شده‌اند.
اتم در مجموع خنثی است. مقدار با مثبت با بار منفی برابر است.
این ابر کروی مثبت، جرمی ندارد و جرم اتم به تعداد الکترون آن بستگی دارد.
جرم زیاد اتم از وجود تعداد بسیار زیادی الکترون در آن ناشی می‌شود.

descriptionیافته های تازه در باره ماده تاریک EmptyRe: یافته های تازه در باره ماده تاریک

more_horiz
مدل اتمی رادرفورد
1)هر اتم دارای یک هسته کوچک است که بیشتر جرم اتم در آن واقع است.

2)هسته اتم دارای بار الکتریکی مثبت است.

3)حجم هسته در مقایسه با حجم اتم بسیار کوچک است زیرا بیشتر حجم اتم را فضای خالی تشکیل می‌دهد.

4)هسته اتم بوسیله الکترونها محاصره شده است.

descriptionیافته های تازه در باره ماده تاریک EmptyRe: یافته های تازه در باره ماده تاریک

more_horiz
ماده تاریک


ماده تاریک، در اخترشناسی و کیهان شناسی، ماده‌ای فرضی است که چون از خود نور (امواج الکترومغناطیسی) گسیل یا بازتاب نمی کند، نمی توان آن را مستقیما" دید، اما از اثرات گرانشی موجود بر روی اجسام مرئی، مثل ستاره‌ها و کهکشان ها، می توان به وجود آن پی برد. بر اساس مشاهدات فعلی، که بر روی ساختارهایی بزرگتر از کهکشانها صورت گرفته است، و همچنین مطالب مربوط به انفجار بزرگ، ماده تاریک و انرژی تاریک تشکیل دهنده بخش زیادی از جرم موجود در جهان قابل مشاهده است. اجزای ماده تاریک جرم بسیار بیشتری از قسمت دیده شدنی کائنات دارند] فقط حدود 4% از مجموع کل چگالی انرژی در کیهان را می توان مستقیم مشاهده کرد (با توجه به اثرهای گرانشی آن)، که این مقدار شامل باریونها و تابش های الکترومغناطیسی نیز می شود. همچنین تصور می شود که 22% از ماده تاریک تشکیل شده باشد و 74% باقی مانده را نیز انرژی تاریک تشکیل داده باشد، که همانند ماده تاریک در فضای کائنات توزیع شده و به همان اندازه ماده تاریک ناشناخته و مجهول مانده است. تعیین خواص و ویژگی های این توده ناشناخته به یکی از مهم ترین مسائل کیهان شناسی مدرن و فیزیک ذرات تبدیل شده است. این نکته قابل ذکر است که اسامی «ماده تاریک» و «انرژی تاریک» در بیشتر مبین عدم اطلاع انسان از ماهیت این دو ماده و ناشناخته بودن آن است یك اخترشناس در این باره مى گويد: «به ياد داشته باشيد كه ما اين پديده را انرژى تاريك مى ناميم اما اين نامگذارى ممكن است اين باور غلط را در ذهن مخاطبان ايجاد كند كه ما حقيقتاً مى دانيم كه آن پديده چيست. اما بايد اذعان داشت كه ما واقعاً چيز زيادى در اين باره نمى دانيم»
با اینکه ساختار و ویژگی های ماده تاریک هنوز کاملا" مشخص نیست[، اما این طور تصور می شود که بخش اعظم ماده تاریک موجود در جهان، «غیر باریونی» باشد، که به معنا آن است که دارای هیچ اتمی نیست و به وسیله نیروی مغناطیسی به سمت مواد معمولی جذب نخواهد شد. ماده سیاه غیرباریونی شامل نوترینو و احتمالا" دارای اجزای دیگری مانند مواد فرضی ای چون «آکسیون» (axions) و «ابرمتقارن» (supersymmetric) می باشد. برخلاف ماده تاریک باریونی، ماده تاریک غیر باریونی در شکل گرفتن عناصر در ابتدای آفرینش نقشی نداشته و وجودش تنها به دلیل جاذبه گرانشی آن اثبات می شود. به علاوه، اگر همه اجزایی که ماده تاریک از آنها تشکیل شده باشد ابرمتقارن باشند، واکنش ها و برخوردهای آن ها با یکدیگر موجب نابودی آن ها شده و فراورده‌هایی قابل مشاهده نظیر فوتون و نوترینو حاصل می شوند.با اینکه وجود ماده تاریک در جهان مهم و ضروری به نظر می رسد، اما هنوز مدارک و دلایل قطعی مبنی بر وجود این ماده و طبیعت آن به دست نیامده است. با این وجود تئوری ماده تاریک به عنوان قابل قبول ترین فرضیه برای توجیه انحراف در حرکت وضعی کهکشان است. سرعت چرخشی ستاره‌ها در کهکشان‌ها از رابطه‌ای که از قوانین کپلر انتظار داریم پیروی نمی کند و برحسب فاصله از مرکز کهکشان ثابت است. برای توضیح این پدیده باید توزیع جرم در کهکشان به طور خطی با شعاع زیاد شود، اما این توضیح با مشاهدهٔ کهکشان‌ها در قسمت مرئی که نشان می‌دهد بیشتر جرم در ناحیه مرکزی متراکم شده است ناسازگار است. بنابراین فرض می‌شود که این جرم نایافته از مادهٔ تاریک (که آن را نمی‌بینیم) ساخته شده باشد. چند فرضیه دیگر نیز، مانند فرضیه موند (MOND) و فرضیه توز (TeVeS) برای توجیه این موضوع مطرح شده اند، اما هیچ کدام به اندازه نظریه ماده تاریک در مجامع علمی مقبولیت پیدا نکرده اند.

descriptionیافته های تازه در باره ماده تاریک EmptyRe: یافته های تازه در باره ماده تاریک

more_horiz
انفجار بزرگ
مِهبانگ یا انفجار بزرگ یک نظریه علمی است، و لحظه آغازین هستی را گویند که کل هستی (شامل زمان و هر سه بعد) از آن هنگام، بر طبق این نظریه، شروع شده‌است.

بر طبق این نظریه، جهان فعلی ما از ذره بسیار کوچک تر از کوچک‌ترین ذرات بنیادی بوجود آمد. البته علم فیزیک در آن لحظه وجود نداشت، و به این حالت تکینگی گویند. در واقع بر طبق این نظریه، از این تکینگی جهان منفجر شد و از این ذره همهٔ ذرات بنیادی به وجود آمدند و شروع کردند از مرکز آن دور شدن، که میلیاردها کهکشان و از جمله همین کهکشان راه شیری خودمان به وجود آمدند.

این انفجار باعث انبساط جهان به صورت بادکنکی می‌شود. البته نیروی دیگری که در این انبساط و کند شدن سرعت انبساط ان تأثیر دارد نیروی جاذبه‌است و خمیدگی‌های فضا زمان نسبیتی و در این صورت سه حالت متصور است

1.انبساط دائم
2.رسیدن به یک حالت ثابت و پایدار
3.انقباض بعد از انبساط
‍‌مقدمه پژوهش های انجام شده در سالهای پیش نشان می‌دهد که جهان افزون بر آنکه در حال بزرگ شدن است، این انبساط دارای شتاب نیز می‌باشد. یعنی همچنان که کهکشانها در حال دور شدن از یکدیگر هستند، افزون بر تندی (سرعت( دارای شتاب نیز می‌باشد . هنگامی که بحث انبساط جهان مطرح شد، برای توجیه آن باید یک نظریه منطقی و نو ارائه می‌شد تا بتواند بزرگ شدن جهان را توجیه کند. این نظریه باید توضیح می‌داد که بزرگ شدن جهان از کجا و چه زمانی آغاز شده است؟ برای توجیه بزرگ شدن جهان نظریه "مهبانگ" -(انفجار بزرگ-(( Big Bang) مطرح شد که بر پایهٔ آن جهان از انفجار یک تودهٔ فوق العاده متراکم و با حجم ناچیز آغاز شده است . پس از آنکه شتاب جهان مطرح شد، باید یک دلیل منطقی برای توجیه آن ارائه می‌شد. همچنانکه می دانید طبق قوانین فیزیک شتاب ناشی از اعمال نیرو یا انتقال انرژی صورت می‌گیرد. بنابراین باید نیرویی به جهان اعمال شود یا انرژی وجود داشته باشد تا بتواند شتاب جهان را توجیه کند. براین پایه بحث انرژی تاریک یا Dark Energy مطرح شد که هنوز سرچشمه و چرایی آن ناشناخته است. البته در این زمینه نظریه‌های گوناگونی مطرح شده است، اما هیچ کدام نتوانسته پاسخی پذیرفتنی به آن بدهد .
privacy_tip Permissions in this forum:
You cannot reply to topics in this forum
power_settings_newLogin to reply