دانلود مقاله در مورد كنش بين گرانش و فوتون

دسته بندي : مقاله » مقالات فارسی مختلف
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت )
تعداد صفحه : 20 صفحه

 قسمتی از متن word (..doc) : 
 

‏ 
‏چكيده‏:
‏در ‏اينجا ‏فرايند ‏توليد ‏ذرات ‏باردار ‏توسط ‏هيگز ‏بوزونها ‏تشريح ‏مي ‏شود. ‏اما ‏قبل ‏از ‏آن ‏ساختمان ‏فوتون ‏با ‏دقت ‏مورد ‏بررسي ‏قرار ‏مي ‏گيرد ‏و ‏طي ‏آن ‏تعريف ‏جديدي ‏از ‏ذرات ‏هيگز ‏تحت ‏عنوان ‏بار-‏رنگ ‏و ‏مغناطيس-‏رنگ ‏داده ‏خواهد ‏شد
‏مقدمه:
‏از ‏هنگاميكه ‏كروموديناميك ‏كوانتومي ‏مطرح ‏و ‏توسعه ‏يافت، ‏نظرات ‏مختلفي ‏نيز ‏در ‏مورد ‏خواص ‏و ‏خصوصيات ‏هيگز ‏بوزونها ‏مطرح ‏و ‏به ‏بحث ‏گذاشته ‏شده است. در مقالاتي كه سالهاي اخير منتشر شده توجه زيادي به هيگز باردار بويژه در ارتباط با بوزونهاي الكترويك مشاهده مي شود. اما تا بحال توجه چنداني به ارتباط بين هيگز و گرانش نشده است. ‏ [6],[4],[5].[3].[2].[1]‏
‏در اين مقاله تلاش مي شود با توجه به جابجايي بسمت آبي گرانش (اثر موسبوئر و آزمايش پوند و ربكا) كنش بين گرانش و فوتون از نقطه نظر ميدان هيگز مورد بررسي قرار گيرد. [8], [7]
‏جابجايي بسمت آبي گرانش و اثر موسبوئر بخوبي نشان مي دهد كه سه ذره موجب افزايش جرم (انرژي) فوتون در ميدان گرانشي مي شوند و هر سه نيز خواص الكترومغناطيسي دارند. اين سه ذره را بار-رنگ مثبت، بار-رنگ منفي و مغناطيس-رنگ ناميده مي شوند كه در ادامه توضيح داده خواهد شد.
‏  
‏نگاه تكاملي به امواج الكترومغناطيس
‏فوتون بسته ي انرژي در حال چرخش است. كاملاً واضح است كه ميدانهاي الكترومغناطيسي اطراف پرتو نوري، ايستا نيستند. همچنين ميدانهاي الكترومغناطيسي كه توسط فوتون ايجاد مي شود، بمراتب قوي تر از ميدان گرانشي آميخته با آن است. علاوه بر آن تا بحال مشخص نشده كه ميدان گرانشي اين بسته ي انرژي (فوتون)، حالت ايستايي يا نوساني دارد و چگونه فوتون اين مجموعه ميدانها (الكترومغناطيسي و گرانشي) را كه از نظر شدت بسيار متفاوت هستند، توليد مي كند. اين واقعاً يك معما است.
‏اجازه بدهيد يك نگاه جديد و متفاوت به رفتار امواج الكترومغناطيسي در ميدان گرانشي بيندازيم. چنين نگرشي مي تواند كمك كند تا به حل اين معما نزديك شويم. همچنانكه نسبيت عام بطور نظري پيشگويي كرده بود كه فركانس فوتون در ميدان گرانشي تغيير مي كند، در آزمايش نيز اين تغيير فركانس مشاهده شد و به تاييد رسيد.
[8]
‏ 
‏هنگاميكه فوتون در ميدان گرانشي سقوط مي كند، انرژي(جرم) آن افزايش مي يابد. با توجه به رابطه ي
‏ W=dmc2
‏ 
‏نيروي گرانش روي فوتون كار انجام مي دهد و جرم(انرژي) فوتون افزايش مي يابد. اما انرژي فوتون وابسته ميدانهاي الكتريكي و مغناطيسي آن است. بنابراين يك قسمت از كار نيروي گرانش به انرژي الكتريكي و قسمت ديگر به انرژي مغناطيسي فوتون تبديل مي شود.
‏با توجه به اينكه نحوه كسب جرم توسط ذرات بوسيله ي ميدان هيگز توجيه مي شود، اما اين پديده را چگونه مي توانيم با ميدان هيگز توضيح دهيم؟ همچنين با توجه به هيگز بوزون، در جابجايي بسمت انتقال به قرمز چه اتفاقي مي افتد كه انرژي (جرم) فوتون افزايش مي يابد؟
 
‏ 
‏مكانيزم هيگز
‏ 
‏مكانيزم هيگز، مكانيزمي است كه طي آن همه ي ذرات بنيادي جرم كسب مي كنند. براي نمونه از شكست خود  [9]‏بخود تقارن، فرض كنيد يك ميدان اسكالر به هر نقطه از فضا اندازه ي زير را نسبت مي دهد:
 
           (1)
‏توجه كنيد كه ميدان انرژي پتانسيل بشكل:
                 (2)
‏از انتگرال روي فضا به دست مي آيد كه در آن
‏انرژي پتانسيل
V(x, y, z)
 ‏ميدان غير صفر هيگز است     
   H(x, y, z)    
‏است. در اينجا يك مانيفلد كمينه در شرط زير خواهيم داشت.
    (3)
‏اين نشان دهنده ي كمترين مقدار چگالي انرژي در اين تكنيك تابع 
[11]‏است كه مانند انتهاي يك بطري است كه در اطراف آن برآمدگي وجود دارد.
‏با توجه به روابط (1) و (2) در هر بخش هر اندازه كوچك از فضا، يك ذره ي هيگز وجود دارد كه آن را توليد  ذرات از هيگز يا  
Creative Particle of Higgs or CPH.
‏مي ناميم.
‏ 
‏توليد ذرات از هيگز
Creative Particles of Higgs (CPH)
‏تعريف: ‏فرض كنيم يك ذره وجود دارد (كوچكتر از فوتون كه مي تواند در فوتون قرار گيرد) كه داراي جرم و سرعت:
 ‏سرعت نور  c     
   VCPH > c    ‏و
 VCPH ‏مقدار سرعت ثابت‏  
 m‏ ‏ثابت  ‏جرم
‏است كه آن را سي. پي. اچ. يا:
Creative Particles of Higgs (CPH)
‏است.
p=mVCPH
‏مي ناميم. بنابراين سي. پي. اچ. داراي اندازه ي حركت    
‏سي. پي. اچ. را با هيگز
‏نشان مي دهيم. هنگاميكه سي. پي. اچ. داراي اسپين است، گراويتون ناميده مي شود. با توجه به اينكه فضا انباشته از گراويتون (اثر گرانشي) است، بنابراين فضا انباشته از سي. پي. اچ. است. 
‏ 
‏اصل سي. پي. اچ.
Principle of CPH
‏سي. پي. اچ. ذره اي با جرم ثابت است كه با مقدار سرعت ثابت حركت مي كند و داراي لختي دوراني است. در هر كنش بين سي. پي. اچ. و ساير ذرات موجود، مقدار اين سرعت تغيير نمي كند( جدول1 ) بطوريكه‏:
‏ 
grad VCPH = 0 in all inertial reference frames in any space
 
‏جدول1
‏جرم سي. پي. اچ.
mCPH
‏مقدار سرعت سي. پي. اچ.
VCPH
‏لختي دوراني (اسپيني) سي. پي. اچ
I
‏ 
‏توضيح:
‏بنابر اصل سي. پي. اچ. چون سي. پي. اچ. همواره با مقدار سرعت ثابت حركت مي كند در كنش با ساير ذرات داراي اسپين خواهد شد.
‏مقدار سرعت سي. پي. اچ.‏=مقدار ثابت
VCPH=constant
‏