سرشت علم(۳۷): ساخت شگفت انگیز نهایی‌ ماده

چهارشنبه, ۱۰ام بهمن, ۱۳۹۷
اندازه قلم متن

دکتر ریموند رخشانی *

مقاله و فایل صوتی سی وهفتم:

پخش‌کننده صوت

 ****

 ****

ساخت شگفت انگیز نهایی‌ ماده

تقاضایی بزرگ از شما دوست  عزیز و  اندیشمند محترم ( خارج از ایران)

اگر سلسله فایل‌ های صوتی و مقالات علمی “سرشت علم”  برای شما سودمند بوده ا‌ند و هستند، خواهشمندم با شنیدن هر فایل صوتی با ارسال هر مبلغی که برای شما مقدور است) شاید بعنوان شهریه نام نویسی برای کلاس های دروسی علمی، (به حساب بانکی زیر، مرا یاری دهید.

    PayPal    نام موسسه مالی 

www.paypal.me/rrakhshani    شناسه حساب در موسسه مالی

با پشتیبانی شما، می توانم این کار سنگین و پروژه علمی – پژوهشی را، هرچه دقیق تر و جامع تر،  با دغدغه کاری و نگرانی مالی کمتری ادامه دهم.

پیشاپیش از یاری و یاوری شما برای پیشبرد پروژه “سرشت علم” صمیمانه سپاسگزارم. مسلما پیشبرد این پروژه بدون حمایت مالی شما عزیزان برای من میسر نخواهد بود. همچنین در اینجا مراتب سپاس خود را از یاری آقایان دکتر بهرخ خوشنویس، دکتر منصور رحیمی، دکتر همایون مهمنش و آقای سعید مجیدی ابراز می دارم

با احترام، ر. رخشانی

برای شناخت[۱] ماده­ ی تاریک[۲] نیاز داریم[۳] تا نُخست ماده­ ی مَعمولی[۴]‌ را بهتر درک کنیم و این مسلما از شناختِ اتم شروع می‌‌ شود[۵]. قبلا گفته شد که الکترون‌ بدور هسته ­ی مرکزی اتم که شامل پروتون‌ ها و نوترون­ هاست در چرخش است.

  • خود پروتون ‌ها و نوترون‌ ها از کوارک‌ های رو به بالا و کوارک‌ های رو به پایین ساخته شده ­اند[۶].
  • بار الکترون‌ ها ۱-، پروتون‌ ها ۱ +‌ و بار نوترون‌ ها صفر است.
  • کوارک‌‌ های رو به بالا باری برابر با  +۲/۳ دارند در حالیکه کوارک‌‌ های رو به پایین باری برابر با -۱/۳ دارند.
  • همه این ذرات لازم‌ ­اند تا مواد دنیای ما را بسازند[۷].

این ذرات ماده نمی‌‌‌ توانستند خود را در چیدمان‌‌ های مختلف (هسته­‌ ی مرکزی، اتم، ملکول و غیره) تنظیم کنند اگر ذرات دیگری (یعنی‌ ذرات حامل نیرو[۸]) آنها را به یکدیگر پیوند نمی‌ ‌‌دادند. این ذرات حامل نیرو فوتون‌‌ ها  و گلوئون‌ ‌ها  هستند.

  • فوتون‌‌ ها نیروی الکترومغناطیسی‌ را حمل می‌‌‌ کنند.
  • گلوئون ‌ها حامل نیروی قوی[۹] هستند و کوارک‌ ‌ها را در هسته‌ ­ی مرکزی بهم پیوند می‌ ‌‌دهند.

با توجه به آنچه گفته شد فیزیکِ مدرن دو نوع ذره­‌ ی بنیادین را طبقه‌ ­بندی کرده است که آنها را فِرمیون (یا ذراتِ ماده[۱۰])  و بوزون (یا ذرّاتِ حامل نیرو[۱۱])  می‌ ‌‌نامند[۱۲]. بنابراین ذرات ماده (فِرمیون‌‌ ها که بر گرفته از نام انریکو فرمی[۱۳] فیزیکدان هستند) شامل کوارک‌‌ ها و الکترون­‌ هاست.

  • خصوصیت ویژه­‌ ی فرمیون‌ ‌ها در آن است که پُرکننده­‌ ی فضا هستند یعنی‌ شکل اجسام را می‌ ‌‌سازند و بدون آنها همه چیز ازهم­‌ می‌‌‌ پاشد و فضای هر ماده‌ ­ای بدلیل این ویژ­گی فرمیون­‌ هاست.
  • ذرات حامل نیرو (بوزون‌‌ ها که برگرفته از نام دانشمند هندی ساتیندرا نات بوز [۱۴] هستند) شامل فوتون‌‌ ها و گلوئون ‌ها می‌‌‌ باشند. بوزون‌‌ ها فضاگیر نیستند[۱۵] و بر روی هم انباشت می‌ ‌‌شوند مانند میدان مغناطیسی‌ یا الکتریکی‌ که تعداد بی­‌ شماری از بوزون‌‌ ها برهم انباشت شده و آن میدان را بوجود می‌ ‌‌آورند.
  • فوتون‌‌ ها خود را به شکل‌‌ های گوناگون آشکار می‌‌‌ سازند؛ از میدان یا حوزه‌‌ های الکتریکی‌ یا مغناطیسی‌ گرفته و تا امواج نوری و تا حتی حرارت اشکال متفاوت فوتون‌ ‌ها هستند.

نکته­‌ ی مهم دیگر در مورد این ذرات پایه‌ ­ای تفاوتِ چرخشی آنهاست که آنها را از یکدیگر متمایز می‌ ‌‌کند.

  • همه­‌ ی ذراتِ حامل نیرو (بوزون­‌ ها) چرخش کامل دارند (۱، ۲، ۳،..) در حالیکه همه­‌ ی ذرات ماده (فرمیون‌ ‌ها) نیم­چرخش‌)یا چرخشی کسری( دارند (۲/۱، ۳/۲، ۵/۲،…)
  • برای نمونه الکترون‌‌ ها و کوارک‌‌ ها نیم­ چرخشی (۲/۱)؛ در حالیکه فوتون ‌ها و گلوئون ‌ها تک­ چرخشی (۱) هستند.

بالاخره اینکه به غیر از ماده دانشمندان ثابت کرده ­اند که پادماده یا ضِدّماده[۱۶]  هم وجود دارد. به مفهومی‌ حتی پاد ذره یا ضدّ ذره  ذره­ ای است که بر خلاف زمان در حرکت است.

  • ذرات ماده (فرمیون­ ها) معمولا پاد ذره یا ضدّ ذره­ ی ویژه­ ی خود را دارند و هنگامیکه ذره­ ی ماده به ذره­ ی پادماده یا ضدّماده برخورد می‌‌ کند، نابود شده و انرژی تولید می‌‌ کند.
  • پاد ذره یا ضدّذره­ ی الکترون، پوزیترون[۱۷]  نامیده شده و با برخورد آن دو با یکدیگر فوتون آفریده می ‌‌شود.
  • ذرات حامل نیرو (بوزون­ ها) اغلب پاد ذره یا ضدّ ذره­ ی خود هم هستند.
  • آنچه به اثبات رسیده این است که در گیتی‌ (بدلیلی ناشناخته[۱۸]) ماده از پادماده یا ضدّ ماده بیشتر است. دیگر اینکه ماده­ ی تاریک پادماده نیست و اگر پادماده یا ضدّ ماده بود با ماده ­ی معمولی‌ برخورد می‌‌ کرد و گسیل­ مندی، تشعشع یا پرتوافکنی[۱۹]  چشم­ گیری می ‌‌داشت.

دانشمندان ثابت کرده­ اند که حتی در درون اتم­ ها، ذرات بوسیله­ ی ذراتی دیگر کنار هم نگه ­داشته می ‌‌شوند[۲۰].

  • کوارک‌ ها بوسیله­ ی گلوئون­‌ ها بهم متصل ­اند تا پروتون‌ ها و نوترون‌ ها را تشکیل بدهند.
  • اما خود پروتون‌ ها و نوترون‌ ها چگونه بهم پیوند دارند؟ دانشمندان امروزی گفتگو در مورد نوعی بوزون بنام پایون دارند (که در واقع خود زوجی از کوارک – ضدّ کوارک  است[۲۱].)
  • الکترون‌ ها بوسیله­ ی فوتون‌ ها به هسته­ ی مرکزی اتم پیوسته هستند.
  • فوتون‌ ها همچنین بدلیل میدان­ های الکترومغناطیسی‌ ناهمگون در اتم­ ها آنها را به یکدیگر می‌‌ پیوندند و تولید ملکول می ‌‌کنند.

در سال‌ های اخیر یکی‌ از بُزرگترین چالش ‌ها در علمِ فیزیک جستجو بَرای چیزی است که آن را “فرضیه ­ی همه­ چیز[۲۲]”  نامیده ­اند[۲۳]. این فرضیه بر اساسِ مجموعه­ ای از معادلاتی ­ست که بتواند کارکردِ انواعِ مختلفِ مواد و نیرو‌ها در گیتی[۲۴] را از طریق ریاضی توضیح دهد.[۲۵]

  • البته می‌‌ توان به نحوی تقلیل­ گرایانه [۲۶]مطرح کرد که تمام پدیده‌ های طبیعی از طریقِ عملکردِ کوچکترین ذره‌ های ‌شان و درهم­ کنش‌ های آنها قابل پیش­ بینی­ اند.
  • نخستین فرضیه­ ی اتم‌ ها، در ابتدای کار، نوعی از همین برخوردِ تقلیل­ گرایانه بود و در بخش‌ هایی‌ از پژوهش‌ های ژنتیکِ مدرن هم اینگونه برخورد مشهود است.
  • اما می‌‌ توان مطرح کرد که بسیاری از خواص جمعی‌ ماده[۲۷] و برای نمونه مهم‌ ترینِ آنها یعنی‌ آگاهی‌ بشر[۲۸]  از ذراتِ آن قابل پیش­ بینی‌ نیست.

فیزیکدان‌ های ذرّه­ ای که دانشمندانِ تجربه­ گرا نیز خوانده می ­شوند[۲۹] پیشرفت‌ های بسیاری در موردِ بوجودآوردنِ “نظریه ­ی همه ­چیز” داشته ­اند.[۳۰]

  • اما برای جستجو در ذراتِ کوچک ­تر و کوچک ­ترِ ماده نیاز به منابعِ بزرگ­ تر و بزرگ ­تری از انرژی داریم[۳۱].
  • سخت ­افزارهایی  تجربی که مورد استفاده­ ی دانشمندان برای پژوهش و جستجو پیرامون آن ذراتِ بسیار کوچک هستند “شتاب ­دهنده‌ های ذرّه­ ای[۳۲]” خوانده می‌‌ شوند.
  • تئوریسین‌ های فیزیکدان نیز تجربه­ گرا‌ها را از طریقِ طراحیِ مدل‌ های مجازی پیچیده­ کامپیوتری[۳۳]  و محاسباتی یاری و راهنمایی‌ می‌‌ کنند.

“شتاب­ دهنده‌ های ذرّه­ ای” ابزارهای بزرگ و قدرتمندی هستند که با استفاده از میدانی الکترومغناطیسی‌، تابه یا پرتوی از ذراتِ باردار[۳۴]  را شتاب می ­دهند. ذراتِ شتاب ­داده شده به سرعت با یکدیگر برخورد کرده تولید تکه یا قطعه‌ ذرّه­ های[۳۵] ریزتری می‌‌ کنند و ردیاب‌ هایی ‌ بسیار حساس همه­ ی وقایع را ثبت می‌‌ کنند.[۳۶]

  • نخستین آزمون‌ های با انرژیِ بسیار بالای فیزیکی، از ذراتِ پرانرژیِ فضایی – از اشعه ‌های کیهانی –  استفاده کرده بودند.
  • در سال ۱۹۳۰ دانشمند آمریکایی ارنست لارنس[۳۷]  در دانشگاهِ برکلی اولین “شتاب­ دهنده­ ی ذرّه­ ای” را اختراع کرد و آن را” سیکلوترون” یا “الکترون ­چرخه[۳۸]”  نامید.
  • ماشین‌ های بعدی که “شتاب ­دهنده‌ های خطی[۳۹]‌”  نامیده می‌‌ شوند شاید درازایی در حدود چند کیلومتر داشته باشند.
  • با جستجوی فیزیکدان‌ ها برای ذراتی گران­ جرم­ تر و گذراتر[۴۰]  نیاز بیشتری برای ابزار‌هایی‌ بزرگ ­تر و دقیق­ تر و حساس ­تر داریم. به انرژی‌ های بسیار زیادتری هم نیازمندیم تا عملکردِ معادله­ ی اینشتین (E=mc۲) را در بوجودآوردنِ ذراتی بزرگ­ تر ردیابی یا مشاهده کنیم.

همانگونه که بتدریج ابزار‌ها پیچیده­ تر شدند و “شتاب ­دهنده­ های “قدرتمندتری نیز ساخته شدند، ذراتِ پایه ­ایِ[۴۱]  بیشتری نیز کشف شدند. در دهه ­ی ۱۹۶۰ صد‌ها ذراتِ پایه ­ای که هریک جرم، بار الکتریکی‌، چرخشِ[۴۲] ویژه و خواص خود را داشتند به ثبت رسیدند.[۴۳]

  • جمع ­آوری و طبقه­ بندیِ این ذرات نیاز به کاری شبیه به آنچه مندلیف صد سال پیشتر در موردِ عناصر کرده بود داشت. یکی‌ از گام‌ هایِ کلیدیِ در دریافت این نکته بود که برخی‌ از ذرات هرگز در هسته ­ی­ مرکزی اتم‌ ها باقی‌ نمی‌‌ مانند در حالیکه برخی‌ دیگر همواره به نحوی در ارتباط با هسته­ ی ­مرکزی اتم هستند.
  • لپتون ‌ها[۴۴]  که شامل الکترون‌ ها و نوترینو‌ها هستند طبقه ­ای از ۶ ذرّه­ ی مختلف هستند که هیچگاه در هسته­ ی­ مرکزی اتم وجود ندارند.
  • هادرون ‌ها[۴۵]  شاملِ همه­ ی ذراتی هستند که در هسته­ ی­ مرکزی اتم­ ها وجود دارند و شامل پروتون‌ ها و نوترون‌ ها هستند. ردیابی صد‌ها هادرون در آزمایشات دانشمندان را قانع کرد که ذرات پایه ­ای دیگری هم امکانِ وجود دارند.
  • گروه‌ های دو-هادرونی یا سه-هادرونیِ همواره متصل­ بهمی را که دانشمند آمریکایی جل-مان[۴۶]  ردیابی و کشف کرد کوارک نامیده می ‌‌شوند.[۴۷]
  • علاوه بر ۶ لپتون و ۶ کوارک که همه­ ی مواد را می‌‌ سازند دانشمندانِ ثابت کرده­ اند که ذراتِ ضدماده هم وجود دارند. ذراتِ ضدماده مانندِ پوزیترون (که ضدماده ­ی الکترون است) هنگامیکه با ماده برخورد می‌‌ کنند یکدیگر را کاملا نابود[۴۸]  می ‌‌کنند و تولید انرژی می ‌‌کنند.
  • مطابق با مدل‌ هایِ جاریِ علمی‌ جرمِ همه­ ی گیتی[۴۹] متشکل از ۶ لپتون، ۶ کوارک و ۱۲ ضدذرّه‌ های ‌شان است. یکی‌ از شگفتی‌ ها و اسرار هستی‌ در فیزیکِ ذرّه­ ای عدمِ تقارن ماده  و ضدماده در گیتی‌ است[۵۰].

تعریفِ نسبتا کاملی از گیتی نیاز به شناختِ همه­ ی ماده‌ ها و همچنین شناختِ نیرو‌هایی‌ است که باعث می‌‌ شوند تا مواد کارکرد‌هایِ اعجاب­ انگیزی داشته باشند[۵۱]. چنین به نظر می‌‌ رسد که تنها چهار نیرو در گیتی وجود دارد.

  • نیروی گرانش که نیرویی نسبتا ضعیفی است که بینِ دو جسم که جرم دارند، حتی اگر فاصله­ ی زیادی داشته باشند، وجود دارد.
  • نیروی الکترومغناطیس که بین دو جسم که بارِ الکتریکی‌ دارند وجود دارد. این نیرو در فاصله‌ های بسیار زیاد هم وجود دارد و از گرانش قوی ­تر است.
  • کارکرد “نیرویِ قوی”  تنها در ابعادِ هسته ­ای وجود دارد. این نیرو انرژیِ پیوند‌هایِ بین پروتون‌ ها و نوترون‌ ها را در اتم‌ ها فراهم می ‌‌کند.
  • “نیرویِ ضعیف”  هم تنها در ابعادِ هسته ­ای موجود است. این نیرو انرژیِ رهاییِ[۵۲]  لازم را برای الکترون ­ها بهنگامِ واپاشی یا فروکاهیِ بتایی[۵۳] فراهم می‌‌ کند.

بنابر نظریه‌ هایِ مدرنِ ذرات و نیروها که امروزه “مدلِ استاندارد[۵۴] ” خوانده می ‌‌شود، همه­ ۱۲ ذرّه­ های پایه­ ای ماده و ۱۲ ذرّه­ های ضدماده  و همه­ ی ۴ نیروی  نامبرده[۵۵] در سطحی عمیق یکی‌ هستند.[۵۶]

  1. اگر تصور کنیم که همه­ ی اجسامِ در آتشی بی ­نهایت داغ (چندین صدهزار درجه) بسوزند پس از مدتی‌ همگی‌ به مخلوطی گداخته از پروتون‌ ها و الکترون‌ ها تبدیل می‌‌ شوند. تنها با خنک ­شدنِ آن مخلوط، موادِ آنها شکل­ گرفته و آشکار می‌‌ شوند.
  2. امروزه بهمین­ ترتیب فیزیکدانان گیتی‌ را زمان‌ فضایی می‌‌ پندارند[۵۷] که همه­ ی ذرّه­ ها و نیروها در آن گویی “خنک ­شده” و شکل ویژه­ ی خود را گرفته­ اند در حالیکه آن ها در ازل غیرقابلِ تفکیک، یکی‌ و کاملا متقارن بودند.

یکی‌ از راه‌ های چنین تصوّری بازگشت به زمانِ “بیگ­ بنگ” یا مهبانگ است[۵۸] یعنی‌ به وقتی‌ که تمام ماده و نیرویِ گیتی در یک نقطه متمرکز است[۵۹]. دانشمندان علمی‌ با بکارگیری مدل‌ های مجازی کامپیوتری[۶۰]  ثابت و محاسبه کرده­ اند که وقتی‌ این گیتیِ فشرده و بی ­نهایت داغ، خنک می ­شده­ است، چندین فازِ سردشدگی (یا یخ ­زدگی[۶۱](  داشته­ است.

  1. نخستین یخ ­زدگی شاملِ جداشدن نیرو‌ها از یکدیگر است[۶۲]. برآوردِ زمانی‌ این فاز معادل با ۱۰-۴۳ ثانیه است. بدین ترتیب گرانش یا جاذبه از نیرو‌های دیگر جدا می ‌‌شود و برای نخستین­ بار نیروهای انبساط و گسترش گیتی با نیروی گرانشی روبرو می ‌‌شود[۶۳].
  2. در حدود ۱۰-۳۵ ثانیه پس از “بیگ­ بنگ” یا مهبانگ، یخ ­زدگی، نیرویِ قوی[۶۴]  را آشکار می‌ کند و در نتیجه در آن زمان تنها سه نیرو وجود دارد.
  3. در حدود ۱۰-۱۰ ثانیه پس از “بیگ بنگ” نیرویِ ضعیف از نیرویِ الکترومغناطیسی ‌ جدا می ­شود[۶۵] و بنابراین هر چهار نیرویی که امروز می­ شناسیم در فرآیندِ یخ­ زدگی شکل می­ گیرند.
  4. ادامه­ ی یخ­ زدگی بشکل­ گیری ماده­ ای که امروز می ‌‌شناسیم منجر می‌‌ شود. قبل از ۱۰ ثانیه پس از “بیگ­ بنگ” یا مهبانگ همه­ ی ذرات یا کوارک هستند و یا لپتون ­اند (و ظاهراً میزان ماده از ضدماده کمی‌ بیشتر است.) از ۱۰ ثانیه به بعد، کوارک ‌ها درهم شده هادرون‌ ها را می‌‌ سازند[۶۶].
  5. در حدود ۳ دقیقه پس از “بیگ­ بنگ” یا مهبانگ نخستین هسته‌ های مرکزی پروتون و نوترون درهم­ گداخته شده و دیوتریوم[۶۷] را شکل می ‌‌دهند. این هسته‌ های مرکزی که با دریایی از الکترون ‌هایی‌ داغ محاصره شده­ اند پلاسمایی گران ­جرم و عظیم را می ‌‌سازند[۶۸].
  6. در حدود ۳۸۰۰۰۰ سال بعد، گیتی‌ به اندازه­ ی کافی‌ خنک شده تا نخستین اتم‌ ها شکل بگیرند[۶۹] و در اثر درهم ­فشردگی[۷۰]، انبوه­ شدگی و توده­ وار شدگیِ خود و همچنین افزایش نیروی گرانشی یا جاذبه‌ شان در اثر افزایش جرم­ شان، نخستین ستاره­ ها، کهکشان­ ها و مجموعه­ ی کهکشان‌ ها یا خوشه‌ های کهکشانی پدید می ‌‌آیند[۷۱].

بیشترین نقد‌هایِ علمی‌ به “مدلِ استاندارد” در عدمِ توانایی‌ آن در محاسبه و در ادغام کردن ماده­ ی تاریک[۷۲]  در محاسبات بوده است[۷۳].

بالاخره اینکه کشف “فرضیه ­ی همه­ چیز[۷۴]” یعنی‌ یافتن معادلاتی که قادر باشند تا همه ­نوع ماده و یا نیرو را تشریح کرده و توضیح دهند به چه معناست؟

  • برخی‌ دانشمندان از جمله ­فیزیکدان و ستاره شناس انگلیسی‌ استیفن هاوکینگ[۷۵]  بر این باورند که چنین فرضیه­ ای پیشرفتِ علمی ­ا‌ی اساسی‌ محسوب می ‌‌شود[۷۶]. او حتی می‌ گوید که موفقیتِ کشفِ چنان فرضیه ­ای، “پیروزی نهاییِ‌ خردِ آدمی‌ است.”[۷۷]
  • برخی‌ دیگر می‌‌ گویند که چنین فرضیه ­ای بمفهوم “پایانِ علم “است چون هر آنچه بخواهیم بدانیم دیگر می ‌‌دانیم.[۷۸]

فیزیکدان آمریکایی ریچارد فینمن[۷۹]  در موردِ پیداکردن چنان فرضیه ­ای  به نوعی سلسله ­مراتبِ ایده‌ ها اشاره دارد که ما را قادر می­ سازد تا قوانینِ پدیده‌ هایی‌ پیچیده را مرحله­ به­ مرحله تدقیق کنیم[۸۰]. او می ‌‌نویسد چنین فرضیه ­ای  به ما توانایی‌ آن را خواهد داد تا توضیح هر پدیده­ای را، از اتم­ ها تا به پدیده­ ی گرما، تا به کریستالِ نمک تا به رعد و برق تا به یک قورباغه و تا به سیستم محیطِ زیست و تا به تاریخ و بالاخره تا به زیبایی‌ و به آگاهی آدمی، به نحوی علمی تدقیق کنیم[۸۱] ‌.

[۱]

Poettgen, Ruth. Search for Dark Matter with ATLAS: Using Events with a Highly Energetic Jets and Missing Transverse Momentum. Springer, 2016.

[۲]

Rakhshani, Raymond. Origins of Modernity. Even Development in the Evolution of Science and Technology. South Carolina: CreateSpace, A Division of Amazon Publishing, 2011.

[۳]

Poettgen, Ruth. Search for Dark Matter with ATLAS. Springer, 2016.

[۴]

ordinary matter

[۵]

Stoner, Paul. Dark Energy: The Biggest Mystery in the Universe. Amazon Digital Services LLC, 2014.

[۶]

up quarks and down quarks

[۷]

DigiCom TV. Race For Top Quark. Prime Science Video, 2016.

[۸]

force carrying particles

[۹]

strong force

[۱۰]

fermions

[۱۱]

bosons

[۱۲]

Cohen-Tannoudji, Claude, et Diu, Bernard, et Lalou’, Franck. Mecanique Quantique: Tome 3, Fermions, Bosons, Photons, Correlations et Intrication. Coe’dition CNRS, 2017.

[۱۳]

Enrico Fermi

[۱۴]

Satyendra Nath Bose

[۱۵]

بوزون ‌ها برخلاف فرمیون‌ ها فضاگیر نیستند و فرمیون‌ ها بخاطر داشتن الکترون‌ ها فضاگیر هستند. بیشتر فضای هر اتمی و در نتیجه هر چیزی را، الکترون‌ های آن  می‌‌سازند. فرمیون‌ ها پُرکننده­ ی فضا هستند یعنی‌ شکل اجسام را می‌‌ سازند و در واقع سطح هر آنچه که ما در جهان فیزیکی‌ با آن در ارتباط هستیم، از الکترون ­ها ساخته شده است. برای نمونه اگر نمی‌‌ توانیم دست خود را از سطوح (مثلا میزی یا هر چیز دیگری) عبور دهیم بدین دلیل است که الکترون‌ ها بقدری سریع در حرکت ­اند که عبور را دشوار می‌‌ کنند (برای مثال همانگونه که نمی ‌‌توانیم دست خود را از درون پنکه­ ای روشن عبور دهیم. البته تفاوت در آن است که الکترون ‌ها بنحو سرسام­ آوری سریع ­تر از پنکه در حرکت هستند. ) هر الکترون در مدارِ خود هسته­ ی ­مرکزیِ اتم (nucleus) خود را در یک ۲۰۰ هزارمِ یک تریلیاردمِ ثانیه  (۲ x 10-۱۷) دور می­ زند.

[۱۶]

anti-matter and anti-particle

[۱۷]

positron

[۱۸]

Dufay, Jean. Introduction to Astrophysics: The Stars. Dover Publications, 2012.

[۱۹]

radiation

[۲۰]

held together

[۲۱]

Pions as quark–antiquark pairs

[۲۲]

Theory of Everything

[۲۳]

Lincoln, Don. The Theory of Everything. The Great Courses Audio Book, 2018.

[۲۴]

Edwards, Owen, and Levay, Zoltan. Expanding Universe: Photographs from the Hubble Space Telescope. Taschen, 2015.

[۲۵]

Amato, I. Stuff: The Materials the World is Made of. New York: Basic Books, 1997.

[۲۶]

reductionist

[۲۷]

collective properties of matter

[۲۸]

human consciousness

[۲۹]

Particle physicists as experimentalists

[۳۰]

Hoffmann, R. The Same and Not the Same. New York: Columbia University Press, 1995.

[۳۱]

Randall, L. Warped Passages: Unraveling the Mysteries of the Universe’s Hidden Dimensions. New York: Ecco, 2005.

[۳۲]

particle accelerators

[۳۳]

computer simulation models

[۳۴]

a beam of charged particles

[۳۵]

particle fragments

[۳۶]

Weinberg, S. Dreams of a Final Theory. New York: Pantheon, 1992.

[۳۷]

Ernest Lawrence

[۳۸]

cyclotron

[۳۹]

linear accelerators

[۴۰]

ephemeral

[۴۱]

elementary particles

[۴۲]

spin

[۴۳]

Trefil, J. From Atoms to Quarks. New York: Anchor, 1993.

[۴۴]

leptons

[۴۵]

hadrons

[۴۶]

Murray Gell-Mann

[۴۷]

Riordon, M. The Hunting of the Quark. New York: Simon and Schuster, 1987.

[۴۸]

annihilate

[۴۹]

MacDonald, James. Structure and Evolution of Single Stars: An Introduction. Morgan & Claypool Publishers, 2015.

[۵۰]

Asymmetry of matter and anti-matter in the Universe

[۵۱]

Rajarethinam, Emmanuel. Roots of Evolution: Big Bang, Abiogenesis, Self-Intelligibility and Social Set-up: Underlying Links and Patterns. Independently Published, 2017.

[۵۲]

release energy

[۵۳]

beta decay

[۵۴]

Standard Model

[۵۵]

۱۲ fundamental particles, and 12 antimatter particles, and the 4 forces are one and the same

[۵۶]

از جمله نتیجه ­گیری‌های زشت “دکان­ ها” و “گرایش­ های” اخیر برخی‌ از ما ایرانی‌‌ ها به حوزه‌ های “معنوی­ گرایی” و به “بودا خوانی” و “مولانا جویی‌،” یکی این است که با آشنایی بسیار بسیار سطحی به  مساله ­ی پژوهشی “وحدت در هستی‌” که علم امروز ثابت و مطرح می‌‌ کند، مدعی می‌‌ شویم و چرت و پرت­ هایی‌ را آویزه­ ی گوش انسان‌ های خسته و سردرگم می‌‌ کنیم و بی ­شرمانه خرافاتی را اشاعه می‌‌ دهیم که گویا بودا و یا مولانا (چون به وحدت اشاره داشته­ اند) چندین قرن پیش مثلا از علم و دانشی برخوردار بوده ­اند که دانشمندان علمی‌ امروزی تازه دارند به آنها پی‌ می ‌‌برند! از این بیشتر نمی‌‌ شود خرافاتی بود و بدآموزی کرد.

در باور زشت این “دکان”ها پاسخِ تمامِ مسایلِ مهمِ علمیِ‌ دنیایِ امروز) از علوم ژنتیک تا فیزیک هسته ­ای تا فیزیک ذرات تا زیست­ شناسی‌ ملکولی و تا فنآوری نانو و غیره( را سنایی و مولوی و عطار و حافظ و ابوسعید قرن‌ ها پیش داده­ اند! البته برخی‌ جزئیات هم هست که در اینترنت می ­توانیم پیدا کنیم!  چنین بدآموزی‌ هایی زشت است. چنین کج­ آموزی‌ هایی شرم ­آور است.

بودا و مولانا مسلما انسان‌ های خردمندی، در سطح دانش زمان خود بوده ­اند اما دانش علمی‌ آنها در حد یک دانش ­آموز دبستانی امروزی هم نبوده  است.

[۵۷]

Friedmann, Alexander, A. and Petkov, Vasselin. Papers on Curved Spaces and Cosmology. Minkowski Institute Press, 2014.

[۵۸]

Gould, Roy, R. Universe in Creation: A New Understanding of the Big Bang and the Emergence of Life. Harvard University Press, 2018.

[۵۹]

برای دریافت نیاز‌های ابزاری و شناخت ابعاد و مقیاس‌ هایی‌ که در این فایل‌ ها‌ بدان‌ ها پرداخته شده، نگاه کنید به:

http://htwins.net

[۶۰]

virtual simulation models

[۶۱]

freezing out

[۶۲]

Devinder, Dhiman. Lines of Space: Source of Fundamental Forces and Constituent of All Matter in the Universe. Amazon Digital Services LLC, 2013.

[۶۳]

expansion forces of the universe face gravity

[۶۴]

strong force

[۶۵]

weak force separates from the electromagnetic force

[۶۶]

Halzen, Francis, and Martin, Alan, D. et al. Quarks & Leptons: An Introductory Course in Modern Particle Physics. Wiley, India, 2008.

[۶۷]

deuterium

[۶۸]

massive plasma

[۶۹]

ارزیابی و اندازه­ گیری ‌ها نشان می ‌‌دهند که اندازه­ ی گیتی‌ در آن زمان چیزی قریب به یک هزارم مقیاس امروزی آن بود و درجه­ ی حرارت آن هم از چند میلیون درجه به حدود ۳۰۰۰ کلوین تقلیل یافته بود.

[۷۰]

clumping together

[۷۱]

Cameron, A.G. W. and Kyle, David Miles. Stellar Evolution, Nuclear Astrophysics, and Nucleogenesis. Dover Publication, 2013.

[۷۲]

Mazure, Alain, and Le Brun, Vincent. Matter, Dark Matter, and Anti-Matter: In Search of the Hidden Universe. Springer, 2012.

[۷۳]

Nocholson, I. The Dark Side of the Universe: Dark Matter, Dark energy, and the Fate of the Cosmos. Baltimore, MD: Johns Hopkins University Press, 2007.

[۷۴]

Lincoln, Don. The Theory of Everything. The Great Courses Audio Book, 2018.

[۷۵]

Stephen Hawking

[۷۶]

Hawking, Stephen. Brief Answers to the Big Questions. Bantam, 2018.

[۷۷]

Hawking, S. A Brief History of Time. New York: Bantam, 1988.

[۷۸]

Hogan, J. The End of Science. New York: Times Books, 1997.

[۷۹]

Richard Feynmann

[۸۰]

Friedmann, Alexander, A. and Petkov, Vasselin. The World as Space and Time. Minkowski Institute Press, 2016.

[۸۱]

Hawking, Stephen. W. The Theory of Everything. Jaico Publishing House, 2006.

————————

بخش ۱ این نوشته

بخش ۲ این نوشته

بخش ۳ این نوشته

بخش ۴ این نوشته

بخش ۵ این نوشته

بخش ۶ این نوشته

بخش ۷ این نوشته

بخش ۸ این نوشته

بخش ۹ این نوشته

بخش ۱۰ این نوشته

بخش ۱۱ این نوشته

بخش ۱۲ این نوشته

بخش ۱۳ این نوشته

بخش ۱۴ این نوشته

بخش ۱۵ این نوشته

بخش ۱۶ این نوشته

بخش ۱۷ این نوشته

بخش ۱۸ این نوشته

بخش ۱۹ این نوشته 

بخش ۲۰ این نوشته 

بخش ۲۱ این نوشته 

بخش ۲۲ این نوشته

بخش ۲۳ این نوشته

بخش ۲۴ این نوشته

بخش ۲۵ این نوشته

بخش ۲۶ این نوشته

بخش ۲۷ این نوشته

بخش ۲۸ این نوشته

بخش ۲۹ این نوشته

بخش ۳۰ این نوشته

بخش ۳۱ این نوشته

بخش ۳۲ این نوشته

بخش ۳۳ این نوشته

بخش ۳۴ این نوشته

بخش ۳۵ این نوشته

بخش ۳۶ این نوشته

—————–

*مقاله و فایل صوتی سی وهفتم

با سلام، من ریموند رخشانی هستم و حوزه کارشناسی من مهندسی‌ سیستم‌ هاست، و تخصص من در بکارگیری اندیشه سیستمی‌ برای انتقال فن آوری و اجرا و پیاده سازی تولید فراورده‌ های نوین می‌‌ باشد.
در این سلسله از مقالات و فایل‌ های صوتی، کوشش می کنم که علم مدرن را (به زبان فارسی) از پایه به دوستانی که علاقمند هستند، در حد توان، ارائه کنم. از اساتید، پژوهشگران و اندیشمندان عزیز، خواهشمندم که لینک‌ ها را به دوستان و بویژه به جوانان دانش پژوه ما (که اغلب دسترسی نظام مند برای آشنایی با علم مدرن – به زبان فارسی – ندارند) ارسال فرمایند. با احترام، ر. رخشانی

دوستانی هم که در شبکه‌های اجتماعی حضور دارند، می توانند این مجموعه فایل‌های صوتی و مقالات “سرشت علم” را از ابتدا از طریق لینک تلگرام زیر با دوستان دیگر شریک شوند

https://t.me/natureofscience


به کانال تلگرام سایت ملیون ایران بپیوندید

هنوز نظری اضافه نشده است. شما اولین نظر را بدهید.