موضوع : برداشتهای جدید از نظریه سی.پی.اچ
توضیح: این فایل به صورت ورد و آماده چاپ می باشد
مقدمه:
هنگاميکه نسبيت عام مطرح شد، در مدتي کمتر از يکسال شوارتسشيلد سياه چاله را در بر اساس برداشت هاي خود از نسبيت عام فرمولبندي و مطرح کرد. انيشتين بلافاصله با چنين برداشتي از نسبيت عام مخالف کرد. اما از دهه ي 1960 به بعد سياه چاله مورد توجه جدي قرار گرفت و امروزه يکي از زمينه هاي فکري و تحقيقاتي فيزيکدانان را تشکيل مي دهد. نمونه ي مشابه آن را مي توان در توجيه پديده ي فتوالکتريک با استفاده از خواص کوانتومي تابش توسط انيشتين مشاهده کرد. انيشتين تلاش کرد با ديدگاه کوانتومي پلانک پديده ي فتوالکتريک را توجيه کند، اما اين توجيه مورد پذيرش پلانک نبود. در حاليکه توجيه انيشتين موجب پيشرفت نظريه کوانتومي پلانک شد.
مطالب زير برداشت هاي دوستان است که اميدوارم مورد توجه قرار گيرد.
تحول زماني و اسپين
Time Revolution and Spin
( TRS Theory )
مقدمه
همانطور که مي دانيم در فيزيک ، کوانتوم و نسبيت دو تئوري کاملا جا افتاده مي باشد که هر کدام در جاي خود توانسته است بسياري از ابهامات در فيزيک را بر طرف سازد.
اما يک مسئله مهم که بسياري از فيزيکدانان بزرگ را به فکر واداشته اين است که آيا بين اين دو تئوري قدرتمند رابطه ای وجود دارد؟ و آيا مي توان با استفاده از مفاهيم فيزيک بين اين دو، رابطه اي بر قرار کرد؟
در اين مقاله ما با استفاده از يک سري مفاهيم فيزيک سعي داريم به رابطه اي بين تئوري کوانتوم و نسبيت برسيم. قابل ذکر است با توجه به اين که در طرح اين مقاله چندين استاد راهنما ماراياري مي کنند لذا به پيشنهاد آنان اين مقاله به صورت يک فرضيه(در حال حاضر) به نام
TRS (Time Revolution and Spin )
نام گرفته است که براي رسيدن به نتيجه قطعي نياز به مطالعات وتحقيقات بيشتري دارد.
نقطه آغاز
درتئوري نسبيت پارامتري که اين تئوري را از ديگر مباحث در فيزيک متمايز مي سازد زمان است.به اين ترتيب که بررسي يک پديده در چارچوب فضا- زمان مورد بررسي قرار مي گيرد و زمان به عنوان بعد چهارم فضا تلقي ميگردد.به طوريکه فاصله بين دو رويداد از رابطه ي زير بدست مي آيد:
(1)
يعني پارامتر زمان کميتي است که درفاصله رخ دادن دو رويداد تاثيرميگذارد.
در تئوري کوانتوم يک مفهوم مهم که در بسياري از مسائل مورد بررسي قرار مي گيرد، اسپين سيستم است.و مي دانيم كه مفهوم اسپين فقط در چارچوب کوانتوم تعريف دارد.
حال ما در اينجا يک کميت که مشخصه تئوري نسبيت ميباشد داريم وهمچنين يک کميت از مشخصه تئوري کوانتوم .
اگر بتوان به نوعي بين اين دو کميت رابطه اي برقرار کرد پس مي توان اميدوار بود که بين اين دو تئوري بزرگ نيز يک رابطه برقرار شود.
الهام از طبيعت
همان طور که مي دانيم يکي از پديده هايي که بشربااستفاده ازآن به گذر زمان پي مي برد پيدايش شب وروز است وپيدايش شب وروزحاصل از دوران زمين مي باشد .به طوري که اگر اين دوران متوقف شود گذر زمان احساس نخواهد شد.
با کمي توجه به يک ساعت مکانيکي قديمي پي مي بريم که اين ساعت طوري طراحي مي شود که با استفاده از دوران ناشي از چرخ دنده ها، گذرزمان نشان داده شود.
پس ما يک رابطه بين دوران و تحول زماني در نظر مي گيريم.و هر دوران را مولد يک تحول زماني توصيف مي کنيم.
با توجه به گفته هاي بالا ما به دنبال رابطه اي بين اسپين وزمان هستيم ،چگونه مي توان با استفاده از مفهوم دوران و تحول زماني به رابطه اسپين وزمان پي برد؟
اسپين مولد دوران
در مکانيک کوانتومي هر دوران ناشي از تاثير يک عملگر دوران به روي سيستم است که اين عملگر دوران ناشي از اسپين سيستم است ، وعملگر دوران با رابطه ي زير تعريف مي شود:
(2)
که همان عملگراسپين وترکيبي از اسپين ذاتي و تکانه زاويه اي است و جهت دوران مي باشد.
حال ما يک سيستم با اسپين ذاتي را در نظر مي گيريم که در جهت دوران مي کند به طوريکه عملگر دوران براي اين سيستم به صورت زير تعريف مي شود :
تحول زماني يک سيستم
در مکانيک کوانتومي براي بررسي تحول زماني يک سيستم از عملگر تحول زماني استفاده مي شود .وقتي که هاميلتوني يک سيستم معين باشد، عملگر تحول زماني براي اين سيستم به صورت زير تعريف مي شود:
(4)
به طوريکه اگر ويژه حالت سيستم در لحظه باشد براي ويژه حالت در لحظه داريم :
حال ما بايد براي بررسي رابطه بين تحول زماني يک سيستم و دوران آن سيستم، يک هاميلتوني بر اساس اسپين آن سيستم تعريف کنيم.
تحول زماني يک سيستم اسپيني در ميدان مغناطيسي
همان طور که مي دانيم براي يک سيستم اسپيني با گشتاور مغناطيسي (a مقداري ثابت ) که در يک ميدان مغناطيسي خارجي قرار مي گيرد هاميلتوني به صورت زير تعريف مي شود:
که در اينجا بيشتر اسپين سيستم مورد بحث است و با ثابت a کاري نداريم.
بنابراين با توجه به رابطه(4) براي عملگر تحول زماني سيستم داريم :
حال ممکن است اين سوال پيش آيد که چرا ما به سراغ يک چنين هاميلتوني رفته ايم؟
علت اين است که ما به دنبال رابطه تحول زماني و اسپين (مولد دوران)هستيم براي به دست آوردن اين رابطه ،چنين هاميلتوني تعريف مي کنيم و در پايان، نتيجه اين تعريف ذکر ميشود.
حال اگر به رابطه (3) و (7) بنگريم ، مي توانيم نتيجه بگيريم که . يعني هر دوران متناسب با يک گذر زمان است و مي دانيم که دوران يک سيستم از اسپين آن سيستم ناشي مي شود؛ پس دوران ناشي از اسپين سيستم ، مولد تحول زماني است.
فهرست مطالبمقدمه: 2
تحول زماني و اسپين 3
نقطه آغاز 5
الهام از طبيعت 6
اسپين مولد دوران 6
تحول زماني يک سيستم 7
تحول زماني يک سيستم اسپيني در ميدان مغناطيسي 7
رابطه ي اتساع زمان در نسبيت 9
توصيف رابطه اتساع زمان از ديدگاه TRS 10
سياهچاله ها وشتاب جهان در TRS 10
حالت اول : زمان در ب تندتر از الف است 13
حالت دوم : زمان در ب کندتر از الف است 13
انبساط يا انقباض؟ 13
ذکر چند نکته در اين باب مهم است : 15
نگاهي جديد به تابش زمينه ي کيهاني 17
مقدمه 18
مشکل کجاست؟ 20
نظريه سي. پي. اچ و انتقال به قرمز 20
بيگ بنگ يا مولتي بنگ؟ 25
آيا امروز در شرايطي هستيم که بتوانيم وجود جهان هاي موازي را توضيح دهيم؟ 26
آيا آيا مي توانيم از تردد بين جهان ها سخن بگوييم؟ 26
نگاهی به تعريف يک کوانتوم گرانش 33