مکانیک کوانتومی شاید چگونگی بوییدن انسان را توضیح می دهد

دانشمندان مرکز نانو فناوری لندن ( LCN - London Centre for Nanotechnology) در یونیور سیتی کالج لندن به تازگی نظریه ی 10 ساله و کنجکاوی بر انگیز بوییدن را تحلیل کرده و دریافته اند که این ایده شاید بیش از آنچه زمانی تصور می شد منطقی است ... [ کوانتوم و فیزیک جدید ] مکانیک کوانتمی شاید چگونگی بوییدن انسان را توضیح می دهد فرایند بوییدن ار طریق تونل زنی الکترون . ( الف ) یک الکترون موجود در گیرنده ی بینی راه خود را جزء بخشنده ی گیرنده پیدا می کند ؛ ( ب) و ( ج ) بسامد ارتعاش مولکول معطر به الکترون امکان تونل زنی بین حالت های مختلف انرژی را می دهد ؛ ( د)  الکترون وارد واحد گیرنده می شود و مولکول آن را ترک می کند .        دانشمندان مرکز نانو فناوری لندن ( LCN - London Centre for Nanotechnology) در یونیور سیتی کالج لندن به تازگی نظریه ی 10 ساله و کنجکاوی بر انگیز بوییدن را تحلیل کرده و دریافته اند که این ایده شاید بیش از آنچه زمانی تصور می شد منطقی است .   دانشمندان دربار ه ی بوییدن فقط چند قطعه از پازل را در اختیار دارند و هنوز معلوم نیست که آن ها چگونه در تصویر بزرگ قرار می گیرند . اصولاً دانشمندان می دانند که مولکول های بودار موجود در هوا چند نوع گیرنده در بینی های ما را بر می انگیزد ، که سپس باعث به کار افتادن یاخته های عصبی مغز جهت تحلیل بو می شوند . اما ، در حالی که دانشمندان می دانند شکل و اندازه ی مولکول ها می تواند باعث متفاوت شدن بوی آن ها شود ، اما برخی مولکول ها ی با شکل تقریباً همانند بوی یکسانی ندارند .   این معمای ظاهراً لاینحل ناشی از عدم شناخت ما از چیز هایی است که در هنگام و پیش از بر هم کنش مولکول های بودار با گیرنده های بینی رخ می دهد . این فرایند های اولیه ی در مقیاس اتمی باید شامل برخی معیار های گزینش باشند که توضیح می دهد چرا گیرنده ها به مولکول ها ی با شکل های یکسان ( یا مختلف ) به صورت متفاوت واکنش می دهند .   امکانی که فیزیکدانان LCN جیفر بروکس (Jennifer Brooks ) ، فیلیو هارتوسیو ( Filio Hartosiou) ، آندرو هررسفیلد (Andrew Horsfield ) و استو نهام(Marshall Stoneham ) بررسی کرده اند آن است که الکترون های گیرنده ، در صورتی که بسامد ارتعاش مولکول های بودار نظیر اختلاف انرژی بین حالت های انرژی شود ، الکترون های گیرنده را می توان واداشت تا بین این حالت های انرژی تونل بزنند . گروه  LCN امکان فیزیکی این ساز و کار را که ابتدا دانشمندی به نام لوکاتورین (Luca Turin) در سال 1996 مطرح کرده بود بررسی کردند ، و دریافتند که یک مدل کلی این تونل زنی الکترون با قانون های فیزیک و همین طور جنبه های شناخته شده بوییدن سازگار است .   تونل زنی کوانتوم مکانیکی ، فرایندی که اغلب در فناوری مورد استفاده قرار می گیرد ، وقتی رخ می دهد که ذره ای در سد تونل بزند که به لحاظ مکانیک کلاسیک ممنوع است . این برای اجسام در مقیاس کوچک ، مانند الکترون ها ، به واسطه ی  ویژگی های موج گونه شان رخ می دهد . اگر ارتعاش های مولکول های بودار ( یا فونون ها ) باعث شود که الکترون های موجود در یک گیرنده ی بینی بین حالت های مختلف تونل بزنند ، سیگنال های عصبی به مغز فرستاده می شود . بسامد های مختلف ارتعاش را گیرنده های مختلف آشکار می سازند ، بنابراین ، چون مولکول های بودار مختلف دارای بسامد های متفاوتند ، پس مشام ما آن ها را متفاوت حس می کند .    استونهام گفت : " شخص من متعجب شدم که پاسخ های ما تا این اندازه قاطع به نظر می رسد – ما مجبور شدیم چیزی را سر هم بندی کنیم تا مقدار های مفید خاصی را برای پارامتر ها اختیار کنیم . در ابتدا اصلاً مطمئن نبودیم . در واقع وقتی اولین بار این ایده را 10 سال قبل شنیدیم ، اصلاً انتظار نداشتیم که عملی باشد . ایده ی ارکاتورین را دوست داشتم – جالب بود – اما معلوم شد آنچه انجام دادیم اصلاً بدیهی نیست . "   در حالی تصویر بنیادی شیمیایی بو در گذشته یک مدل «قفل وکلید » بود که در آن مولکول های به شکل متفاوت به گیرنده ها مختلف پر ارزش می یافتند ، گروه LCNبیان می کند که چگونه ساز و کار تونل زنی الکترون بیشتر یک مدل « کارت خوانی » است . مولکول بودار را ، گیرنده هایی که طیف ارتعاش آن را گرفته اند ،مثل یک کارت اعتباری با همساز شدن با شکل آن «می خوانند .»   استونهام اظهار داشت " نظریه های مهم دیگر در مورد چگونگی تولید سیگنال های منحصر به برخی مولکول ها ، نظریه هایی است که به شکل مولکولی بستگی دارد ، یعنی عمدتاً ساز و کار های «قفل وکلید » همان طور که در مقالۀ فیزیکال ریویو لتررز خود بیان کرده ایم ، این مدل متداول برای این مولکول های معطر کوچک با شکست بدی مواجه می شود ( مولکول های همانند دارای بوهای مختلف هستند ، مولکول های با شکل های متفاوت دارای یک بو هستند ، فرایند بر انگیخته شدن به خوبی تعریف نشده است . "   همان طور که محاسبه های گروه LCN نشان می دهد ، این روش بر انگیزش غیر مکانیکی به لحاظ فیزیکی قابل قبول است ؛ سیگنال الکترونی ناکشسان را می توان رمز گشایی کرد ؛ و به نظر می رسد ارتباطی بین طیف ارتعاش مولکول و بوی آن وجود داشته باشد . گرچه دانشمندان هنوز باید چیز هایی را درباره ی ویژگی های گیرنده ها بدانند ، اما مدل کارت خوانی بینشی را در مورد چگونگی عمل گزینش گری برای مشاهده ی انسان به دست می دهد . استونهام توضیح داد که " در مورد امکان شناخت کامل بوییدن در آیندۀ نزدیک ، سطح های شناخت متفاوتی وجود دارد . اما تا سطحی که بتوان بو ها را طراحی کرد ، احتمالاً آری ( و در واقع لوکاتورین و شرکت او فلکسیترال ( Flexitral) ، نسبتاً موفق بوده اند.)     ترجمه :دکتر منیژه رهبر      مرجع منبع:  http://avangnews.googlepages.com/news15

تئوری ریسمان

 

 

در این مقاله در رابطه با یکی از تئوری های مهم فیزیک صحبت می کنیم .
ما اطلاعاتی از تئوری های ذره ای داریم می دانیم که دانشمندان ذرات بنیادی را ساختار طبیعت و کیهان در نظر می گیرند در جایی که هم نیرو و هم ماده از ذرات بنیادی به نام بوزون و فرمیون ساخته می شوند .

 

 اما ببینیم تئوری ریسمان به ما چه می گوید ؟

تئوری ریسمان به ما می گوید که هر آنچه که وجود دارد از رشته هایی یک بعدی که ریسمان نامیده می شود ساخته می شوند . این ریسمان ها قادر اند تا در فرکانس های متفاوت به نوسان به بپردازند . هر فرکانس خاص موجب به وجود آمدن یک ذره ی خاص می شود . مقیاس و جرم ذره به نوع نوسان بستگی دارد . همچنین تئوری ریسمان به ما می گوید که نمی توان هیچ تفاوت اندازه گیری را نمی توان بین ریسمان هایی که به دور ابعاد کوچکتر پیچیده اند با ریسمان هایی که در ابعاد بزرگتر حرکت می کنند نمی توان یافت . جالب است که این ذرات دقیقا با نوسان است که طیف ریسمان نامیده می شود .

تئوری ریسمان در ابتدا برای شرح بوزون ها ( حاملان نیرو ) به ویژه هادرون ها که ذراتی سنگین در حمل نیروی قوی هسته ای هستند ارائه شده بود . از جهتی این تئوری به راحتی می توانست تئوری میدان های کوانتومی که در رابطه با به وجود آمدن ذرات و واکنش های بین آنها را شرح دهد دانشمندان بر آن شدند تا به وسیله ی این تئوری تئوری گرانش کوانتومی را تعریف کنند . به همین دلیل آن را یک گزینه برای نظریه ی همه چیز دانستند . برای این که این تئوری کامل شود می بایست فرمیون ها نیز به آن وارد می شدند با ورود این ها تئوری با نام ابر ریسمان به وجود آمد که در مقالات بعدی آن را شرح خواهیم داد .

یکی از مؤلفه های مهم و چشم گیر تئوری ریسمان ابعاد اضافی آن است که تعداد آنها برابر 10 و 11 و 26 تاست . زیرا این تئوری برای شرح موضوعات نیاز به این ابعاد دارد . این بحث آن قدر جزئیات دارد که باید آن را در یک مقاله ی جدا شرح دهیم .

اما جالب است که بدانیم خود ریسمان ها دو نوع هستند که عبارتند از :

1- ریسمان های باز که دارای دو نقطه ی پایانی مشخص هستند
2- ریسمان های بسته که در آن نقاط پایانی اش به هم پیوسته و یک حلقه ی کامل را تشکیل می دهند این ها دارای خواص هستند که اندکی با هم تفاوت می کند و در همیشه در تمام 6 تئوری ریسمان و ابر ریسمان با هم نمی آیند . از طرفی طول ریسمان معادل طول پلانک که در حدود  10 ^ -35 می باشد که با تکنولوژی ها کنونی اصلا قابل تصور هم نیست .

از دیگر ویژگی های تئوری ریسمان دو گانگی ها است که آنها را در مقاله ای جدا گانه با وردشیت و ریسمان های آن شرح خواهیم داد . با این وجود گفتنی است که تئوری ریسمان دارای چندین اشکال اساسی است که در یک مقاله قابل شرح هستند . برای مثال هیچ یک از معادلات آن قادر به توجیه رفتار آن در فصا نیست .

 

 

تئوری ابر ریسمان

 

 

 تئوری ابر ریسمان کوششی از سوی متخصصان تئوری ریسمان است تا تمام ذرات بنیادی در طبیعت در قالب تئوری ریسمان بگنجند . همانطور که می دانیم تئوری ریسمان برای بوزون ها یا حاملان نیرو مطرح شد اما در آن فرمیون ها جایی نداشتند . در ابر ریسمان فرمیون ها یا همان ماده ساز وارد قلمرو ریسمان وارد شدند و بخشی از ارتعاش ریسمان ها را برای ساخت آنها در نظر گرفتند .

 

در ابتدا تصور می شد که این یکی از قدرتمند ترین تئوری ها برای گرانش کوانتومی است که همه چیز را در قالب یک نظریه ی وا حد شرح می دهد . نام ابر ریسمان بر گرفته از ابرتقارن تئوری ریسمان است . از این جهت آن را ابر تقارن تئوری ریسمان نام گذاری کردند که ابر ریسمان به وسیله ابر تقارن فرمیون ها را در خود جای داد . ممکن برای شما این سؤال مطرح شده باشد که چرا دانشمندان برای داشتن یک تئوری واحد تلاش می کنند ؛ نسبیت و مکانیک کوانتوم هر یک در جای خود کار خود را می کنند ؟ در پاسخ باید گفت که این دو تئوری انقلابی در نقاطی با یکدیگر تناقص دارند پس باید متحد شوند تا دنیای ما به طرز درستی شرح داده شود . در واقع با توسعه میدان های کوانتومی می توان موضوع را برای نیروهای الکترومغناطیسی و قوی و ضعیف هسته ای بسط داد اما نه برای گرانش زیرا در گرانش معنای دیگری می یابد .

موفقیت اصلی تئوری ریسمان که موجب شد تا آن را کاندیدای تئوری گرانش کوانتومی قرار دهند تبدیل نمودارهای فاینمن به صورت دو بعدی بود که مشکی بی نهایت شدن انتگرال را برای آن حل می کرد زیرا دیگر نقطه صفری در آن خود نمایی نمی کرد . پس تئوری ریسمان یکی از بحران ها را رد کرد در این صورت بود که می توانست به این صورت مهم جلوه گر شود . تئوریهای ابر ریسمان در تئوری M  به هم می پیوندند که ما بعدا این تئوری را شرح می دهیم .

 

 

 

انواع تئوری ریسمان

 

 

همانطور که ذکر شد این تئوری اصولا برای شرح رفتار بوزون ها ارائه شد . از این جهت یکی از شاخه های این تئوری به بزون ها اختصاص دارد .

این شاخه بوزونیک نامیده می شود که در آن تنها بوزون ها نقش ایفا می کنند یعنی فقط بوزون ها را شامل می شود و در آن هر دو نوع ریسمان ها ؛ یعنی ریسمان ها باز و بسته وجود دارد . در این نوع تئوری تاکیون ها نیز دارای نقش هستند . تاکیون ها ذراتی با جرم فرضی هستند که تصور می شوند . از این جهت تصور می شوند که هرگز مشاهده نشده اند همچنین این تئوری ذرات فرشی و غیر فیزیکی دیگر به نام گاستس یا شبح را پیش بینی می کند . در این نوع از تئوری تعداد ابعاد از تمام انواع این تئوری بیشتر است و بیست و شش بعد است . این در واقع نوع اصلی این تئوری می باشد .

نوع دیگر تئوری ریسمان که دارای 10 بعد است ماده و نیرو را در بر می گیرد یعنی هم فرمیون ها و هم بوزون ها در آن نقش دارند و به وسیله ی ابر تقارن که در دیگر مقالات به آن خواهیم پرداخت به هم ربط داده می شوند . البته این نوع تئوری ابر ریسمان نامیده می شود که تئوریی تعمیم یافته است . در این تئوری که نوع I  نامیده می شود هر دو نوع ریسمان باز و بسته نقش دارد ولی در آن تاکیونی وجود ندارد و همچنین تقارن آن از نوع SO ( 32 )   است.

نوع دیگر تئوری ریسمان که IIA نامیده می شود دارای 10 بعد است که طبق معمول نه بعد فضایی و یک بعد زمان دارد . در این نوع تنها ریسمان های بسته خودنمایی کرده و نقش ها را بر عهده می گیرند . در آن تاکیون وجود ندارد . در آن نیرو و ماده به عبارت دیگر فرمیون ها و بوزون ها نقش دارند . ولی فرمیون ها بدون جرم و با اسپین دو جهته فرض می شوند . در آن ابر تقارن نقش مهمی دارد .

نوع چهارم تئوری ریسمان تفاوتی اندکی با نوع سوم دارد . این نوع تئوری که IIB نامیده می شود در واقع ابر ریسمان است زیرا در آن ماده و نیرو به وسیله ابر تقارن با یکدیگر پیوسته شده اند و در قالب یک تئوری ریسمان در آمده اند . ابعاد در این نوع 10 تا است . در آن تاکیون بی نقش و اثر است . ریسمان های بسته نقش ها را بر عهده می گیرند . اما تفاوت آن در اسپین آن با تئوری قبلی است . یعنی دارای فرمیون های بدون جرم است که تنها در یک جهت اسپین دارند .

نوع پنجم را HO می نامند این هم نوعی ابر ریسمان است که در آن ماده و نیرو به وسیله ی ابرتقارن به هم پیوند یافته اند . ابعاد در این تئوری معادل سه مدل قبلی یعنی 10 تا است نوعی تئوری اکتشافی ( هتروتیک ) است .

 اما به چه معنا است ؟

 یعنی میان حرکت ریسمان در جهات مختلف مثلا چپ و راست با یکدیگر تفاوت دارد . گروه تقارن در آن مانند نوع دوم است یعنی SO (32)  است . در آن تاکیون وجود ندارد و فقط ریسمان های بسته نقش دارند .

نوه دیگر که HE نامیده می شود دارای 10 بعد می باشد و مانند چهار نوع قبلی ابر ریسمان است و شامل نیرو ماده است که به وسیله ی ابر تقارن به هم پیوند یافته اند با این تفاوت که گروه تقارن آن از نوع E₈×E₈  است . در آن تاکیونی وجود ندارد . همچنین در آن فقط ریسمان های بسته وجود دارند این نوع نیز مانند نوع پنجم هتروتیک یا اکتشافی است .

 

 

Super string or string theory	Type of String	Tachyon	Spacetime    dimensions	Type
String T	Both of them	Yes	26	Bosonic
Superstring T	Both of them	No	10	I
Superstring T	Closed string	No	10	IIA
Superstring T	Closed string	No	10	IIB
Superstring T	Closed string	No	10	HO
Superstring T	Closed string	No	10	HE

 

اما ممکن است برای شما این سؤال مطرح شده باشد گروه های تقارن چیست . در ریاضیات گروه های تقارن وجود دارد که انواع متفاوتی دارد و از آنجایی که زبان فیزیک ، ریاضی است ما از آنها در این جا استفاده می کنیم .

 

ابعاد اضافی در تئوری ریسمان

 

همانطور که در مقالات بخش نسبیت ذکر کردیم اینشتین کیهان را چهار بعدی فرض کرد که سه بعد فضایی دارد و یک بعد زمانی پیوسته به آنها که بافت فضا – زمان را به وجود می آورند .

در مقاله ی انواع تئوری ریسمان ذکر کردیم که حد اقل ابعاد در تئوری ریسمان 20 تا است که می تواند تا 26 بعد نیز افزایش یابد .

حال سؤال این جا است که این ابعاد از کجا آمده اند و اصولا تئوری ریسمان برای آنها چه توجیه منطقی دارد ؟

تئوری بوزونیک ریسمان ابعاد خود را به وسیله ی معادله ی پلایکف شرح می دهد که به شرح زیر است :

اما در رابطه با توجیه تئوری ریسمان می توان این گونه گفت .

در این تئوری تعداد ابعاد آن قدر زیاد است که باید تعداد آنها را با انگشتان دست درج کرد . همانطور که مشاهده شد تعداد ابعاد به وسیله ی رابطه ی بالا قابل محاسبه است . این بدان معنا است که اگر شما فاصله ی بین دو نقطه را اندازه گیری کنید سپس با زاویه ی مشخصی دوران کنید و دوباره فاصله را اندازه گیری کنید آنگاه فاصله یکسان خواهد بود اگر این ابعاد خاص را در نظر بگیریم . در این شرایط ابعاد جهان به جای چهارتا به بیست وشش تا می رسد . هر چند که تئوری M که در دیگر مقالات آن را شرح خواهیم داد تعداد آنها به 10 الی 11 عدد می رسد .

متخصصان تئوری ریسمان برای شرح این موضوع دو راه مختلف را در نظر می گیرند .

راه اول فشرده گی ابعاد است که می گوید تعداد ابعاد اضافی که 6 تا 7 عدد هستند آن قدر فشرده و کوچک هستند که در دوران ما در پدیده ها قابل کشف نیستند . یعنی این 6 یا 7 بعد در این لوپ بر روی یکدیگر فشرده اند .

 

برای درک بهتر یک تکه چوب را تصور کنید . اگر شما در یک فاصله ی معین از آن قرار داشته باشید شما چوب را در یک بعد مشاهده می کنید که همان طول آن است . اگر شما از آن فاصله کمی جلو تر آیید می توانید بعد دوم آن را نیز مشاهده کنید که با هم محیط چوب مورد نظر را می سازند ؛ و اگر به همین ترتیب نزدیک و نزدیک تر شوید ابعاد اضافی را مشاهده خواهید کرد . تئوری ریسمان نیز برای مشاهده ی این ابعاد چنین توجیهی می کند . در واقع هر نقطه از این در روی تکه چوب مورد نظر عدد هر بعد را برای ما مشخص می کند . برای مثال یک عدد مکان در بعد اول را مشخص می سازد دیگری مکان را در بعدی دیگر مشخص می کند . در واقع این شماره ها برای ابعاد اضافی نیز وجود دارد که در حوضه ی دید کنونی ما نیستند و در هم فشرده شده اند .

دیگر توجیه این است که در دنیای 1+3 خود فرو رفته ایم . در این صورت این فرض یک چیز ریاضی به نام D – Brane  را وارد می کند که دنیا ما بر اساس تئوری جهان برین است . ما در این رابطه در مقاله ی جداگانه سخن خواهیم گفت . زیرا یک تئوری که اخیرا دانشمندان در رابطه با جهان پنج بعدی مطرح کرده اند تقریبا با این موضوع تطابق دارد که می گوید ما در دنیای خود فرو رفته ایم و ابعاد بزرگتر را نمی بینیم .

مثلا گرانش که یک نیروی بنیادی در طبیعت است یک بعد مخفی فرض می شود نیروهای بنیادی دیگر را تولید می کند . در مورد این موضوع که گرانش نیرو های دیگر را تولید می کند آزمایش های زیادی وجود دارد . اما این هنوز یک فرض قابل استفاده نیست .

 

دوگانگی ها در تئوری ریسمان

 

اما باید بدانیم که دوگانگی ها در تئوری ریسمان نقش مهمی دارند . دانشتین که تئوری ریسمان انواع متفاوتی دارد . پیش از سال 1990 تصور می شد که تنها یکی از آنها نامزد تئوری همه چیز است ، تئوری که در 10 بعد شرح داده می شود ، بعد ها متخصصان ریسمان متوجه شدند که همه ی آنها با دوگانگی ها یا همزادی ها می توان آنها را با هم پیوند داد . در واقع دوگانگی ها یک کار مهم انجام می دهند که یک تئوری را به تئوری دیگری که قبلا موجود بوده است بسط می دهند .  

برای درک بهتر شما یک نقطه را با مختصات سه بعدی x y z آن در نظر بگیرید حالا یک فضای یکسان داریم ، اگر شما برای آن سیستم مختصات دیگری فرض کنید . در این شرایط مختصات برابر با x' y' z' خواهند بود . حال دو توضیح برای موقعیت ذره در صفحه یکسان خواهد بود . این مثال در ریاضی است . ولی در یک مثال را در زندگی روزانه در نظر بگیرید ؛ برای مثال یک دیوار را در نظر بگیرید در ضلع شمالی خانه ی شما قرار دارد . اگر شما در به سمت ضلع شرقی خانه بایستید می گویید که دیوار نسبت به وضع کنونی شما در در غرب قرار دارد زیرا در آن شرایط ظلع شرقی ، شمال شما محسوب می شوید . حال اگر دوستتان در سمت جنوب خانه باشد در این صورت می گوید دیوار در سمت جنوب من قرار دارد . می بینیم که تنها نسبت به جایگاه وضعیت تغییر می کند ولی اصل موضوع یکی است .

 

در ابتدا برای بی نهایت های ریسمان های کوچک بحث می کنیم . این ریسمان ها همانند نقاط مادی در روی یک دایره رفتار می کنند . اما زمانی که اصل مکملی مطرح شد همانند موج نیز رفتار می کنند . زیرا باید همانند الگوی بسته ی روی خودشان باشند . طول موج باید در آن کسری از محیط دایره مورد نظر باشد . اگر از این راه به موضوع نگاه کنیم از راه معادلات لویی دوبروی معادل هم هستند که به ما می گوید که تکانه آن باید در معکوس شعاع دایره ضرب شود . در این حالت حالت ریسمان با تکانه یا جرم n / R برای تئوری A و حالت و جرم m / (1 / R.T) =m R.T ریسمان برای تئوری B خواهد بود .

در ابتدا تئوری دوگانه با ریسمان های بسته را فرض کنید که اولی F دارای 9 بعد در فضای تخت هستند و به این ها یک دایره به شعاع R اضافه کنید . در تئوری دوم که آن را S می نامیم در روی دایره ای به شعاع 1 / RT قرار دارد در حالی که T   کشش ریسمان است . هر چند که این موضوع بسیار عمیق اسن بنابراین باید احتمال کمی برای آن قائل شویم .

 

در مورد ریسمان هایی بحث می کنیم که دور دایره ما می پیچند برای اینکه به دور دایره بپیچد مقداری انرژی یا همان جرم می گیرد اما نباید فراموش کرد که کشش ریسمان ها فوق العاده زیاد است پی جرمشان متناسب با کشش آنها است و برای پیچیدن به دور دایره زمانی صرف می شود . بنابراین جرم در تئوری معادل kR.T و همچنین در تئوری B   معادل q.(1/RT).T=q/R است . در حالی که در هر دو q و k معادل نوعی ثابت عددی هستند .

 

دوگانگی T – Duality  )  T  )

 

دوگانگی موضوعی در تئوری ریسمان است که برای درک آن زیاد نباید وقت صرف کرد زیرا تقریبا ساده و قابل درک هستند . دوگانگی ها به ما می گویند که این احتمال وجود دارد که برای یک چیز واحد ممکن است دو شرح متفاوت وجود داشته باشد . حال این ها یعنی این دو توضیح ممکن است به صورت بسیار ساده ای به هم پیوسته باشند .

همانطور که مشخص است اساسا چنین حالتی برای یک ذره در واقیع طبیعی غیر ممکن است که به دو به دایره که در تئوری A   شعاعش معادل R و در تئوری B شعاعش معادل 1 / RT   است . در واقع حالت ذره گونه در تئوری A می تواند بر نقش آن در تئوری B مچ شود . این چیزی است که دقیقا می تواند به خوبی بین این دو قرار گیرد و در هر دو تئوری A و B امکان کامل شدن دارد . سیعنی تئوری A   دقیقا مطابق حالات تئوری A عمل می کند که در واقع تصویری از تئوری B است .  

این به ما می گوید که ما یک دوگانگی بین این دو تئوری یافته ایم . اما این به ما چه می آموزد ؟ ممکن است نتیجه برای شما خیلی در سطح پایینی قرار گیرد اما اگر آن را در سطوح بسیار ریز کیهان به کار ببندیم چه می شود ؟ یعنی تئوری ریسمان در هر دو تئوری با دایره های متفاوت که شعاع های برابر دارند یکسان است . با کمی محاسبه متوجه می شویم که تئوری در تئوری در شعاع های کمتر و یا بیشتر از 1/T ^ 1/2 نتایج یکسانی خواهد داد . این یکی از ویژگی های تئوری ریسمان است .

 

 

یکی دیگر از نتایج مهم دوگانگی T پیش بینی بیگ بنگ یا همان انفجار بزرگ است . در این جا دلیل به ما گفته نمی شود ولی یک تصویر فرضی از زمان های نزدیک به بی نهایت به ما می دهد که در واقع نتیجه تئوری گرانش کوانتومی است . یعنی اگر جهان های کوچک با جهان های بزرگ برابر باشند آنگاه پیش بینی بیگ بنگ بسیار ساده می شود .

اگر

 

کشش ریسمان در نظر گرفته شود مربع انرژی معادل

E_m=2pmRT.  

است این دوگانگی با تغییر این دو نوع و مؤلفه m به n و  

و این یک نقش یکسان بین A و B است که توسط این دوگانگی برقرار شده است . همچنین پیش بینی می کند که اصل عدم قطعیت هایزنبرگ با بیسترین امکان در موقعیت فضایی X محدود می شود و نه تنها با تکانه دو جانبه P بلکه در مقیاس ریسمان L_st که باید تقریبا با مقیاس پلانک برابر باشد .

این دوگانگی بین تئوری های IIA و IIB و همچنین HO   و HE ارتباط برقرار می کند .

 دوگانگی  S – Duality )    S )

 

دیدیم که چگونه دو گانگی T به ما اجازه داد تا به تفاوت ها حمله کنیم و آن ها را یکی کنیم . اما دوگانگی S برای ما کار بسیار مهم می کند و بی نهایت های فیزیک را ساده می کند . برای شرح این دوگانگی باید از g_s باخبر باشیم که یک زوج ریسمان ثابت هستند . فرمول بندی به صورتی است که اگر این مقدار زیاد باشد این حاصل جمع مقادیر عددی است . پیشنهاد می کنم که این مبحث وارد نشویم چون محاسبه های آن فوق العاده مشکل است . به طور خلاصه این طور می توان گفت که اگر این مقدار زیاد باشد ما تئوری ریسمان را درست درک نخواهیم کرد .

فرض کنید تئوری A   با زوج ریسمان ثابت g_s ^ A  و تئوری B را با زوج ریسمان g_s ^ B در نظر بگیریم . اگر g_s ^ B را بر g_s ^ A  1 /  تصویر کنیم واضح است که

g_s ^ A  1 /  بزرگ و g_s ^ B کوچک خواهد شد . ما می توانیم تئوری ریسمان A را با بی نهایت هایش داشته باشیم و نکته ی قابل توجه توضیحی است که در تئوری ریسمان B برای آن در نظر گرفته شده است . این دو گانگب با نام دوگانگی S شناخته می شود . این دوگانگی یک ابزار نیرومند برای شرح تئوری ریسمان در ابعادی بزرگتر است . به این ترتیب می توان تئوری های دیگر ریسمان را دو به دو با هم بسط داد . زوج ریسمان ها در دو فضای فرضی به طور ضعیف یکسان هستند ولی زوج ریسمان ها در فضای دوگانگی T برابرند و این تفاوت این دوگانگی ها است .

 

اگر تئوری A و B در این حالت باشند آنگاه معادله ی زیر برای آنها صادق است

 

 

در این رابطه f   هر کمیت مشاهده ای در فیزیک را نشان می دهد l زوج ثابت را نشان می دهد همچنین a نشان گر پارامتر بی نهایت است که با l مج می شوند . این دو گانگی type I را با HO پیوسته می کند و IIB را با خودش .

 تئوری M

در این بخش از مقاله در رابطه با تئوری M   صحبت می کنیم که که از ترکیب پنج تئوری ابر ریسمان توسط ادوار ویتن Edward Witten در سال 1995 ارائه شد . گفتنی است که در آن 11 بعد برای ابر گرانش بکار رفته است . این تئوری از جهاتی شبیه به نسبیت عام است زیرا ریاضیات عجیب و پیچیده ای در آن به کار رفته است . این تئوری نتیجه یک سری از معادلات طاقت فرسا است و هیچ گونه پشتوانه ی آزمایشگاهی برای خود ندارد . از این جهت یکی از بحث انگیز ترین تئوری های فیزیک است .

 

ادوارد ویتن در مقالاتی در زمینه این تئوری انتشار داد این تئوری را یازده بعدی معرفی کرد و گفت راه رهایی از مشکل ریسمان ارتقای این تئوری از 10 بعد به 11 بعد است که در نوع خود جالب به نظر می رسید . با این که این تئوری یک تئوری انقلابی بوده ولی هنوز ابهامات زیادی در آن مشاهده می شود که به منزله پیچیدگی آن است و درک آن چندان ساده نیست . ما امیدواریم که دانشمندان در آینده این ابهامات را توسط دوگانگی ساده و قابل درک کنند . از این جهت بهتر که وارد تئوری های آن و مخصوصا محاسبات آن نشویم .

 

نام این تئوری نیز حکایت جالبی دارد که ارزش خواندن را دارد . جالب است بدانید که نام های مبهم و نا مشخصی برای M در نظر گرفته شده است که هر کسی از روی تخیلات خود به این تئوری نسبت می دهند .

 

بعضی ها عقیده دارند که M از کلمه ی Mother که معنای تئوری مادر گرفته شده است . گروهی دیگر می گویند که Matrix  برای این تئوری است . ماتریکس از این جهت گفته می شود که ابعاد در این تئوری همانند ابعاد در یک دنیای ماتریکسی است . Monster دیگر احتمال است که به معنای بزرگ یا غول است . Mystrey   به معنای راز نیز در نظر گرفته شده است . Magic   برای تئوریی جادویی است . Maker  برای تئوری آفریننده در نظر گرفته شده است . Membrane   به معنای غشا نیز وجود دارد .

 

گلاشو عقیده ی جالبی دارد و می گوید که M   وارون حرف W است که اول نام خالق این تئوری است .

 برینها در نظریه ریسمان

پس از اینکه در یکی از فصل های گذشته در رابطه با دوگانگی ها صحبت کردیم ممکن است یک سؤال برای شما به وجود آید ؛ این سؤال به این گونه مطرح می شود که :

حالت برای یک ریسمان باز در دور یک دایره و دوگانگی T چیست ؟

 

پاسخ می تواند بسیار جذاب مطرح شود ؛ شما دیدید که ما هرجایی که تمایل داشته باشیم می توانیم ریسمان های بسته را پیدا کنیم . اما وضعیت برای برای ریسمان های باز کاملا متفاوت است ، گفته می شود که می توانیم آنها را در روی مناطقی محدود که برین Brane نامیده می شود . گفتنی است که در زبان انگلیسی کلمه ای با معنای صریح و درست برای این کلمه موجود نیست .

این برین ها پیبرین (p – brane )نیز نامیده می شوند این گونه ریسمان ها قادر نیستند آزادانه در هر جا از فضا که بخواهند حرکت کنند اما نقاط پایانی آن می تواند بر روی این برین ها حرکت کنند . بر طبق دوگانگی T ما چیزهایی به نام برین پیدا کردیم که به وسیله ی آنها می توانیم ابعاد مورد نظرمان را در آنها در جستجو کنیم . ابعاد زیاد تر ولی کوچکتر . حال ما اجزایی داریم که ریسمان نیستند ، برین ها می توانند ابعاد 0 برای نقاط و 1 برای ریسمان مانند ها و 2 برای غشا و 3 برای مقدار همانند جهان ما و ... داشته باشند . این ها م توانند تا 9 تا نیز گسترش یابند که در ضمن جالب و عجیب هستند .

توجیه دیگری که برای ابعاد بیشتر در تئوری ریسمان وجود دارد در این جا خود را نشان می دهد ، این توجیه به ما می گوید که اگر ما دنیای فضایی و سه بعدی خود را در روی برین در نظر بگیریم تمام خصوصیات این جهان در روی یک برین خواهد بود مثلا نور و دیگر خصوصیات جهان ما . حال دیگر ابعاد تاریک و غیر واضح خواهند بود زیر نور در روی یک برین است دیگر نوری وجود ندارد که از ابعاد به ما برسد تا ما آنها را مشاهده کنیم و این یکی از توجیهات تئوری ریسمان است .

اما مهمترین نوع برین برین دی D – brane   نام دارد این برین برای ریسمان پایه ای

F-string

  به کار برده می شود . همچنین با افزایش ابعاد در تئوری M و ارتقا بعد غشایی آن به دو بعد M2-brane نیز به وجود می آید .

 

امیدواریم این مقاله مورد توجه شما قرار گرفته باشد . به نقل از http://iranianphysics.weblog.sh

تک قطبی مغناطیسی (Magnetic Monopole)

GUT (Grand Unified Theories) و تئوری های ابر ریسمان (Superstring) هر دو وجود ذره ای با یک قطب مغناطیسی را پیش بینی می کنند اما مشکلی که در این مدل وجود دارد اولا تولید بار مغناطیسی و میدان در آنهاست و ثانیا رصد نشدن این ذرات تا به امروز بوده است.

همچنین تعریف اسپین این ذرات هم کار مشکلی به نظر می رسد.

اگر مقدار بار را در معادلات گاس (Gauss) و فارادی (Faraday) که هرکدام از معادلات ماکسول (Maxwell) بهره می برند مجهول قرار دهیم  مقدار آن صفر به نظر خواهد رسید. خود این موضوع برای پذیرش سخت است. زیرا ذرات زیراتمی (حتی کوارک ها که نوترون خنثی را تشکیل می دهند) دارای بار هستند.

امروزه در نسبیت برای اثبات اینکه نیروی میادین مغناطیسی از دیگر نیروها متفاوت است از تبدیلات لورنتز (Lorentz Transformations)  استفاده می کنیم. 

اما برای آشکارسازی این ذرات باید تنها از راه نسبیت وارد شویم.

از معدود افرادی که می خواست این کار را کند دیراک بود.

دیراک قصد داشت با معادلات کوانتومی دیدی کاملا نسبیتی از الکترومغناطیس بدست بیاورد.

او در سال 1931 نشان داد بدین منظور نمی توان از مکانیک کوانتومی استفاده کرد زیرا اثبات کرد که حتی اگر تک قطبی مغناطیسی در دنیا وجود داشته باشد باید دارای بار کوانتیده (Quantized) شود.

برای این منظور باید واحدی نیز می بود. دیراک با نگاهی جدید سعی در شکافت مساله کرد و با انجام اعمال بسیار پیچیده در ریاضی و با استفاده از تابع دلتا (تابع دیراک) دریافت که واحد بار کوانتیده باید عکس واحد بنیادین بار الکتریکی باشد.

دیراک در تمام این محاسبات ذره ی فرضی را الکترون در نظر گرفته بود و لازم بود که فضا-زمان را از یکدیگر باز کنیم.

دیراک برای این کار ریسمان دیراک (Dirac String) را بوجود آورد. رفتار این ریسمان تقریبا همانند سیم پیچ در اثر آهارونوف – بوم (Aharonov-Bohm Effect) بود.

اثر مذکور تاثیر بار بر میادین مغناطیسی را در غیاب ذره در میدان بررسی می کند.  

به دلیل بیان تمام این مطالب جدید تئوری های دیگری که در راس آنها تئوری شاخص (Gauge Theory) قرار داشت سعی در شناخت ساده تر  بار کوانتیده کردند.

در سری تئوری های شاخص نیز فرضیه ای که از همه بیشتر مورد توجه قرار گرفت در مکانیک هیگز (Higgs Mechanism) این موضوع را بررسی می کرد و تک قطبی هوفت – پولیاکوف (Hooft-Polyakov Monopole) نام داشت. ویژگی قابل توجهی که این مدل داشت نقطه ای نبودن بررسی آن بود. به این معنا که دیگر ذره ی خاصی مثل الکترون دیراک را مدنظر نداشت.

در واقع این مدل دیگر محدود به پراکندگی ایده آل لورنتز نبود.

همچنین در مدل دیراک از معادله ی دیراک استفاده شده بود که ذره را به حرکت الکترونی محدود می کرد.

در معادله ی دیراک الکترون پس از یک چرخش به نقطه ی اول خود می رسد در صورتیکه مشخص نبود این ذرات تک قطبی چه نوع اسپینی دارد!

حال گفته بودیم برای بررسی مدل دیراک باید فضا-زمان را از هم باز کنیم.

توپولوژی (Topology) فضا-زمان در حالت معمول R⁴ می باشد. اگر زمان را از آن حذف کنیم تقریبا مسئله هم ارز با هوموتوپی (Homotopy) خواهد شد و توپولوژی آن برابر با کره (S²) خواهد بود.

لازم به ذکر است که در توپولوژی هوموتوپی دو تابع پیوسته است که از یک فضای توپولوژی به فضای دیگری می رود.

تئوری شاخص با این محاسبات نشان می دهد که تک قطبی دیراک الزاما نباید دارای بار کوانتیده باشد.

اگرچه این تئوری مسائل را در قالب یک گروه واحد (ماتریس واحد  n x n) بررسی می کند که این نوع بررسی باید الزاما جدا از توپولوژی کره باشد. این بدان معناست که گروه واحد U(1) در Gauge Theory اصلا مماس بر کره نیست که توپولوژی برابری با آن داشته باشد و توپولوژی در کل اتصال و به همرسی فضاها در هندسه را بررسی می کند.

این خود یک خلا بزرگ بود. زیرا پیش بینی دیراک در مورد بار کوانتیده اصلا درست توجیه نمی شد.

اما در سالهای بعد و با بدست آوردن مقدار تقریبا صفر برای یک تک قطبی از معادلات گاس و فارادی این تئوری ارزش خود را دوباره پیدا کرد.  

بعد از مدتی تئوری های شاخص و کوانتومی سعی کردند که با یکدیگر یک تئوری واحد را بیان کنند و به همین ترتیب GUT بیان شد. این تئوری ذراتی را به نام دیون (Dyon) معرفی می کند که هم زمان هم بار الکتریکی دارند و هم بار مغناطیسی.  طبق این مدل تک قطبی مغناطیسی ذره ای است که بار الکتریکی صفر و عدد لپتونی یک دارد.

این بدان معناست که تک قطبی مغناطیسی مانند الکترون نباید واپاشی داشته باشد و تجزیه شود.

همچنین این مدل طبق معادلات فریدمان (Freidmann Equations) بیان می کند چگالی ذرات تک قطبی در دنیای ما حدودا باید 10¹¹ برابر چگالی چرخشی (Critical Density) باشد. بنابراین باید به طور متداول در دنیای ما قابل رصد باشند. (در بین هر 10²⁹ ذره یک تک قطبی باید دیده شود).

گرچه پیش بینی می شود این ذرات ارتباط زیادی با X Bosons و Y Bosons داشته باشند و محدوده ی جرم آنها در آزمایشات 600 (Gev/C²) تا 10¹⁷ (Gev/C²) تعیین شده است اما از آنجا که ایجاد این نوع از بوزون ها حتی در CERN به دلیل جرم زیادشان امکان ناپذیر می باشد هنوز این ایده در حد یک فرض مانده است.

اما دانشمندان در تلاش هستند که این نوع بوزون ها را در توجیه واپاشی پروتون به کار گیرند. این ایده ها در صورتی ببان شده اند که در سال های اخیر در ژاپن توانسته اند نیمه عمر تقریبی پروتون منفرد را 10³⁵ سال پیش بینی کنند که این نتیجه عملا ورود این بوزون ها را به مسئله نقض می کند.

گرچه تا به حال ذره ای تک قطبی مشاهده نشده است و دقیقا بر همین مبنا مدل های کیهان شناسی پیش بینی می کنند که این ذرات بعد از بیگ بنگ تنها باید تعداد کمی را شامل شوند!

اگر این مدل را بخواهیم بپذیریم باید نتیجه ی آزمایشات را به دو نوع بوزون مذکور ربط دهیم که تک قطبی ها را محدود به اجرام بسیار بالا می کند!

دیدگاه VMR-PCR:

در "مدل کیهانی VMR-PCR" بیان کردیم که این نظریه تمام عالم را به دو ذره یکی بوزون و دیگری فرمیون مرتبط می کند و این ذرات را تک قطبی و مکمل یکدیگر می خواند.

این دو ذره در مرکز عالم وجود دارند و دارای جرم زیادی متمرکز در خود می باشند (که این جرم و چگالی زیاد باعث بیگ بنگ شده است).

از آنجاییکه دنیا در حال انبساط است پس هنوز جرم متمرکز در مرکز دنیا باید مقدار عظیمی باشد.

تمام این جرم را نمی توان به آن دو ذره مرتبط کرد اما گفتیم که همواره مقدار اختلاف بین نیروی دافعه ی خلا و ماده ناچیز است.

همچنین اینکه تنها دو ذره موجود باشد یا این خود نیز نیاز به بررسی و تجربه ی بیشتری  است. اما اینکه چرا این ذرات در دنیا منتشر شده نیستند تنها می توانند یک جواب داشته باشد:

مقدار ذرات تک قطبی همیشه در مرکز دنیا ثابت است و در موقعیتی قرار دارد که وقتی نوبت به انتشار آنها می رسد جرم متمرکز در مرکز آنقدر کم است که دافعه ی خلا شروع به منقبض کردن دنیا می کند.

اما این مدل در هر حال می تواند مسئله ی انتشار نیافتن این ذرات در دنیا را توجیه کند.

تنها تفاوتی که نمی گذارد این مدل نظر دانشمندان را تایید کند این مسئله است که مدل VMR-PCR به جای دو بوزون X و Y یک بوزون و یک فرمیون را پیشنهاد می کند. (X Boson – Y Fermion).

اینکه بار و دیگر پارامترها در این ذرات باید کوانتیده باشد از نظر VMR-PCR کاملا صحیح است.

زیرا در "مدل دینامیک و مکانیک VMR-PCR" بیان کردیم که کوانتوم در همرسی قطرهای ذوزنقه های ایجاد شده تعریف می شود و مرکز دنیا خود راس مثلث است. پس هرچیزی که در آنجاست باید کوانتیده باشد.

اما مسلما بار الکتریکی برای یک ذره ی تک قطبی وجود ندارد. زیرا شارش باید بین دو منبع غیرهمنام صورت گیرد.

چگونه بار الکتریکی در یک ذره ی منفرد تک قطبی شارش کند؟

اما بالعکس در این مدل برای مقدار بار مغناطیسی بی نهایت پیش بینی شده زیرا همانطور که در مدل کیهانی گفتیم قدرت میدان اجرام سماوی از بیگ بنگ تا به حال پیوسته در حال کاهش بوده است.

اما در لحظات بعد از بیگ بنگ دارای بیشترین قدرت خود بوده اند. این نشانه ی وجود یک شارژ مغناطیسی در مرکز دنیاست. بنابراین نباید قدرت میدان و بار مغناطیسی ای محدودی داشته باشد.

مشکل دیگری که بیان کردیم مسئله ی اسپین است.

با فرض اینکه این دو ذره در کنار یکدیگر قرار گیرند و همدیگر را مکمل شون مدلی برای چرخش و دوران آنها ایجاد نمی شود. زیرا یکی از آنها فرمیون با اسپین نیمه صحیح و دیگری بوزون با اسپین صحیح است.

گفتیم که مرکز دنیا بر راس مثلث در مدل VMR-PCR قرار دارد. به همین دلیل زمان سفر در نظر گرفته می شود.

بر همین مبنا متوجه می شویم که سرعت این ذرات نیز صفر است و الزاما اسپین آنها صفر می شود.

ولی با یک مثال نتیجه را بهتر بیان می کنیم.

اگر جرمی با سرعت بی نهایت در حال چرخش به دور خود باشد آیا ما متوجه می شویم که در حال چرخش است؟

ثابت به نظر می رسد. زیرا در هر لحظه هر نقطه ای از آن در همه جا وجود دارد.  

این خیلی بعید است که با چگالی زیاد مرکز دنیا چرخشی برای آن نداشته باشیم.

سرعت نهایت در VMR-PCR همان C²  است. بنابراین اینگونه اسپین هم باید در نهایت خود باشد.

مقدار آن مشخص نیست. زیرا دلایل واضحی برای تعیین آن نداریم اما هرچه هست در نهایت است.

بنابراین آن را بی نهایت می نامیم.

این مدل دیگر جای سوالی را باقی نمی گذارد

سایت -خبرهای فیزیک-مقاله -دانلود

دو شکار از کمربند سیارک ها تازه ترین نمای هابل از دو عضو قلمرو سیارک ها : وستا و سرس ادامه ... تلاش دانشمندان برای امکان تولید سوختی قدرتمند با استفاده از میوه گروهی از دانشمندان آمریکایی می‌گویند شکر موجود در میوه‌هایی مانند سیب و پرتغال را می‌توان به نوع تازه‌ای از سوخت اتومبیل که تصاعد کربنی آن کم است، تبدیل کرد. ادامه ... استفاده از لیزر جدیدترین روش درمان خروپف در خواب است استاد بخش فک و صورت دانشگاه تمپل فیلادلفیا ، خروپف را یکی از اختلالات خواب توصیف کرد و گفت: در حال حاضر استفاده از لیزر جدیدترین روش درمان خروپف است. ادامه ... جایزه سال 2007 انجمن اپتیک آمریکا به استاد ایرانی دانشگاه «کالیفرنیا» اعطا شد دکتر بهرام جلالی، استاد ایرانی دانشگاه «کالیفرنیا» به عنوان برنده سال 2007 جایزه «وود آر. دبلیو» انجمن اپتیک آمریکا که به برجسته‌ترین کشف یا دستاورد علمی،فنی و اختراعی در عرصه علم اپتیک اعطا می شود، معرفی شد. ادامه ... بازگشت شاتل "آتلانتیس" تا روز جمعه عقب افتاد آژانس فضایی آمریکا، ناسا، تلاش برای فرود آوردن شاتل فضایی آتلانتیس را تا روز جمعه به تاخیر انداخت. ادامه ... یک شرکت ژاپنی، کارآمدترین باتری خورشیدی جهان را ساخت ادامه ... آرشیو خبر آخرین ارسالها به تالار گفتمان کدوم زودتر می رن تو؟ (271) هرکسی ویدیو از فضا... (24) ایا میشه زمان ینترنت را... (54) هـــــــــــااااااااای کاربر riazi کجایــــــــــــی . . . ؟ (340) میدان کوانتومی (24) نظریه همه چیز 2(نسبیت، تاریخهای چند گانه و مکانیک کوانتومی) (40) سوتی های یک مدیر !!!! (39) خلوتگاه شعر (59) عکسهای بامزه و جالب (14729) ~~~* * * امگا شنیدن آن را پیشنهاد می دهد * * *~~~ (909)   دانلود نرم افزار های علمی محاسبه نیروهای وارد بر میله و لولا ادامه ... شبیه ساز طیف اتم هیدروژن ادامه ... شبیه ساز پدیده های فیزیک و نجوم ادامه ... شبیه ساز قانون کولن ادامه ... شبیه ساز میدانهای الکتریکی ادامه ... شبیه ساز وضعیت الکترون و پوزیترون ادامه ... شبیه ساز قوانین جاذبه نیوتن ادامه ... شبیه ساز تداخل امواج سه بعد ادامه ... حرکت سینماتیکی در سه بعد ادامه ... آموزش و بانک سوالات سینماتیک ادامه ... آرشیو دانلود   سایتهای فارسی فیزیک VMR PCR رباتیک و مدارات الکترونیک وبلاگ پژوهشگران نوجوان دانشجو اخبار فیزیک IPN CPH Theory انجمن فیزیک ایران انجمن فیزیک مریوان تقویت مهارت فیزیک دپارتمان فیزیک گالیله فهرست کامل   سایتهای انگلیسی فیزیک VMR PCR فیزیک کمبریج همه چیز درباره فیزیک اخبار فیزیک فیزیک 2000 کلاس فیزیک فیزیک و نجوم انجمن دانشمندان فیزیک روزنامه فیزیک امروز پایگاه منابع فیزیک

سیستم دفاعی موشکی TOR-M1 9M330

عملکرد موشک انداز زمین به هوای TOR-M1 بر نوعی سیستم دفاع هوایی متحرک مبتنی است که با هدف کاربرد در ارتفاعات متوسط، کم و بسیار کم جهت مقابله با انواع هواپیماهای ثابت و
متحرک طراحی شده است. این موشک انداز به سیستم حفاظت هسته ای، بیولوژیکی و شیمیایی (NBC (nuclear, biological and chemical مجهز بوده و قادر است هدف مورد حمایتش را در هر نوع شرایط جوی از انواع حملات مصون نگاه دارد. سیستم پیشرفته TOR-M1 با ترکیب و اصلاح روش های به کار رفته در تجهیزات متحرکی که مختص پرتاب موشک هستند و اصطلاحا به آنها Threshold Limit Value یا TLV اطلاق می گردد، طراحی شده و در ترافیک های هوایی شدید نیز توانایی عملکرد خود را حفظ می کند. به طور کلی هر سیستم TOR - که ساخت کشور روسیه است - به 3 تا 5 فروند از تجهیزات دفاعی دیگر که هر یک به 4 عدد TLV مجهز شده اند متصل است. هر TLV از 8 موشک انداز آماده به شلیک، رادارها، سیستم کنترل آتش و امکان دریافت دستور حمله توپخانه ای تشکیل شده است. این جنگ افزار قادر است به طور اتوماتیک چه در حالت سکون و چه در حال حرکت شلیک نماید. فواصل شلیک که معمولا بر روی 3 دقیقه تنظیم می شود، بر حسب نوع واکنش دریافتی متغیر است، فاصله زمانی استاندارد بین مدت زمان تشخیص هدف تا پرتاب موشک 5 الی 8 ثانیه است. زمان واکنش نیز از 3.4 ثانیه برای هدف های ثابت تا 10 ثانیه برای هدف های متحرک، متغیر است. هر بخش به طور جداگانه می تواند به دو هدف کاملا مجزا شلیک نماید. TOR-M1 قادر به تشخیص و ردیابی 48 هدف در حداکثر فاصله 25 کیلومتری است و به طور همزمان دو هدف با سرعت 700 میلی ثانیه و مسافت 1 تا 12 کیلومتری را دنبال می کند. هدف هایی که در ارتفاعات 6 تا 10 مایلی قرار دارند بیشترین امکان نابودی را دارا هستند.
راکت عمودی موجود در این موشک انداز تا gs 30 امکان مانور دارد و به یک کلاهک 15 کیلوگرمی حامل مواد منفجره که با یک فیوز فعال می گردد، مجهز است. این سیستم تا اندازه ای شبیه به یک جنگ افزار تعقیب کننده است که در حال متحرک نیز هدف را کنترل می کند، به یک آنتن ، یدک کش های مجزا و محفظه ای سرپوشیده جهت تامین امنیت در مواقع لزوم نیز مجهز است. این موشک انداز جهت مقابله با سلاح های پیشرفته و موشک اندازهای کروز نیز وسیله مناسبی است . اولین بار سیستم TOR در نیروی هوایی ارتش روسیه به کار گرفته شد. نیروی دریایی روسیه نیز نوع مخصوصی از این جنگ افزار را که SA-N-9 نامیده می شد به کار گرفته است. کشور چین طی سال های 1997 تا 2002، 50 فروند از موشک اندازهای نیروی دریایی را خریداری نموده است. ارتش یونان 21 سیستم Tor M-1 را در اختیار دارد. در عین حال دولت روسیه استفاده از این جنگ افزار به سایر کشورها نیز پیشنهاد داده است. هزینه اعلام شده برای به کارگیری چنین سیستمی 700 میلیون دلار اعلام شده و تحویل آن از نوامبر 2006 آغاز و انتظار می رود تا سال 2008 ادامه یابد.