Electromagnetic hulda barbashi

Wannan labarin zaiyi la'akari da abin da ake kira 'yancin yanayi - muhimmancin hulɗar wutar lantarki da ka'idojin da aka gina shi. Har ila yau, zamu tattauna game da yiwuwar kasancewar sababbin hanyoyin zuwa nazarin wannan batu. Ko da a makaranta a darasi na ilmin lissafi, dalibai suna fuskanci bayanin ma'anar "iko". Sun koyi cewa dakarun na iya zama mafi bambancin - mawuyacin rikice-rikice, da karfi na janyewa, da karfi na ladabi da sauransu. Ba dukkanin su ba za'a iya kira su mahimmanci, saboda sau da yawa abin da ke da karfi shi ne na biyu (ƙarfin wariyar launin fata, alal misali, tare da haɗuwa da kwayoyin). Harkokin hulɗar lantarki na iya zama na biyu, saboda haka. Masanin kimiyya na kwayoyin halitta ya nuna cewa van der Waals yana da karfi kamar misali. Ana ba da misalai da yawa daga fannin kimiyyar lissafi.

A yanayi

Ina so in sami ainihin matakan da ke faruwa a yanayi, lokacin da yake tilasta hulɗar wutar lantarki ta aiki. Mene ne ainihin qarfin karfi da ke kayyade dukkanin sojojin dakarun da suka gina? Kowane mutum ya san cewa haɗin gwiwar electromagnetic, ko, kamar yadda ake kira shi, dakarun lantarki, muhimmi ne. Hakanan Dokar Coulomb ta nuna wannan, wanda yake da nasaba da shi, wanda ya biyo daidai da daidaitattun Maxwell. Ƙarshen baya ya bayyana duk nauyin magnetic da wutar lantarki waɗanda suke cikin yanayi. Wannan shine dalilin da ya sa aka tabbatar da cewa hulɗar magungunan lantarki shine tushen asali na yanayi. Misali na gaba shine ƙarfin nauyi. Ko da 'yan makaranta suna sane da dokar da aka yi wa Islama Newton, wanda kuma ya samu kwarewa ta hanyar Einstein, kuma, bisa ga ka'idodin ka'idarsa, wannan tasiri na hulɗar wutar lantarki a cikin yanayi ma mahimmanci ne.

Da zarar wani lokaci an yi imani cewa akwai kawai wasu daga cikin wadannan muhimman hakkokin, amma kimiyya na cigaba, yana tabbatar da cewa wannan ba batun ba ne. Alal misali, tare da gano kwayar atomatik ya zama dole a gabatar da manufar makamashin nukiliya, in ba haka ba yadda za a fahimci ka'idodin rikewa a cikin tsakiya, dalilin da ya sa ba su tashi daga wurare daban-daban. Ganin yadda yadda hulɗar wutar lantarki ke aiki a yanayi ya taimaka wajen auna makaman nukiliya, don nazari da bayyanawa. Duk da haka, daga baya masana kimiyya suka yanke shawarar cewa dakarun nukiliya na biyu ne, kuma a hanyoyi da dama sun kama da sojojin van der Waals. A hakikanin gaskiya, ƙungiyoyin da ke da alaƙa, yin hulɗa da juna, ainihin mahimmanci ne. Bayan haka, sakamakon na biyu shine hulɗar filayen lantarki tsakanin neutrons da protons a tsakiya. Gaskiyar mahimmanci shine haɗuwa da sassan, wanda musanya gluons. Saboda haka, an gano wani muhimmiyar mahimmanci na asali.

Ci gaba da wannan labarin

Ƙananan ɓangaren ƙwayoyin cuta, lalacewar nauyi sun rushe, kuma lalatawarsu ta bayyana sabon karfi na hulɗar electromagnetic, wanda ake kira - da karfi na hulɗar rashin ƙarfi. Me yasa bashi? Haka ne, saboda haɓakar wutar lantarki a yanayi yafi karfi. Har ila yau kuma ya bayyana cewa wannan ka'idar rashin hulɗa da juna, don haka jituwa ta hanyar shiga cikin hoto na duniya kuma da farko ya kwatanta lalacewar ƙananan ƙananan matakan, ba su yi daidai da wannan ba, idan ƙarfin ya tashi. Saboda haka aka sake yin tsohuwar ka'idar a cikin wani - ka'idar rikicewar zumunci, wannan lokacin ya zama duniya. Ko da yake an gina shi a kan ka'idoji guda kamar sauran ka'idoji waɗanda ke kwatanta hulɗar wutar lantarki ta barbashi. A zamanin yau, akwai hudu da aka gudanar da bincike da kuma tabbatar da haɗin kai, kuma na biyar - a kan hanyar, za a tattauna a gaba. Dukkanin abubuwa huɗu - karfi, rauni, electromagnetic - an gina su a kan manufa guda ɗaya: karfi da ke faruwa a tsakanin barbashi shine sakamakon wani musayar musanya wanda mai ɗaukar motsa jiki, ko kuma in ba haka ba - wani tsaka-tsaki na hulɗa.

Wani irin mataimaki ne wannan? Wannan hoton ne - wani siginar ba tare da taro ba, amma duk da haka ya yi nasarar shirya shiryawa ta hanyar wutar lantarki ta hanyar musayar nauyin magudi na electromagnetic ko kuma yawan haske. Harkokin hulɗar wutar lantarki ne ake aiwatar da ita ta hanyar photons a cikin filin da aka sanya caji, wanda ke sadarwa tare da wani karfi, kuma wannan shine ainihin abin da Dokar Coulomb ta bi. Akwai wasu ƙananan nau'in kwayoyin - gluon, yana wanzu a cikin nau'ikan nau'i takwas, yana taimakawa wajen sadarwa tsakanin sassan. Wannan hulɗar wutar lantarki shine haɓaka tsakanin caji, kuma an kira shi karfi. Eh, da kuma raunana hulda ba tare da shamaki ba, da abin da karfe barbashi tare da wani taro fiye da cewa, su ne m, cewa ya yi nauyi. Waɗannan su ne ƙananan dodon kayan aiki. Matsayinsu da nauyin su na nuna rashin ƙarfi na hulɗar. Ƙarfin ƙwaya yana haifar da musayar yawan ƙaddarar filin. Wannan hulɗar wutar lantarki shine haɓakar barbashi, ba a taɓa nazarinsa ba tukuna, graviton ba a gano shi ba tukuna, kuma yawancin nauyi ba a gane shi ta hanyarmu ba, wanda shine dalilin da ya sa ba za mu iya bayyana shi ba tukuna.

Ƙari na biyar

Mun bincika wasu nau'o'i hudu masu muhimmanci: karfi, rauni, electromagnetic, gravitational. Huldar hulɗar wani abu ne na musayar kwayoyin, kuma babu wata hanya ta yin ba tare da manufar daidaitawa ba, tun da babu wani haɗin da ba a haɗa shi ba. Yana ƙayyade adadin barbashi da taro. Tare da daidaitattun daidaituwa, yawancin taro ba kome ba ne. Saboda haka, don photon da gluon babu taro, ze ze, don graviton - ma. Kuma idan an keta alama, zancen zero zai gushe. Saboda haka, bishiyoyi masu tsaka-tsakin tsaka-tsakin suna da taro, saboda alama ta karɓa. Wadannan ma'amala masu dangantaka guda huɗu suna bayyana duk abin da muke gani da kuma ji. Sauran mayakan sun nuna cewa haɗayyar imel ɗin su ne na biyu. Duk da haka, a shekara ta 2012 an sami nasara a kimiyya kuma an gano wani nauyin cewa nan da nan ya zama sananne. An shirya juyin juya halin a cikin kimiyya ta hanyar ganowar Higgs boson, wanda, kamar yadda ya fito, ya zama maɗaukaki na haɗin kai tsakanin leptons da sassan.

Wannan shine dalilin da yasa likitoci suka ce kashi biyar na fitowa, wanda Higgs boson ya kaddamar da shi. Har ila yau, an zartas da mahimmanci a nan: Higgs boson yana da taro. Saboda haka, adadin hulɗa (wannan kalma a kimiyyar lissafin zamani ta maye gurbin da kalmar "karfi") ya kai biyar. Wata kila, muna jiran sababbin binciken, saboda ba mu san ko akwai wasu haɗin kai banda wadannan. Yana da wuya sosai cewa samfurin da muke ɗauka a yanzu, kuma wanda yake da alama yanzu yana bayyana duk abubuwan da aka lura a duniya, ba cikakke ba ne. Kuma yana yiwuwa bayan bayan lokaci sabuwar hulɗa ko sababbin sojojin zasu bayyana. Irin wannan yiwuwar ya kasance, idan kawai saboda mun fahimci sannu-sannu cewa an yi hulɗar da ke tsakanin yau da kullum-karfi, rauni, electromagnetic, da gravitational. Bayan haka, idan akwai nau'ikan yanayi wanda ya riga ya fada a cikin kimiyyar kimiyya, wannan na nufin kasancewar sabuwar alama, kuma alama alama ce ta sababbin barbashi, tsakiya tsakanin su. Sabili da haka, zamu ji game da karfi da aka sani ba a baya ba, kamar yadda ya yi mamakin ganin cewa, akwai alal misali, electromagnetic, hulɗar rauni. Saninmu game da yanayinmu bai cika ba.

Intanet

Abu mafi ban sha'awa shi ne cewa sabon hulɗa dole ne ya haifar da wani abu wanda ba a sani ba. Alal misali, idan ba mu koyi game da hulɗar raunin ba, ba za mu taba gano lalata ba, kuma idan ba a san mu ba, ba za mu iya nazarin aikin nukiliya ba. Kuma idan ba mu san halayen nukiliya ba, ba za mu fahimci yadda rana ta haskaka mana ba. Hakika, idan ba haske bane, kuma rayuwa a duniya ba zai kafa ba. Saboda haka haɗuwa da hulɗa yana nuna cewa wannan muhimmiyar mahimmanci ne. Idan babu wata dangantaka mai karfi, kuma babu wata makamin nukiliya. Na gode da hulɗar wutar lantarki, duniya tana karɓar wutar lantarki daga Sun, kuma haskoki na haske yana fitowa daga duniyar duniyar. Kuma dukkanin hulɗar da aka sani da mu suna da mahimmanci. A nan ne Higgs, alal misali. The Higgs boson ya ba da nauyin tare da taro ta hanyar hulɗa da filin, ba tare da shi ba mu tsira. Kuma ta yaya zamu iya zama a saman duniya ba tare da hulɗa ba? Ba zai yiwu ba kawai a gare mu, amma ba kome ba.

Babu shakka duk haɗin kai, ko da waɗanda ba mu sani ba, wajibi ne ga duk abin da mutum ya sani, fahimta da ƙauna, ya kasance. Abin da zamu iya sani ba? Ee yawa. Alal misali, mun san cewa proton na da karko a tsakiya. Wannan kwanciyar hankali yana da mahimmanci a gare mu, in ba haka ba akwai wata rayuwa ta hanya daya. Duk da haka, gwaje-gwaje sun nuna cewa rayuwa na proton yana da iyakacin lokaci. Long, ba shakka, 10 ³⁴ shekaru. Amma wannan yana nufin cewa nan gaba ko proton zai rushe, kuma saboda wannan, za a bukaci wani sabon karfi, wato, sabon hulɗa. Game da lalacewa na proton, akwai tunanin da aka riga aka dauka, saboda haka, akwai wani sabon halayen alama, sabili da haka, sabon hulɗa zai iya zama, wanda ba mu sani ba tukuna.

Great Unification

Cikin hadin kan yanayi, ka'ida guda ɗaya ita ce gina dukkanin haɗin kai. Mutane da yawa suna da tambayoyi game da adadin su da kuma dalilai na wannan musamman. Akwai matakan da yawa da aka gina a nan, kuma suna da bambanci sosai a sakamakon su. Yi bayani game da kasancewar irin wannan dangantaka ta hanyoyi daban-daban, amma dukansu sun ƙare tare da manufa ɗaya na gina shaidar. Koyaushe mahimmancin nau'o'in ma'amala masu bincike zasuyi ƙoƙarin haɗuwa cikin ɗaya. Sabili da haka, irin wannan tunanin ana kiranta dabarun Babban Hadaddiyar. Kamar bishiyoyi na duniya: suna da rassan da yawa, amma akwati yana koyaushe daya.

Duk saboda akwai ra'ayin da ya haɗa dukkanin waɗannan ra'ayoyin. Tushen dukkanin hulɗar da aka sani da juna ɗaya ne, ciyar da ɗayan ɓangaren, wanda sakamakon rashin daidaituwa ya fara reshe kuma ya kafa fasalin hulɗar mahimmanci, wanda zamu iya yin gwaji. Ba a iya tabbatar da wannan tsinkaya ba saboda yana buƙatar likitan lissafi na ƙarfin haɗari masu girma wadanda ba su iya yiwuwa ga gwaje-gwaje a yau. Haka kuma yana yiwuwa cewa ba za mu taɓa kula da wadan nan wadata ba. Amma don samun kusa da wannan hani yana yiwuwa.

Baya ga

Muna da Universe, wannan mai sauƙi na halitta, da kuma dukkan matakan da ke faruwa a ciki yana sa ya yiwu a jarraba ko da mahimmancin ra'ayoyin game da tushen tushen dukkanin hulɗar da aka sani. Wani abu mai ban sha'awa na fahimtar fassarar yanayi a cikin yanayi shi ne, watakila, har ma ya fi rikitarwa. Wajibi ne a fahimci yadda gravitation ya danganta da sauran rundunonin halitta. Wannan hulɗar mahimmanci shine kamar bambanci, duk da cewa, bisa ga tsarin ginawa, wannan ka'idar tana kama da duk sauran.

Einstein ya kasance cikin ka'idar jabu, yana ƙoƙari ya haɗa shi tare da zaɓen lantarki. Duk da hujjar da za ta magance wannan matsala, ka'idar ba ta aiki ba. Yanzu dan Adam ya san kadan, a kowane hali mun sani game da hulɗar karfi da rauni. Kuma idan mun kammala wannan ka'idar guda guda, to lallai rashin ilimi zai sake zamawa. Har ya zuwa yanzu, ba'a sanya nauyin nauyi a kan layi tare da wasu hulɗa ba, tun da duk sun yi biyayya da ka'idodin da lissafin lissafi suka fada, kuma nauyi ba shi da. Bisa ga ka'idar jumla, dukkanin sifofin suna da yawa daga wani filin. Amma ƙarfin jigilar bazai wanzu ba, a kalla a yanzu. Duk da haka, yawan abokan hulɗar da aka riga an bude da ƙarfi yana cewa ba za a iya yin makirci ɗaya ba.

Gidan lantarki

A baya a 1860, babban masanin kimiyya na karni na sha tara, James Maxwell, ya yi nasara wajen ƙirƙirar ka'idar da ke nuna yadda za a shigar da wutar lantarki. Lokacin da filin filin tsaye ya canza lokaci, an kafa filin lantarki a wasu wurare a fili. Kuma idan an samu mai jagorar rufe a cikin wannan filin, wani halin shigarwa ya bayyana a filin lantarki. Ta hanyar ka'idar hikimar lantarki Maxwell ya tabbatar da cewa tsarin da baya shine mawuyacin hali: idan an canza filin lantarki a wani wuri na sarari a lokaci, filin fili zai bayyana. Wannan yana nufin cewa kowane canji a lokacin filin magnetic zai iya haifar da bayyanar sauya filin lantarki, kuma ta hanyar canza wutar lantarki ɗaya zai iya samun nau'in filin magudi. Wadannan masu canji, samar da filaye da juna, samar da wata filin - electromagnetic.

Abu mafi mahimmanci, wanda ya biyo bayan ka'idar ka'idar Maxwell, shine fadin cewa akwai raƙuman ruwa na electromagnetic, wato, ƙaddamar da filayen lantarki a lokaci da sararin samaniya. A tushen da electromagnetic filin ana motsi da hanzari lantarki zargin. Ba kamar sautin motsi (na ruba) ba, raƙuman lantarki suna iya rarrabawa a kowane abu, ko da a cikin motsi. Hanyoyin zaɓen na lantarki suna aiki tare da gudun haske (c = kilomita 299,792 na biyu). Za'a iya zama daban-daban. Hanyoyin electromagnetic taguwar mita dubu goma zuwa mita 0.005 ne rawanin rediyo waɗanda ke ba mu damar watsa bayanai, wannan shine sigina don wani nesa ba tare da wata ma'ana ba. Rahoton radiyo suna samuwa ta halin yanzu a ƙananan ƙananan, wanda ke gudana cikin eriya.

Menene raƙuman ruwa

Idan mai tsawo na radiation na lantarki daga 0.005 mita zuwa 1 micrometer, wato, waɗanda suke a cikin kewayon tsakanin rawanin rediyo da haske mai gani shine infrared radiation. Yana fitar da dukan jikin mai tsanani: batir, furnaces, fitilu. Ƙananan na'urori masu jujjuyawar infrared radiation zuwa haske a bayyane don samun hotunan abubuwa suna watsar da shi, har ma a cikakke duhu. Haske mai gani yana watsa raƙuman ruwa daga 770 zuwa 380 nanometers a tsawon - daga ja zuwa violet. Wannan ɓangare na bakan yana da muhimmiyar mahimmanci ga rayuwar mutum, domin mun sami babban bangare na bayanan game da duniya tare da taimakon hangen nesa.

Idan radiation na lantarki yana da ƙananan raƙuman kasa da launi mai launi, shi ne ultraviolet wanda ya kashe kwayoyin pathogenic. Rundunonin X zuwa ido basu da bayyane. Sun kusan ba su ɗauka nau'in kwayoyin halitta a cikin haske mai haske. X-ray raunin cututtuka na cututtuka na jikin mutum da dabbobi. Idan radiation na lantarki ya fito ne daga haɗuwa da ƙananan ƙananan matakan kuma an fitar da shi ta hanyar kyamara mai ban sha'awa, an samu radiation gamma. Wannan ita ce mafi girma widest a cikin electromagnetic bakan, saboda ba a iyakance ga ƙananan makamashi. Gyara radiyo na iya zama mai sauƙi da wuya: hawan makamashi a cikin motar nukiliya mai sauƙi ne, kuma saboda halayen nukiliya yana da ƙarfi. Wadannan nau'in suna sauke da kwayoyin halittu, da kuma nazarin halittu musamman. Abin farin ciki ne cewa radiation gamma ba zai iya wucewa cikin yanayi ba. Dubi gamma quanta na iya zama daga sarari. A matsanancin kuzari, hulɗar zaɓen na lantarki yana yadawa a gudun kusa da wannan haske: gamma tayi yawaita murmushin halittu, ya watsar da su cikin barbashi da ke tashi. A lokacin da suke yin amfani da ƙuƙwalwa, suna fitar da hasken haske a cikin telescopes na musamman.

Daga baya zuwa nan gaba

Electromagnetic taguwar ruwa, kamar yadda aka ce, annabta da Maxwell. Ya hankali karatu da kuma kokarin yi imani da lissafi dan kadan butulci hotuna Faraday, a kan abin da Magnetic da lantarki mamaki da aka nuna. Yana da aka Maxwell gano wani rashin fasali. Kuma ya ya iya tabbatar da wani yawan lissafai cewa alternating lantarki filayen samar da Magnetic da kuma mataimakin versa. Wannan ya kai shi ga imani da cewa irin wannan filayen da kuma cire daga conductors aka koma ta hanyar wani wuri tare da wasu giant gudun. Kuma ya siffa ta. Speed ya kusa trohstam dubban kilomita ta biyu.

Wannan hulda ka'idar da gwaji. An misali ne da bude ta hanyar abin da muka koya game da wanzuwar electromagnetic taguwar ruwa. A da shi suka taru, tare da taimakon kimiyyar lissafi cikakken iri-irin Concepts - magnetism da wutar lantarki, kamar yadda shi ne wani jiki sabon abu daga cikin wannan tsari, kawai daban-daban sasanninta shi ne a cikin sadarwa. Theories aka shirya daya bayan daya, kuma dukkan su suna a hankali related to juna: ka'idar electroweak hulda, misali, inda guda matsayi aka bayyana ta da rauni nukiliya karfi da kuma electromagnetic, da dai sauransu All wannan hadawa jimla chromodynamics, rufe da karfi da kuma electroweak interactions (a nan, daidaito yayin da ƙananan amma aiki ya ci gaba). Maida karatu fannonin kimiyyar lissafi kamar yadda jimla nauyi da kirtani ka'idar.

binciken

Sai dai itace cewa da sarari kewaye da mu gaba daya Ribar da electromagnetic radiation: taurari da rana, wata da kuma sauran wani sarari suKe jikinsu, shi ne Duniya da kanta, da kuma kowane wayar a hannun mutum, kuma eriya tashoshin - duk wannan fitarda electromagnetic taguwar ruwa na daban-daban sunayen . Dangane da mita na oscillations, wanda haskake abu ya bambanta infrared, rediyo, a bayyane haske, Bio-filin haskoki, X-haskoki da kuma kama.

Lokacin da wani electromagnetic filin da aka rarraba, ya zama wani electromagnetic kalaman. Shi ne kawai wani zama tushen samar da makamashi, makarkata lantarki zargin daya daga cikin kwayoyin da kwayoyin halitta. Kuma idan cajin oscillates, ta motsi kara, sabili da haka fitarda electromagnetic taguwar ruwa. Idan Magnetic filin canje-canje, da filin da aka m da lantarki vortex wanda, bi da bi, murna da Magnetic vortex filin. A tsari ke ta sarari, yalwa daya batu bayan wani.