خمیدگی فضا زمان : در علم فیزیک و در ریاضی، فضا-زمان (Spacetime)‏ (و نه فضا و زمان‌) به هر‌گونه مدل ریاضی گفته می‌شود که زمان و مکان را به صورت ساختاری واحد و درهم‌پیوسته با یکدیگر ترکیب کند. بر اساس فرضیات مفهوم فضای اقلیدسی، جهان، سه بعد مکانی و یک بعد زمانی مستقل از هم…

اما با کشفِ خوان مالداسِنا (Juan Maldacena) در همان سال، این بن‌بست شکسته شد. وی فیزیک‌دانی بود که پس از آن به دانش‌گاهِ هاروارد در کمبریج رفت. دیدگاهِ مالداسنا بر پایه‌ی یک طرحِ پیش‌نهادیِ قدیمی‌تر بنا شده بود که بیان می‌کرد هر ناحیه‌ی سه‌بعدی (3D) از جهانِ ما را می‌توان به کمکِ داده‌هایی که بر…

شتاب‌دهنده‌ها و باريكه‌ها همه‌ي شتاب‌دهنده‌ها از نيروي الكترومغناطيسي براي تقويت انرژي ذرات پايدار استفاده مي‌كنند. اين ذرات توسط وسيله‌اي كه يك باريكه‌ي شدت بالا و كم‌انرژي از ذرات توليد مي‌كند، به ماشين شتاب‌دهنده‌ تزريق مي‌شوند. تفنگ الكتروني (يك فيلامان داغ) يا چشمه‌ي يوني پروتون نمونه‌اي از اين وسيله است. شتاب‌دهنده‌هاي مورد استفاده در مطالعات ساختار…

سرچشمه‌های آتشین : ریشه‌های ایده‌ی دیوارِ آتشین که نقطه‌ی عطفی در فیزیکِ سیاه‌چاله‌هاست به سالِ 1974 باز می‌گردد، هنگامی که استیون هاوکینگ (Stephen Hawking) از دانشگاهِ کمبریجِ انگلستان نشان داد که اثراتِ کوانتومی سبب می‌شود که بتوان به سیاه‌چاله‌ها دما نسبت داد [1]. سیاه‌چاله‌های منزوی به آرامی و به صورتِ فوتون و ذراتِ دیگر، از…

در ماهِ مارچِ 2012 ژوزف پولشینسکی (Joseph Polchinski) در اندیشه‌ی یک خودکشیِ ریاضی افتاد. او که فیزیک‌دانی در شاخه‌ی نظریه‌ی ریسمان در موسسه‌ی فیزیکِ نظریِ کاولی (Kavli) در سانتاباربارای کالیفرنیاست، در این اندیشه فرو رفت که اگر فضانوردی به درونِ یک سیاه‌چاله شیرجه بزند برای او چه رخ خواهد داد؟ آشکارا پیداست که او خواهد…

يكي از معدود خوانندگان تيزهوش مقاله‌هاي اوليه ماكس پلانك در باب نظريه‌ي كوانتومي، آلبرت اينشتين، كارمند اداره‌ي ثبت اختراعات برن بود. از نظر اينشتين فرض بديهي عناصر انرژي، روشن و واقعي و با اين حال ترس‌آور مي‌نمود. او در اين باره گفته بود: «« آن چنان كه زمين زير پاي فرد خالي مي‌شود و هيچ…

تعریف واقعی نور چیست؟ تعریف دقیقی برای نور نداریم، جسم شناخته شده یا مدل مشخص که شبیه آن باشد وجود ندارد. ولی لازم نیست فهم هر چیز بر شباهت مبتنی باشد. نظریه الکترومغناطیسی و نظریه کوانتومی باهم ایجاد یک نظریه نامتناقض و بدون ابهام می‌کنند که تمام پدیده‌های نوری را شرح می دهند. نظریه ماکسول…

تاریخچه نظریه ریسمان نظریه ریسمان نخستین بار برای توضیح نیروی بین‌هسته‌ای قوی پیشنهاد شد. لیکن معلوم شد که مدل کرومودینامیک کوانتومی (QCD) که اینک بخشی از مدل استاندارد است، در توضیح این پدیده بسیار موفق‌تر است. طبیعتاً نظريه‌ي ریسمان به نفع کرومودینامیک کوانتومي وانهاده شد. بعدها نظریه‌ي ریسمان به عنوان یک تئوری نامتناقض گرانش کوانتومی…

قاعده پائولی و یا قاعده غیر امکان و یا اصل طرد پائولی ( Pauli exclusion principle)نامیده شده به اسم کشف‌کننده‌اش، ولفگانگ پاولی، قاعده‌ای بسیار مهم و اساسی در مکانیک کوانتومی می‌باشد، که بر طبق آن دو و یا تعداد بیشتری فرمیون همسان (به عنوان مثال دو الکترون) در یک سیستم کوانتومی، نمی‌توانند هم‌زمان در تمام…

بیگ بنگ: نسبیت با یک پرسش معمولی آغاز می شود: هر گاه ما نسبت به یکدیگر در حرکت باشیم، فیزیک شما به فیزیک من چگونه مربوط می شود؟ گالیله پاسخ می دهد: اگر سرعت نسبی ما یکسان باشد، دقیقا قوانین مکانیک یکسانی را می یابیم. نیوتن همان چیز را می گوید اما به تفصیل بیشتر…

مقدمه براي كاوش در مورد ساختار هسته (فيزيك هسته‌اي) يا هادرون‌ها (فيزيك ذرات) نياز به پرتابه‌هايي است كه با طول موج آن‌ها به كوچكي شعاع مؤثر هسته‌ها يا هادرون‌ها باشد. اين امر مستلزم حداقل تكانه (رجوع به فيزيك 1 دانشگاهي) و بنابراين يك حداقل انرژي براي پرتابه‌ها است. اغلب آزمايش‌ها با استفاده از باريكه‌ي ذراتي…

آیا واقعا ممکن است که سرعت‌های بالاتر از سرعت نور وجود داشته باشد؟ بر اساس نظریه نسبیت هیچ فرآیند فیزیکی نمی تواند در سرعت‌های بالاتر از سرعت نور در خلاء انجام گیرد. بدون تردید، قابل قبول نبودن این سرعت‌ها یکی از عجیب‌ترین فرضیات فیزیک جدید است. در کنار دنیایی با سرعت‌های کمتر از سرعت نور…

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 می‌دانیم تئوری ریسمان برای بوزون‌ها یا حاملان نیرو مطرح شد. اما در آن فرمیون‌ها جایی نداشتند. در ابر ریسمان، فرمیون‌ها یا همان ماده‌ساز، وارد قلمرو ریسمان شدند و بخشی…

پرتاب موشک با سوخت شیمیایی پر هزینه است. طبق قانون دوم حرکت نیز آیزاک نیوتن ، شتاب، α ، جسم با حاصل تقسیم نیرو، F، بر جرم آن، m برابر است با: α=F/m هنگامی که جرم m زیاد است، α کوچک می شود مگر اینکه F نیز زیاد باشد. بر طبق قانون نیوتن، شتاب جسم…