Sumaku
Sumaku, kama vile vifaa vya kuchezea vilivyowekwa kwenye jokofu lako nyumbani au viatu vya farasi ambavyo ulionyeshwa shuleni, vina sifa kadhaa zisizo za kawaida. Kwanza kabisa, sumaku huvutiwa na vitu vya chuma na chuma, kama vile mlango wa jokofu. Kwa kuongeza, wana nguzo.
Lete sumaku mbili karibu na kila mmoja. Ncha ya kusini ya sumaku moja itavutiwa na ncha ya kaskazini ya nyingine. Ncha ya kaskazini ya sumaku moja inarudisha pole ya kaskazini ya nyingine.
Magnetic na sasa ya umeme
Sehemu ya sumaku huzalishwa na sasa ya umeme, yaani, kwa kusonga elektroni. Elektroni zinazozunguka kiini cha atomiki hubeba chaji hasi. Harakati iliyoelekezwa ya malipo kutoka sehemu moja hadi nyingine inaitwa sasa ya umeme. Mkondo wa umeme huunda shamba la sumaku karibu na yenyewe.
Sehemu hii, pamoja na mistari yake ya nguvu, kama kitanzi, inashughulikia njia ya mkondo wa umeme, kama upinde unaosimama juu ya barabara. Kwa mfano, wakati taa ya meza imewashwa na mkondo unapita kupitia waya za shaba, ambayo ni, elektroni kwenye waya huruka kutoka atomi hadi atomi na uwanja dhaifu wa sumaku huundwa karibu na waya. Katika mistari ya maambukizi ya juu-voltage, sasa ni nguvu zaidi kuliko taa ya meza, hivyo shamba la magnetic yenye nguvu sana linaundwa karibu na waya za mistari hiyo. Hivyo, umeme na sumaku ni pande mbili za sarafu moja - electromagnetism.
Nyenzo zinazohusiana:
Kwa nini paka hupenda kulala hadharani?
Harakati ya elektroni na uwanja wa sumaku
Mwendo wa elektroni ndani ya kila atomi huunda uwanja mdogo wa sumaku kuizunguka. Elektroni inayosonga katika obiti huunda uwanja wa sumaku unaofanana na vortex. Lakini sehemu kubwa ya uwanja wa sumaku huundwa si kwa harakati ya elektroni katika obiti karibu na kiini, lakini kwa harakati ya atomi kuzunguka mhimili wake, kinachojulikana spin ya elektroni. Spin ni sifa ya kuzunguka kwa elektroni kuzunguka mhimili, kama mwendo wa sayari kuzunguka mhimili wake.
Kwa nini nyenzo ni sumaku na sio sumaku
Katika nyenzo nyingi, kama vile plastiki, nyuga za sumaku za atomi za kibinafsi zimeelekezwa kwa nasibu na kufuta kila mmoja. Lakini katika nyenzo kama chuma, atomi zinaweza kuelekezwa ili sehemu zake za sumaku zijumuike, hivyo kipande cha chuma kinakuwa na sumaku. Atomi katika nyenzo zimeunganishwa katika vikundi vinavyoitwa vikoa vya sumaku. Sehemu za sumaku za kikoa kimoja zimeelekezwa kwa mwelekeo mmoja. Hiyo ni, kila kikoa ni sumaku ndogo.
Ni vigumu kupata shamba ambalo sumaku hazingetumika. Vitu vya kuchezea vya kielimu, vifaa muhimu na vifaa ngumu vya viwandani ni sehemu ndogo tu ya idadi kubwa ya chaguzi kwa matumizi yao. Wakati huo huo, watu wachache wanajua jinsi sumaku zinavyofanya kazi na ni siri gani ya nguvu zao za kuvutia. Ili kujibu maswali haya, unahitaji kupiga mbizi katika misingi ya fizikia, lakini usijali - kupiga mbizi itakuwa fupi na ya kina. Lakini baada ya kufahamiana na nadharia, utajifunza ni nini sumaku ina, na asili ya nguvu yake ya sumaku itakuwa wazi zaidi kwako.
Elektroni ni sumaku ndogo na rahisi zaidi
Dutu yoyote ina atomi, na atomi, kwa upande wake, inajumuisha kiini karibu na chembe chaji chanya na hasi - protoni na elektroni - huzunguka. Mada ya maslahi yetu ni elektroni. Harakati zao huunda mkondo wa umeme katika waendeshaji. Kwa kuongeza, kila elektroni ni chanzo cha miniature cha shamba la magnetic na, kwa kweli, sumaku rahisi. Ni kwamba katika utungaji wa vifaa vingi mwelekeo wa harakati za chembe hizi ni chaotic. Matokeo yake, malipo yao yanasawazisha kila mmoja. Na wakati mwelekeo wa mzunguko wa idadi kubwa ya elektroni katika obiti zao unafanana, nguvu ya mara kwa mara ya magnetic hutokea.
Kifaa cha sumaku
Kwa hivyo, tumepanga elektroni. Na sasa tuko karibu sana kujibu swali la jinsi sumaku zimeundwa. Ili nyenzo kuvutia kipande cha chuma cha mwamba, mwelekeo wa elektroni katika muundo wake lazima ufanane. Katika kesi hii, atomi huunda maeneo yaliyoamriwa inayoitwa vikoa. Kila kikoa kina jozi ya miti: kaskazini na kusini. Mstari wa mara kwa mara wa harakati za nguvu za magnetic hupitia kwao. Wanaingia kwenye ncha ya kusini na kutoka kwenye ncha ya kaskazini. Mpangilio huu unamaanisha kuwa ncha ya kaskazini itavutia kila wakati ncha ya kusini ya sumaku nyingine, wakati kama miti itarudisha nyuma.
Jinsi sumaku huvutia metali
Nguvu ya sumaku haiathiri vitu vyote. Nyenzo fulani tu zinaweza kuvutia: chuma, nikeli, cobalt na metali adimu za ardhi. Kipande cha chuma cha mwamba sio sumaku ya asili, lakini inapofunuliwa na shamba la sumaku, muundo wake hupangwa tena katika vikoa na miti ya kaskazini na kusini. Kwa hivyo, chuma kinaweza kuwa na sumaku na kuhifadhi muundo wake uliobadilishwa kwa muda mrefu.
Je, sumaku hutengenezwaje?
Tayari tumegundua ni nini sumaku inajumuisha. Ni nyenzo ambayo mwelekeo wa vikoa unalingana. Uga wenye nguvu wa sumaku au mkondo wa umeme unaweza kutumika kutoa mali hizi kwa mwamba. Kwa sasa, watu wamejifunza kufanya sumaku zenye nguvu sana, nguvu ya kuvutia ambayo ni mara kumi zaidi kuliko uzito wao wenyewe na hudumu kwa mamia ya miaka. Tunazungumza juu ya sumaku adimu za ardhi kulingana na aloi ya neodymium. Bidhaa hizo zenye uzito wa kilo 2-3 zinaweza kushikilia vitu vyenye uzito wa kilo 300 au zaidi. Je, sumaku ya neodymium inajumuisha nini na ni nini husababisha mali hiyo ya ajabu?
Chuma rahisi haifai kwa kuzalisha bidhaa kwa mafanikio na nguvu yenye nguvu ya kuvutia. Hii inahitaji utungaji maalum ambao utaruhusu vikoa kuamuru kwa ufanisi iwezekanavyo na kudumisha utulivu wa muundo mpya. Ili kuelewa ni nini sumaku ya neodymium inajumuisha, fikiria poda ya chuma ya neodymium, chuma na boroni, ambayo, kwa kutumia mitambo ya viwanda, itapigwa sumaku na shamba kali na kuingizwa kwenye muundo mgumu. Ili kulinda nyenzo hii, imefungwa na shell ya kudumu ya mabati. Teknolojia hii ya uzalishaji inatuwezesha kuzalisha bidhaa za ukubwa na maumbo mbalimbali. Katika urval wa duka la mtandaoni la Ulimwengu wa Sumaku utapata aina kubwa ya bidhaa za sumaku kwa kazi, burudani na maisha ya kila siku.
Ni nini husababisha baadhi ya metali kuvutiwa na sumaku? Kwa nini sumaku haivutii metali zote? Kwa nini upande mmoja wa sumaku huvutia na mwingine hufukuza chuma? Na ni nini hufanya metali za neodymium kuwa na nguvu sana?
Ili kujibu maswali haya yote, lazima kwanza ufafanue sumaku yenyewe na kuelewa kanuni yake. Sumaku ni miili ambayo ina uwezo wa kuvutia vitu vya chuma na chuma na kufukuza vingine kwa sababu ya utendaji wa uwanja wao wa sumaku. Mistari ya shamba la sumaku hupita kutoka pole ya kusini ya sumaku na kutoka kwa ncha ya kaskazini. Sumaku ya kudumu au ngumu mara kwa mara huunda uwanja wake wa sumaku. Sumakume ya umeme au sumaku laini inaweza kuunda uwanja wa sumaku tu mbele ya uwanja wa sumaku na kwa muda mfupi tu wakati iko katika eneo la hatua ya uwanja fulani wa sumaku. Sumaku-umeme huunda mashamba ya sumaku tu wakati umeme unapita kupitia waya wa coil.
Hadi hivi karibuni, sumaku zote zilifanywa kutoka kwa vipengele vya chuma au aloi. Muundo wa sumaku uliamua nguvu zake. Kwa mfano:
Sumaku za kauri, kama zile zinazotumika kwenye jokofu na kufanya majaribio ya awali, zina madini ya chuma pamoja na nyenzo za mchanganyiko wa kauri. Sumaku nyingi za kauri, pia huitwa sumaku za chuma, hazina nguvu nyingi za kuvutia.
"Sumaku za Alnico" zinajumuisha aloi za alumini, nikeli na cobalt. Zina nguvu zaidi kuliko sumaku za kauri, lakini ni dhaifu sana kuliko vitu vingine vya nadra.
Sumaku za Neodymium zinajumuisha chuma, boroni na kipengele cha neodymium, ambacho hupatikana mara chache katika asili.
Sumaku za Cobalt-samarium ni pamoja na cobalt na vitu adimu vya samarium. Katika miaka michache iliyopita, wanasayansi pia wamegundua polima za sumaku, au kinachojulikana kama sumaku za plastiki. Baadhi yao ni rahisi sana na plastiki. Walakini, zingine hufanya kazi kwa joto la chini sana, wakati zingine zinaweza tu kuinua nyenzo nyepesi sana, kama vile vichungi vya chuma. Lakini kuwa na mali ya sumaku, kila moja ya metali hizi inahitaji nguvu.
Kutengeneza sumaku
Vifaa vingi vya kisasa vya elektroniki vinatokana na sumaku. Matumizi ya sumaku kwa ajili ya utengenezaji wa vifaa ilianza hivi karibuni, kwa sababu sumaku zilizopo katika asili hazina nguvu zinazohitajika za kuendesha vifaa, na tu wakati watu waliweza kuwafanya kuwa na nguvu zaidi wakawa kipengele cha lazima katika uzalishaji. Ironstone, aina ya magnetite, inachukuliwa kuwa sumaku yenye nguvu zaidi inayopatikana katika asili. Ina uwezo wa kuvutia vitu vidogo kama vile klipu za karatasi na kikuu.Mahali fulani katika karne ya 12, watu waligundua kuwa ore ya chuma inaweza kutumika kutengeneza chembe za chuma - hivi ndivyo watu walivyounda dira. Pia waligundua kuwa ikiwa unasonga sumaku kila wakati kwenye sindano ya chuma, sindano inakuwa ya sumaku. Sindano yenyewe vunjwa katika mwelekeo wa kaskazini-kusini. Baadaye, mwanasayansi maarufu William Gilbert alielezea kwamba harakati ya sindano ya magnetized katika mwelekeo wa kaskazini-kusini hutokea kutokana na ukweli kwamba sayari yetu ya Dunia ni sawa na sumaku kubwa yenye miti miwili - kaskazini na kusini. Sindano ya dira haina nguvu kama sumaku nyingi za kudumu zinazotumiwa leo. Lakini mchakato wa kimwili kwamba magnetizes sindano dira na vipande vya aloi ya neodymium ni karibu sawa. Yote ni kuhusu kanda za hadubini zinazoitwa vikoa vya sumaku, ambazo ni sehemu ya muundo wa nyenzo za ferromagnetic kama vile chuma, kobalti na nikeli. Kila kikoa ni sumaku ndogo, tofauti na ncha ya kaskazini na kusini. Katika nyenzo zisizo na sumaku za ferromagnetic, kila moja ya miti ya kaskazini inaelekeza katika mwelekeo tofauti. Vikoa vya sumaku vinavyoelekeza pande tofauti hughairi kila kimoja, kwa hivyo nyenzo yenyewe haitoi uga wa sumaku.
Katika sumaku, kwa upande mwingine, karibu zote, au angalau nyingi, za vikoa vya sumaku huelekeza upande mmoja. Badala ya kughairi, sehemu ndogo ndogo za sumaku huchanganyika na kuunda sehemu moja kubwa ya sumaku. Kadiri vikoa vinavyoelekeza mwelekeo sawa, ndivyo uwanja wa sumaku unavyozidi kuwa na nguvu. Uga wa sumaku wa kila kikoa huenea kutoka ncha yake ya kaskazini hadi ncha yake ya kusini.
Hii inaeleza kwa nini, ukivunja sumaku kwa nusu, unapata sumaku mbili ndogo na miti ya kaskazini na kusini. Hii pia inaeleza kwa nini nguzo zinazopingana huvutia - mistari ya nguvu hutoka kwenye ncha ya kaskazini ya sumaku moja na kuingia kwenye ncha ya kusini ya nyingine, na kusababisha metali kuvutia na kuunda sumaku moja kubwa zaidi. Kurudisha nyuma hufanyika kulingana na kanuni hiyo hiyo - mistari ya nguvu husogea kwa mwelekeo tofauti, na kama matokeo ya mgongano kama huo, sumaku huanza kurudishana.
Kutengeneza Sumaku
Ili kutengeneza sumaku, unahitaji tu "kuelekeza" nyanja za sumaku za chuma katika mwelekeo mmoja. Ili kufanya hivyo, unahitaji magnetize chuma yenyewe. Hebu fikiria kesi hiyo na sindano tena: ikiwa sumaku huhamishwa mara kwa mara katika mwelekeo mmoja kando ya sindano, mwelekeo wa maeneo yake yote (vikoa) ni sawa. Walakini, unaweza kusawazisha vikoa vya sumaku kwa njia zingine, kwa mfano:Weka chuma kwenye uwanja wenye nguvu wa sumaku katika mwelekeo wa kaskazini-kusini. -- Sogeza sumaku uelekeo wa kaskazini-kusini, ukiipiga mara kwa mara kwa nyundo, ukipanga vikoa vyake vya sumaku. -- Pitisha mkondo wa umeme kupitia sumaku.
Wanasayansi wanapendekeza kuwa njia mbili kati ya hizi zinaelezea jinsi sumaku za asili zinavyoundwa katika maumbile. Wanasayansi wengine wanasema kuwa madini ya chuma ya sumaku huwa sumaku tu inapopigwa na radi. Bado wengine wanaamini kuwa ore ya chuma katika asili iligeuka kuwa sumaku wakati wa malezi ya Dunia na imesalia hadi leo.
Njia ya kawaida ya kutengeneza sumaku leo ni mchakato wa kuweka chuma kwenye uwanja wa sumaku. Sehemu ya sumaku inazunguka kitu kilichopewa na huanza kupatanisha vikoa vyake vyote. Hata hivyo, katika hatua hii kunaweza kuwa na lag katika moja ya taratibu hizi zinazohusiana, ambayo inaitwa hysteresis. Inaweza kuchukua dakika kadhaa kufanya vikoa kubadilisha mwelekeo katika mwelekeo mmoja. Hiki ndicho kinachotokea wakati wa mchakato huu: Mikoa ya sumaku huanza kuzunguka, ikipanga mstari wa uga wa sumaku wa kaskazini-kusini.
Maeneo ambayo tayari yameelekezwa katika mwelekeo wa kaskazini-kusini huwa kubwa, wakati maeneo ya jirani yanakuwa madogo. Kuta za kikoa, mipaka kati ya vikoa vya jirani, polepole hupanuka, na kusababisha kikoa yenyewe kukua zaidi. Katika uwanja wenye nguvu sana wa sumaku, kuta zingine za kikoa hupotea kabisa.
Inatokea kwamba nguvu ya sumaku inategemea kiasi cha nguvu kinachotumiwa kubadilisha mwelekeo wa vikoa. Nguvu ya sumaku inategemea jinsi ilivyokuwa vigumu kuoanisha vikoa hivi. Nyenzo ambazo ni vigumu kupata sumaku huhifadhi usumaku wao kwa muda mrefu, ilhali nyenzo ambazo ni rahisi kurushwa na sumaku huwa zinapunguza sumaku haraka.
Unaweza kupunguza nguvu ya sumaku au kuiondoa kabisa ikiwa unaelekeza shamba la sumaku kwa mwelekeo tofauti. Unaweza pia kupunguza sumaku nyenzo ikiwa unaipasha joto hadi eneo la Curie, i.e. kikomo cha joto cha hali ya ferroelectric ambayo nyenzo huanza kupoteza magnetism yake. Joto la juu hupunguza sumaku nyenzo na kusisimua chembe za sumaku, na kuvuruga usawa wa vikoa vya sumaku.
Kusafirisha sumaku
Sumaku kubwa, zenye nguvu hutumiwa katika maeneo mengi ya shughuli za binadamu - kutoka kwa kurekodi data hadi kufanya sasa kwa njia ya waya. Lakini ugumu kuu wa kuzitumia katika mazoezi ni jinsi ya kusafirisha sumaku. Wakati wa usafirishaji, sumaku zinaweza kuharibu vitu vingine, au vitu vingine vinaweza kuviharibu, na kuvifanya kuwa vigumu au vigumu kutumia. Kwa kuongeza, sumaku huvutia kila mara uchafu mbalimbali wa ferromagnetic, ambayo ni vigumu sana na wakati mwingine ni hatari kujiondoa.Kwa hiyo, wakati wa usafiri, sumaku kubwa sana huwekwa kwenye masanduku maalum au vifaa vya ferromagnetic husafirishwa tu, ambayo sumaku hufanywa kwa kutumia vifaa maalum. Kwa asili, vifaa vile ni electromagnet rahisi.
Kwa nini sumaku "hushikamana" kwa kila mmoja?
Labda unajua kutoka kwa madarasa yako ya fizikia kwamba wakati mkondo wa umeme unapita kupitia waya, huunda uwanja wa sumaku. Katika sumaku za kudumu, uwanja wa sumaku pia huundwa na harakati ya malipo ya umeme. Lakini uwanja wa sumaku katika sumaku huundwa sio kwa sababu ya harakati ya sasa kupitia waya, lakini kwa sababu ya harakati za elektroni.
Watu wengi wanaamini kwamba elektroni ni chembe ndogo sana zinazozunguka kiini cha atomi, kama sayari zinazozunguka jua. Lakini kama wanafizikia wa quantum wanavyoelezea, harakati za elektroni ni ngumu zaidi kuliko hii. Kwanza, elektroni hujaza obiti za atomi zenye umbo la ganda, ambapo hutenda kama chembe na mawimbi. Elektroni zina chaji na wingi na zinaweza kusonga katika mwelekeo tofauti.
Na ingawa elektroni za atomi hazisogei umbali mrefu, harakati kama hiyo inatosha kuunda uwanja mdogo wa sumaku. Na kwa sababu elektroni zilizooanishwa husogea pande tofauti, nyuga zao za sumaku hughairi kila mmoja. Katika atomi za vipengele vya ferromagnetic, kinyume chake, elektroni hazijaunganishwa na huenda kwa mwelekeo mmoja. Kwa mfano, chuma kina elektroni nne ambazo hazijaunganishwa ambazo husogea upande mmoja. Kwa sababu hawana mashamba ya kupinga, elektroni hizi zina wakati wa magnetic orbital. Wakati wa magnetic ni vector ambayo ina ukubwa na mwelekeo wake.
Katika metali kama vile chuma, muda wa sumaku wa obiti husababisha atomi za jirani kujipanga pamoja na mistari ya nguvu ya kaskazini-kusini. Iron, kama nyenzo zingine za ferromagnetic, ina muundo wa fuwele. Zinapopoa baada ya mchakato wa kutupwa, vikundi vya atomi kutoka kwenye mizunguko inayozunguka sambamba hujipanga ndani ya muundo wa fuwele. Hivi ndivyo vikoa vya sumaku vinaundwa.
Huenda umeona kwamba vifaa vinavyotengeneza sumaku nzuri pia vinaweza kuvutia sumaku zenyewe. Hii hutokea kwa sababu sumaku huvutia nyenzo zilizo na elektroni ambazo hazijaoanishwa ambazo huzunguka katika mwelekeo sawa. Kwa maneno mengine, ubora unaogeuza chuma kuwa sumaku pia huvutia chuma kwenye sumaku. Vipengele vingine vingi ni vya diamagnetic - vimeundwa na atomi ambazo hazijaoanishwa ambazo huunda uwanja wa sumaku ambao hufukuza sumaku kidogo. Nyenzo kadhaa haziingiliani na sumaku kabisa.
Kipimo cha shamba la sumaku
Unaweza kupima uga wa sumaku kwa kutumia vyombo maalum, kama vile mita ya umeme. Inaweza kuelezewa kwa njia kadhaa: -- Mistari ya uga wa sumaku hupimwa kwa weber (WB). Katika mifumo ya sumakuumeme, flux hii inalinganishwa na ya sasa.
Nguvu ya shamba, au msongamano wa mtiririko, hupimwa kwa Tesla (T) au katika kitengo cha Gauss (G). Tesla moja ni sawa na 10,000 Gauss.
Nguvu ya shamba pia inaweza kupimwa kwa weber kwa kila mita ya mraba. -- Ukubwa wa uga wa sumaku hupimwa kwa amperes kwa kila mita au oersteds.
Hadithi kuhusu sumaku
Tunashughulika na sumaku siku nzima. Wao ni, kwa mfano, katika kompyuta: gari ngumu hurekodi habari zote kwa kutumia sumaku, na sumaku pia hutumiwa katika wachunguzi wengi wa kompyuta. Sumaku pia ni sehemu muhimu ya televisheni za cathode ray tube, spika, maikrofoni, jenereta, transfoma, motors za umeme, kanda za kaseti, dira na vipima kasi vya magari. Sumaku zina mali ya kushangaza. Wanaweza kushawishi sasa katika waya na kusababisha motor ya umeme kuzunguka. Nguvu ya kutosha ya sumaku inaweza kuinua vitu vidogo au hata wanyama wadogo. Treni za kuinua sumaku hukua kasi ya juu tu kwa sababu ya msukumo wa sumaku. Kulingana na gazeti la Wired, watu wengine hata huingiza sumaku ndogo za neodymium kwenye vidole vyao ili kugundua sehemu za sumakuumeme.Vifaa vya kufikiria vya resonance magnetic, vinavyofanya kazi kwa kutumia shamba la magnetic, kuruhusu madaktari kuchunguza viungo vya ndani vya wagonjwa. Madaktari pia hutumia sehemu za sumakuumeme ili kuona ikiwa mifupa iliyovunjika inapona vizuri baada ya athari. Sehemu sawa ya sumakuumeme hutumiwa na wanaanga ambao wako kwenye mvuto wa sifuri kwa muda mrefu ili kuzuia mkazo wa misuli na kuvunjika kwa mifupa.
Sumaku pia hutumiwa katika mazoezi ya mifugo kutibu wanyama. Kwa mfano, ng'ombe mara nyingi wanakabiliwa na reticulopericarditis ya kiwewe, ugonjwa tata unaoendelea kwa wanyama hawa, ambao mara nyingi humeza vitu vidogo vya chuma pamoja na malisho yao ambayo yanaweza kuharibu kuta za tumbo, mapafu au moyo wa mnyama. Kwa hiyo, mara nyingi kabla ya kulisha ng'ombe, wakulima wenye ujuzi hutumia sumaku kusafisha chakula chao kutoka kwa sehemu ndogo zisizoweza kuliwa. Hata hivyo, ikiwa ng'ombe tayari amekula metali hatari, basi sumaku hutolewa kwake pamoja na chakula chake. Sumaku ndefu, nyembamba za alnico, pia huitwa "sumaku za ng'ombe", huvutia metali zote na kuzizuia kuumiza tumbo la ng'ombe. Sumaku kama hizo husaidia sana kuponya mnyama mgonjwa, lakini bado ni bora kuhakikisha kuwa hakuna vitu vyenye madhara vinavyoingia kwenye chakula cha ng'ombe. Kwa watu, ni kinyume chake kutoka kwa sumaku za kumeza, kwa kuwa mara tu wanapoingia katika sehemu tofauti za mwili, bado watavutiwa, ambayo inaweza kusababisha kuzuia mtiririko wa damu na uharibifu wa tishu laini. Kwa hiyo, mtu anapomeza sumaku, anahitaji upasuaji.
Baadhi ya watu wanaamini kuwa tiba ya sumaku ni siku zijazo za dawa kwani ni moja wapo ya matibabu rahisi lakini yenye ufanisi kwa magonjwa mengi. Watu wengi tayari wameshawishika juu ya hatua ya uwanja wa sumaku katika mazoezi. Vikuku vya sumaku, shanga, mito na bidhaa zingine nyingi zinazofanana ni bora kuliko vidonge katika kutibu magonjwa anuwai - kutoka kwa arthritis hadi saratani. Madaktari wengine pia wanaamini kuwa glasi ya maji yenye sumaku kama hatua ya kuzuia inaweza kuondoa kuonekana kwa magonjwa mengi mabaya. Huko Amerika, karibu dola milioni 500 hutumiwa kila mwaka kwa matibabu ya sumaku, na watu ulimwenguni pote hutumia wastani wa dola bilioni 5 kwa matibabu kama hayo.
Wafuasi wa tiba ya magnetic wana tafsiri tofauti za manufaa ya njia hii ya matibabu. Wengine wanasema kwamba sumaku ina uwezo wa kuvutia chuma kilicho katika hemoglobin katika damu, na hivyo kuboresha mzunguko wa damu. Wengine wanadai kwamba uwanja wa sumaku kwa namna fulani hubadilisha muundo wa seli za jirani. Lakini wakati huo huo, tafiti za kisayansi hazijathibitisha kwamba matumizi ya sumaku za tuli zinaweza kupunguza mtu kutokana na maumivu au kuponya ugonjwa.
Baadhi ya wafuasi pia wanapendekeza kwamba watu wote watumie sumaku kusafisha maji katika nyumba zao. Kama watengenezaji wenyewe wanasema, sumaku kubwa zinaweza kusafisha maji ngumu kwa kuondoa aloi zote hatari za ferromagnetic kutoka kwake. Hata hivyo, wanasayansi wanasema kwamba si ferromagnets zinazofanya maji kuwa magumu. Aidha, miaka miwili ya kutumia sumaku katika mazoezi haikuonyesha mabadiliko yoyote katika utungaji wa maji.
Lakini ingawa sumaku haziwezekani kuwa na athari ya uponyaji, bado zinafaa kusoma. Nani anajua, labda katika siku zijazo tutagundua mali muhimu ya sumaku.
Uelewa wetu wa muundo wa msingi wa maada umebadilika hatua kwa hatua. Nadharia ya atomiki ya muundo wa maada ilionyesha kuwa sio kila kitu ulimwenguni hufanya kazi kama inavyoonekana mwanzoni, na kwamba magumu katika kiwango kimoja yanaelezewa kwa urahisi katika kiwango kinachofuata cha undani. Katika karne yote ya ishirini, baada ya ugunduzi wa muundo wa atomi (yaani, baada ya kuonekana kwa mfano wa Bohr wa atomi), juhudi za wanasayansi zililenga kufunua muundo wa nucleus ya atomiki.
Hapo awali ilichukuliwa kuwa kulikuwa na aina mbili tu za chembe kwenye kiini cha atomiki - neutroni na protoni. Walakini, kuanzia miaka ya 1930, wanasayansi walizidi kuanza kupata matokeo ya majaribio ambayo hayakuelezeka ndani ya mfumo wa modeli ya zamani ya Bohr. Hii ilisababisha wanasayansi kuamini kwamba kiini ni mfumo wa nguvu wa chembe mbalimbali, ambazo uundaji wake wa haraka, mwingiliano na kuoza huchukua jukumu muhimu katika michakato ya nyuklia. Kufikia mapema miaka ya 1950, uchunguzi wa chembe hizi za msingi, kama zilivyoitwa, ulikuwa umefikia mstari wa mbele wa sayansi ya mwili.
elementy.ru/trefil/46
"Nadharia ya jumla ya mwingiliano inategemea kanuni ya mwendelezo.
Hatua ya kwanza katika kuunda nadharia ya jumla ilikuwa utimilifu wa kanuni dhahania ya mwendelezo kwa ulimwengu uliopo ambao tunaona karibu nasi. Kama matokeo ya nyenzo kama hizo, mwandishi alifikia hitimisho juu ya uwepo wa muundo wa ndani wa utupu wa mwili. Ombwe ni nafasi inayoendelea kujazwa na chembe za msingi - bions - harakati mbalimbali, mipangilio na vyama ambavyo vinaweza kuelezea utajiri wote na utofauti wa asili na akili.
Kama matokeo, nadharia mpya ya jumla iliundwa, ambayo, kwa kuzingatia kanuni moja, na kwa hivyo, inayofanana, inayofanana na inayounganishwa kimantiki ya kuona (nyenzo), badala ya chembe za kawaida, inaelezea matukio ya asili na matukio ya akili ya mwanadamu.
Thesis kuu ni kanuni ya kuendelea.
Kanuni ya mwendelezo inamaanisha kuwa hakuna mchakato hata mmoja ambao upo katika maumbile unaweza kuanza moja kwa moja na kumalizika bila athari. Michakato yote ambayo inaweza kuelezewa na fomula za hisabati inaweza tu kuhesabiwa kwa kutumia uhusiano au vitendakazi endelevu. Mabadiliko yote yana sababu zao, kasi ya maambukizi ya mwingiliano wowote imedhamiriwa na mali ya mazingira ambayo vitu vinaingiliana. Lakini vitu hivi wenyewe, kwa upande wake, hubadilisha mazingira ambayo iko na kuingiliana.
\
Sehemu ni seti ya vipengele ambavyo shughuli za hesabu hufafanuliwa. Shamba pia linaendelea - kipengele kimoja cha shamba kinapita kwenye mwingine vizuri, haiwezekani kuonyesha mpaka kati yao.
Ufafanuzi huu wa uwanja pia unafuata kutoka kwa kanuni ya kuendelea. Ni (ufafanuzi) inahitaji maelezo ya kipengele kinachohusika na aina zote za nyanja na mwingiliano.
Katika nadharia ya jumla ya mwingiliano, tofauti na nadharia kuu za sasa za mechanics ya quantum na nadharia ya uhusiano, kipengele kama hicho kinafafanuliwa wazi.
Kipengele hiki ni bion. Nafasi nzima ya Ulimwengu, utupu na chembe, lina bions. Bion ni dipole ya msingi, yaani, chembe inayojumuisha chaji mbili zilizounganishwa, zinazofanana kwa saizi, lakini ishara tofauti. Jumla ya malipo ya bion ni sifuri. Muundo wa kina wa bion umeonyeshwa kwenye ukurasa Muundo wa utupu wa kimwili.
\
Haiwezekani kuonyesha mipaka ya bion (mfano wazi na anga ya Dunia, mpaka ambao hauwezi kuamua kwa usahihi), kwa kuwa mabadiliko yote ni laini sana. Kwa hivyo, hakuna msuguano wa ndani kati ya bions. Walakini, ushawishi wa "msuguano" kama huo unaonekana kwa umbali mkubwa, na unazingatiwa na sisi kama mabadiliko nyekundu.
Sehemu ya umeme katika nadharia ya jumla ya mwingiliano.
Uwepo wa uwanja wa umeme katika eneo lolote la nafasi utawakilisha eneo la bions zilizowekwa mara kwa mara na zilizoelekezwa kwa njia fulani.
b-i-o-n.ru/_mod_files/ce_image...
Sehemu ya sumaku katika nadharia ya jumla ya mwingiliano.
Sehemu ya sumaku itawakilisha usanidi fulani wenye nguvu wa eneo na harakati za bions.
b-i-o-n.ru/theory/elim/
Shamba la umeme ni eneo la nafasi ambayo utupu wa kimwili una muundo fulani ulioagizwa. Katika uwepo wa uwanja wa umeme, utupu hutoa nguvu juu ya malipo ya umeme ya mtihani. Athari hii ni kutokana na eneo la bions katika eneo fulani la nafasi.
Kwa bahati mbaya, bado hatujaweza kupenya fumbo la jinsi chaji ya umeme inavyofanya kazi. Vinginevyo, picha ifuatayo inatokea. Malipo yoyote, basi iwe hasi kwa mfano, huunda mwelekeo wafuatayo wa bions karibu na yenyewe - uwanja wa umeme.
Sehemu kuu ya nishati ni ya malipo, ambayo ina ukubwa fulani. Na nishati ya uwanja wa umeme ni nishati ya mpangilio ulioamuru wa bions (kila agizo lina msingi wa nishati). Pia ni wazi jinsi malipo ya mbali "huhisi" kila mmoja. Hizi "viungo nyeti" ni bions zinazoelekezwa kwa njia fulani. Acheni tuone mkataa mwingine muhimu. Kiwango cha uanzishwaji wa uwanja wa umeme imedhamiriwa na kasi ya kuzunguka kwa bions ili waweze kuelekezwa kwa heshima na malipo kama inavyoonyeshwa kwenye takwimu. Na hii inaelezea kwa nini kasi ya kuanzishwa kwa uwanja wa umeme ni sawa na kasi ya mwanga: katika taratibu zote mbili, bions lazima kuhamisha mzunguko kwa kila mmoja.
Baada ya kuchukua hatua inayofuata rahisi, tunaweza kusema kwa ujasiri kwamba uga wa sumaku unawakilisha usanidi unaofuata wa nguvu wa bions.
b-i-o-n.ru/theory/elim
Ni muhimu kuzingatia kwamba uwanja wa magnetic haujidhihirisha kwa njia yoyote mpaka kuna vitu ambavyo vinaweza kuathiri (sindano ya dira au malipo ya umeme).
Kanuni ya superposition ya shamba la magnetic. Shoka za mzunguko wa bion huchukua nafasi ya kati, kulingana na mwelekeo na nguvu za nyanja zinazoingiliana.
Athari ya uwanja wa sumaku kwenye malipo ya kusonga mbele.
"
Sehemu ya sumaku haifanyi kazi kwa malipo wakati wa kupumzika, kwa sababu bions zinazozunguka zitaunda oscillations ya malipo kama hayo, lakini hatutaweza kugundua oscillations kama hiyo kwa sababu ya udogo wao.
Kwa kushangaza, katika kitabu cha maandishi sikupata jibu tu, lakini hata swali ambalo ni wazi linapaswa kutokea kwa kila mtu anayeanza kujifunza matukio ya magnetic.
Hili hapa swali. Kwa nini wakati wa magnetic wa mzunguko wa sasa wa sasa hautegemei sura ya mzunguko huu, lakini tu kwenye eneo lake? Nadhani swali kama hilo haliulizwa kwa usahihi kwa sababu hakuna anayejua jibu lake. Kulingana na mawazo yetu, jibu ni dhahiri. Sehemu ya sumaku ya mzunguko ni jumla ya uwanja wa sumaku wa bions. Na idadi ya bions kuunda uwanja wa sumaku imedhamiriwa na eneo la mzunguko na haitegemei sura yake.
Ikiwa utaangalia kwa upana, bila kuingia katika nadharia, sumaku hufanya kazi kwa kusukuma uwanja wa sumaku. Shukrani kwa pulsation hii, utaratibu wa harakati ya chembe za nguvu, nguvu ya jumla hutokea ambayo huathiri vitu vinavyozunguka. Athari huhamishwa na shamba la sumaku, ambalo chembe na quanta pia zinaweza kutolewa.
Nadharia ya bion inatofautisha bion kama chembe ya msingi. Unaona jinsi ilivyo ya msingi.
Nadharia ya nafasi ya graviton inabainisha graviton kama quantum ya ulimwengu wote. Na inatoa sheria za kimsingi zinazotawala ulimwengu.
n-t.ru/tp/ns/tg.htm Nadharia ya nafasi ya graviton
"Lahaja za ukuzaji wa sayansi ni mkusanyiko wa kiasi cha dhana kama hizo za dhahania ("pepo"), kuelezea mifumo mpya zaidi ya asili, ambayo kwa hatua fulani hufikia kiwango muhimu cha ugumu. Utatuzi wa shida kama hiyo. mara kwa mara huhitaji mrukaji wa ubora, marekebisho ya kina ya dhana za kimsingi, kuondoa "pepo" kutoka kwa vifupisho vilivyokusanywa, kufunua kiini chao cha maana katika lugha ya nadharia mpya ya jumla.
*
TPG inasisitiza uwepo wa kimwili (halisi) wa nafasi ya mpito, vipengele vyake, ndani ya mfumo wa nadharia hii, huitwa gravitons.
*
Wale. Tunachukulia kwamba ni nafasi halisi ya gravitons (PG) ambayo inahakikisha muunganisho wa ulimwengu wa vitu vya kimwili vinavyopatikana kwa ujuzi wetu, na ni dutu ya chini ya lazima ambayo ujuzi wa kisayansi hauwezekani kwa kanuni.
*
TPG inasisitiza uwazi na mgawanyiko wa kimsingi wa mvuto, kutokuwepo kwao kwa muundo wowote wa ndani. Wale. Graviton, ndani ya mfumo wa TPG, hufanya kama chembe ya msingi kabisa, karibu kwa maana hii na atomi ya Democritus. Kwa maana ya hisabati, graviton ni seti tupu (null-set).
*
Mali kuu na pekee ya graviton ni uwezo wake wa kujitegemea nakala, kuzalisha graviton mpya. Mali hii inafafanua uhusiano wa agizo kali lisilo kamili kwenye seti ya PGs: gi< gi+1, где gi – гравитон-родитель и gi+1 – дочерний гравитон, являющийся копией родителя. Это отношение интенсионально определяет ПГ как транзитивное и антирефлексивное множество, из чего следует также его асимметричность и антисимметричность.
*
TPG inasimamia mwendelezo na msongamano wa juu zaidi wa PG, ikijaza ulimwengu wote unaoweza kufikiwa na maarifa kwa njia ambayo kitu chochote halisi katika Ulimwengu huu kinaweza kuhusishwa na sehemu ndogo isiyo tupu ya PG, ambayo huamua kwa kipekee nafasi ya kitu hiki. katika PG, na kwa hivyo katika Ulimwengu.
*
PG ni nafasi ya kipimo. Kama kipimo cha asili cha PG, tunaweza kuchagua idadi ya chini zaidi ya mabadiliko kutoka kwa graviton moja ya jirani hadi nyingine, muhimu ili kufunga mnyororo wa mpito unaounganisha jozi ya mvuto, umbali kati ya ambayo tunaamua.
"
Mali ya graviton inaruhusu sisi kuzungumza juu ya asili ya quantum ya dhana hii. Graviton ni kiasi cha mwendo, kinachotambulika katika kitendo cha graviton kujinakili yenyewe na "kuzaliwa" kwa graviton mpya. Kwa maana ya hisabati, kitendo hiki kinaweza kuwekwa katika mawasiliano na kuongeza moja kwa nambari ya asili iliyopo tayari.
"
Tokeo lingine la mwendo wa PG yenyewe ni matukio ya miale ambayo hutoa chembe za msingi, hasa fotoni za mionzi ya mandharinyuma ya microwave.
*
Kutumia dhana za msingi za TPG, tumejenga mfano wa kimwili wa nafasi, ambayo si chombo cha passiv cha vitu vingine vya kimwili, lakini yenyewe hubadilika kikamilifu na kusonga. Kwa bahati mbaya, hakuna vyombo vinavyofikiri vitatupa fursa ya kujifunza moja kwa moja shughuli za GHGs, kwani gravitons huingia kwenye vitu vyote, kuingiliana na vipengele vidogo vya muundo wao wa ndani. Walakini, tunaweza kupata habari ya maana juu ya harakati za mvuto kwa kusoma muundo na matukio ya resonance ya kinachojulikana kama mionzi ya asili ya microwave ya ulimwengu, ambayo ni kwa sababu ya shughuli za GHGs.
*
Tabia ya mwingiliano wa mvuto
"Nguvu hiyo inapaswa kuwa sifa ya asili, ya asili na muhimu ya maada, na hivyo kuwezesha chombo chochote kuchukua hatua kwa mwingine kwa umbali kupitia utupu, bila mpatanishi ambaye na kupitia yeye kitendo na nguvu inaweza kupitishwa kutoka kwa mwili mmoja hadi lingine, inaonekana kwangu kuwa ni upuuzi mtupu kiasi kwamba, kwa usadikisho wangu wa kina, hakuna hata mtu mmoja ambaye ni mzoefu katika mambo ya kifalsafa na aliyepewa uwezo wa kufikiri atakayekubaliana nayo.” (kutoka barua ya Newton kwa Richard Bentley).
**
Ndani ya mfumo wa TPG, mvuto hunyimwa asili yake ya nguvu na hufafanuliwa kabisa kama muundo wa harakati ya vitu vya kimwili ambavyo "hufunga" mvuto wa bure na kiasi kizima cha muundo wao wa ndani, kwani mvuto hupenya kwa uhuru kitu chochote cha kimwili, kuwa. vipengele muhimu vya muundo wake wa ndani. Vitu vyote vya kimwili "hunyonya" mvuto, na kupotosha uenezaji wa isotropiki wa GHGs; ni kutokana na hili kwamba vitu vya nafasi vilivyo karibu na vikubwa huunda nguzo fupi, zinazoweza kufidia upanuzi wa GHGs ndani ya nguzo. Lakini nguzo hizi zenyewe, zikitenganishwa na viwango hivyo vya GHGs, uenezi ambao hawawezi kufidia, hutawanya kwa kasi, zaidi ya kiasi cha GHG kinachowatenganisha. Wale. utaratibu huo huamua athari za "mvuto" na athari ya upanuzi wa galaksi.
***
Hebu sasa tuchunguze kwa undani zaidi utaratibu wa "kunyonya" kwa mvuto na vitu vya kimwili. Nguvu ya "kunyonya" kama hiyo inategemea sana muundo wa ndani wa vitu na imedhamiriwa na uwepo wa miundo maalum katika muundo huu, pamoja na idadi yao. "Kunyonya" kwa mvuto wa graviton ya bure ni njia rahisi na dhaifu zaidi ya mifumo kama hiyo, ambayo hauitaji muundo wowote maalum; graviton moja inahusika katika kitendo cha "kunyonya" kama hicho. Aina nyingine yoyote ya mwingiliano hutumia chembe za mwingiliano zinazolingana na aina hii, zilizofafanuliwa kwenye sehemu fulani ya gravitons, kwa hivyo ufanisi wa mwingiliano kama huo ni wa juu zaidi; katika kitendo cha mwingiliano, gravitons nyingi "hufyonzwa" pamoja na chembe iliyofafanuliwa juu yao. . Hebu pia tuzingatie kwamba katika mwingiliano huo moja ya vitu lazima kutenda kwa jukumu sawa na PG inacheza katika mwingiliano wa mvuto, i.e. lazima itoe vijisehemu vipya zaidi na zaidi vya mwingiliano fulani, kwa kutumia kwa shughuli kama hizo miundo mahususi tuliyotaja hapo juu. Kwa hivyo, mpango wa jumla wa mwingiliano wowote daima unabaki sawa, na nguvu ya mwingiliano imedhamiriwa na "kiasi" cha chembe za mwingiliano na shughuli ya chanzo inayozizalisha."
Mtu anaweza kuelewa mwingiliano wa sumaku kama kielelezo cha kizazi na ufyonzaji wa chembe za msingi za uga wa sumaku. Kwa kuongezea, chembe zina masafa tofauti, na kwa hivyo uwanja unaowezekana huundwa, unaojumuisha viwango vya mvutano, upinde wa mvua. Chembe "huelea" kwenye viwango hivi. Wanaweza kufyonzwa na chembe nyingine, kwa mfano, ions ya kimiani kioo cha baadhi ya metali, lakini ushawishi wa shamba magnetic juu yao itaendelea. Chuma kinavutiwa na mwili wa sumaku.
Nadharia ya Superstring, licha ya jina lake, inatoa picha wazi ya ulimwengu. Bora zaidi: inaangazia njia nyingi za mwingiliano ulimwenguni.
ergeal.ru/other/superstrings.htm Nadharia ya Superstring (Dmitry Polyakov)
"Kwa hivyo, kamba ni aina ya uumbaji wa msingi katika Ulimwengu unaoonekana.
Kitu hiki sio nyenzo, hata hivyo, kinaweza kufikiria takriban kwa namna ya aina fulani ya uzi ulionyoshwa, kamba au, kwa mfano, kamba ya violin inayoruka kwa muda wa nafasi ya kumi-dimensional.
Inaruka kwa vipimo kumi, kitu hiki kilichopanuliwa pia hupata mitetemo ya ndani. Kutoka kwa mitetemo hii (au oktava) kila jambo huja (na, kama itakavyokuwa wazi baadaye, sio jambo tu). Wale. aina zote za chembe katika asili ni oktava tofauti za uumbaji mmoja wa awali - kamba. Mfano mzuri wa oktava mbili tofauti zinazotoka kwa kamba moja ni mvuto na mwanga (gravitons na photons). Kweli, kuna baadhi ya hila hapa - ni muhimu kutofautisha kati ya spectra ya kamba zilizofungwa na wazi, lakini sasa maelezo haya yanapaswa kuachwa.
Kwa hivyo, jinsi ya kusoma kitu kama hicho, jinsi vipimo kumi vinatokea, na jinsi ya kupata upatanisho sahihi wa vipimo kumi kwa ulimwengu wetu wa pande nne?
Kutokuwa na uwezo wa "kukamata" kamba, tunafuata nyimbo zake na kuchunguza trajectory yake. Kama vile mwelekeo wa pointi ni mstari uliopinda, mwelekeo wa kitu kilichopanuliwa cha mwelekeo mmoja (kamba) ni SURFACE ya pande mbili.
Kwa hivyo, kimahesabu, nadharia ya mfuatano ni mienendo ya nyuso zisizo na mpangilio zenye pande mbili zilizopachikwa katika nafasi ya juu zaidi.
Kila uso kama huo unaitwa KARATASI YA ULIMWENGU.
Kwa ujumla, kila aina ya ulinganifu huchukua jukumu muhimu sana katika Ulimwengu.
Kutoka kwa ulinganifu wa mfano fulani wa kimwili, mara nyingi mtu anaweza kuteka hitimisho muhimu zaidi kuhusu mienendo yake (mfano), mageuzi, mabadiliko, nk.
Katika Nadharia ya Kamba, ulinganifu wa msingi kama huo ndio unaoitwa. UTENGENEZAJI WA UTENGENEZAJI WA UPYA (au "kundi la tofauti tofauti"). Tofauti hii, ikizungumza kwa ukali sana na takriban, inamaanisha yafuatayo. Hebu tuwazie kiakili mtazamaji “aliketi” kwenye mojawapo ya karatasi za ulimwengu “zilizofagiliwa” na kamba. Katika mikono yake ni mtawala rahisi, kwa msaada ambao anachunguza mali ya kijiometri ya uso wa Karatasi ya Dunia. Kwa hivyo, mali ya kijiometri ya uso ni wazi haitegemei kuhitimu kwa mtawala. Uhuru wa muundo wa Karatasi ya Dunia kutoka kwa kiwango cha "mtawala wa akili" unaitwa Reparameterization Invariance (au R-invariance).
Licha ya unyenyekevu wake dhahiri, kanuni hii inaongoza kwa matokeo muhimu sana. Kwanza kabisa, ni halali katika kiwango cha quantum?
^
Roho ni mashamba (mawimbi, vibrations, chembe), uwezekano wa uchunguzi ambao ni hasi.
Kwa mtu mwenye busara, hii ni, bila shaka, isiyo na maana: baada ya yote, uwezekano wa classical wa tukio lolote daima liko kati ya 0 (wakati tukio hakika halitatokea) na 1 (wakati, kinyume chake, hakika itatokea).
Uwezekano wa Roho kuonekana, hata hivyo, ni mbaya. Hii ni mojawapo ya ufafanuzi unaowezekana wa Roho. Ufafanuzi wa apophatic. Katika suala hili, nakumbushwa juu ya ufafanuzi wa Upendo wa Abba Dorotheus: "Mungu ni katikati ya duara. Na watu ni radii. Baada ya kumpenda Mungu, watu hukaribia Kituo kama radii. Baada ya kupendana, wanamwendea Mungu kama kituo hicho.”
Kwa hivyo, wacha tufanye muhtasari wa matokeo ya kwanza.
Tulikutana na Mtazamaji, ambaye aliwekwa kwenye Karatasi ya Ulimwengu na mtawala. Na kuhitimu kwa mtawala, kwa mtazamo wa kwanza, ni ya kiholela, na Karatasi ya Ulimwengu haijali Ubaguzi huu.
Kutojali huku (au ulinganifu) kunaitwa Reparameterization Invariance (R-invariance, kundi la diffeomorphisms).
Haja ya kuunganisha Kutojali na Kutokuwa na uhakika inaongoza kwenye hitimisho kwamba Ulimwengu ni wa pande kumi.
Kwa kweli, kila kitu ni ngumu zaidi.
Kwa mtawala yeyote tu, bila shaka, hakuna mtu atakayeruhusu mwangalizi kwenye Orodha ya Dunia. Ulimwengu wa mwelekeo kumi ni mkali, mkali na hauvumilii gag yoyote. Kwa mtu yeyote aliye na Karatasi ya Ulimwengu, mtawala wa mwana haramu angeondolewa milele na angechapwa vyema, kama Mprotestanti.
^
Lakini ikiwa Mtazamaji si Mprotestanti, anapewa Mtawala aliyeamuliwa mara moja na kwa wote, aliyethibitishwa, bila kubadilika kwa karne nyingi, na kwa huyu Mtawala Mmoja aliyechaguliwa kabisa anaruhusiwa kuingia kwenye Orodha ya Ulimwengu.
Katika Nadharia ya Superstring, ibada hii inaitwa "kufunga geji."
Kama matokeo ya kurekebisha hesabu, Roho za Faddeev-Popov zinaibuka.
Roho hizi ndizo zinazomkabidhi Mtawala kwa Mtazamaji.
Hata hivyo, uchaguzi wa calibration ni tu exoteric, kazi ya polisi ya Faddeev-Popov Spirits. Dhamira ya kigeni, ya hali ya juu ya Roho hizi ni kuchagua upatanishi sahihi na, baadaye, kutoa solitons na Machafuko katika ulimwengu uliounganishwa.
Jinsi hii hasa hutokea ni swali la hila sana na si wazi kabisa; Nitajaribu kuelezea mchakato huu kwa ufupi na kwa uwazi iwezekanavyo, nikiacha maelezo ya kiufundi iwezekanavyo.
Maoni yote kwenye Nadharia ya Superstring yana kinachojulikana. Nadharia kuhusu Kutokuwepo kwa Roho. Nadharia hii inasema kwamba Roho, ingawa zinaamua chaguo la urekebishaji, hata hivyo haziathiri moja kwa moja mitetemo ya kamba (mitetemo inayozalisha jambo). Kwa maneno mengine, kwa mujibu wa nadharia, wigo wa kamba hauna Roho, i.e. Nafasi ya Mizimu imejitenga kabisa na mchipuko wa maada, na Roho si chochote zaidi ya usanifu wa urekebishaji wa urekebishaji. Tunaweza kusema kwamba hizi ni Roho - matokeo ya kutokamilika kwa mwangalizi, ambayo haijaunganishwa kwa njia yoyote na mienendo ya kamba. Haya ni matokeo ya kawaida, zaidi au chini ya kweli katika matukio kadhaa. Walakini, utumiaji wa nadharia hii ni mdogo, kwa sababu ushahidi wote unaojulikana hauzingatii nuance moja muhimu sana. Nuance hii inaunganishwa na kinachojulikana. "ukiukaji wa ulinganifu wa uchoraji."
Ni nini? Fikiria mtetemo wa kiholela wa kamba: kwa mfano, kutolewa kwa mwanga (photon). Inageuka kuwa kuna njia kadhaa tofauti za kuelezea utokaji huu. Yaani, katika nadharia ya kamba, emanations huelezewa kwa kutumia kinachojulikana. "waendeshaji wa vertex". Kila utokaji unalingana na waendeshaji kadhaa wanaodaiwa kuwa sawa. Waendeshaji hawa sawa hutofautiana kutoka kwa kila mmoja kwa "nambari zao za roho", i.e. muundo wa Dukhov Faddeev-Popov.
Kila maelezo sawa ya utokaji sawa huitwa Picha. Kuna kinachojulikana "hekima ya kawaida", kusisitiza juu ya usawa wa Uchoraji, i.e. waendeshaji wa vertex na nambari tofauti za upepo. Dhana hii inajulikana kama "ulinganifu wa kubadilisha picha wa waendeshaji wa kipeo".
Hii "hekima ya kawaida" inaonyeshwa kimyakimya katika uthibitisho wa Nadharia ya Kutokuwepo. Hata hivyo, uchambuzi wa makini zaidi unaonyesha kuwa ulinganifu huu haupo (kwa usahihi zaidi, upo katika baadhi ya matukio na umevunjwa kwa wengine). Kwa sababu ya ukiukaji wa Ulinganifu wa Picha, Nadharia iliyotajwa hapo juu pia inakiukwa katika kesi kadhaa. Na hii inamaanisha - Mizimu ina jukumu la moja kwa moja katika vibrations ya kamba, nafasi za suala na Roho hazijitegemea, lakini zimeunganishwa kwa njia ya hila zaidi.
Makutano ya nafasi hizi ina jukumu muhimu katika upatanishi wenye nguvu na uundaji wa Machafuko. "
Maono mengine ya nadharia ya Superstring elementy.ru/trefil/21211
"Matoleo mbalimbali ya nadharia ya kamba sasa yanachukuliwa kuwa washindani wakuu wa jina la nadharia ya kina ya ulimwengu ambayo inaelezea asili ya vitu vyote. Na hii ni aina ya Grail Takatifu ya wanafizikia wa kinadharia wanaohusika katika nadharia ya chembe za msingi na cosmology. Nadharia ya ulimwengu wote (pia nadharia ya vitu vyote) ina milinganyo michache tu inayochanganya maarifa yote ya mwanadamu kuhusu asili ya mwingiliano na sifa za vipengele vya msingi vya maada ambayo Ulimwengu umejengwa kutoka kwao. Leo hii, nadharia ya uzi ina iliunganishwa na dhana ya ulinganifu wa hali ya juu, kama matokeo ya ambayo nadharia ya superstrings ilizaliwa, na leo hii ndio kiwango cha juu ambacho kimefikiwa katika suala la kuunganisha nadharia ya mwingiliano wote kuu nne (nguvu zinazofanya kazi katika maumbile).
*****
Kwa uwazi, chembe zinazoingiliana zinaweza kuchukuliwa kuwa "matofali" ya ulimwengu, na chembe za carrier zinaweza kuchukuliwa kuwa saruji.
*****
Ndani ya muundo wa kawaida, quarks hufanya kama vizuizi vya ujenzi, na bosons za kupima, ambazo quark hizi hubadilishana, hufanya kama vidhibiti vya mwingiliano. Nadharia ya supersymmetry inakwenda mbali zaidi na kusema kwamba quarks na leptoni wenyewe sio msingi: zote zinajumuisha miundo nzito zaidi na isiyogunduliwa kwa majaribio (vizuizi vya ujenzi) vya vitu, vinavyoshikiliwa pamoja na "saruji" yenye nguvu zaidi ya chembe zenye nguvu nyingi. -wabebaji wa mwingiliano kuliko quarks zinazojumuisha hadrons na bosons. Kwa kawaida, hakuna utabiri wowote wa nadharia ya supersymmetry bado haijajaribiwa katika hali ya maabara, hata hivyo, vipengele vya siri vya ulimwengu wa nyenzo tayari vina majina - kwa mfano, elektroni (mwenzi wa supersymmetric wa elektroni), squark, nk. Kuwepo kwa chembe hizi, hata hivyo, ni aina ya nadharia inatabiriwa bila utata.
*****
Picha ya Ulimwengu inayotolewa na nadharia hizi, hata hivyo, ni rahisi sana kuiona. Kwa mizani ya mpangilio wa 10-35 m, ambayo ni, maagizo 20 ya ukubwa mdogo kuliko kipenyo cha protoni hiyo hiyo, ambayo ni pamoja na quarks tatu zilizofungwa, muundo wa jambo hutofautiana na kile tulichozoea hata katika kiwango cha msingi. chembe chembe. Katika umbali mdogo kama huu (na kwa nguvu nyingi za mwingiliano ambazo haziwezekani kufikiria) jambo hubadilika kuwa safu ya mawimbi yaliyosimama, sawa na yale yanayosisimka katika nyuzi za ala za muziki. Kama kamba ya gitaa, kwenye kamba kama hiyo, pamoja na sauti ya msingi, sauti nyingi au sauti za sauti zinaweza kusisimka. Kila harmonic ina hali yake ya nishati. Kulingana na kanuni ya uhusiano (tazama Nadharia ya Uhusiano), nishati na wingi ni sawa, ambayo ina maana kwamba juu ya mzunguko wa mtetemo wa wimbi la harmonic la kamba, juu ya nishati yake, na juu ya wingi wa chembe inayozingatiwa.
Walakini, ikiwa ni rahisi sana kuibua wimbi lililosimama kwenye kamba ya gitaa, mawimbi yaliyosimama yaliyopendekezwa na nadharia ya utunzi ni ngumu kuibua - ukweli ni kwamba mitetemo ya nyuzi kuu hutokea katika nafasi ambayo ina vipimo 11. Tumezoea nafasi ya nne-dimensional, ambayo ina vipimo vitatu vya anga na kimoja cha muda (kushoto-kulia, juu-chini, mbele-nyuma, siku zijazo). Katika nafasi ya superstring, mambo ni ngumu zaidi (tazama kisanduku). Wanafizikia wa kinadharia huzunguka tatizo la utelezi la vipimo vya anga vya "ziada" kwa kubishana kwamba "zimefichwa" (au, kwa maneno ya kisayansi, "zimeunganishwa") na kwa hivyo hazizingatiwi kwa nguvu za kawaida.
Hivi karibuni zaidi, nadharia ya kamba imeendelezwa zaidi kwa namna ya nadharia ya utando wa multidimensional - kimsingi, haya ni masharti sawa, lakini gorofa. Kama mmoja wa waandishi wake alitania kwa utani, utando hutofautiana na kamba kwa njia sawa na ambayo tambi hutofautiana na vermicelli.
Hii, labda, ndiyo yote ambayo inaweza kuambiwa kwa ufupi kuhusu moja ya nadharia ambazo, bila sababu, leo zinadai kuwa nadharia ya ulimwengu wa Umoja Mkuu wa mwingiliano wa nguvu zote. "
ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D... Nadharia ya Superstring.
Nadharia ya ulimwengu wote inayoelezea mwingiliano wote wa mwili: elementy.ru/trefil/21216
"Kuna nguvu nne za kimsingi katika asili, na matukio yote ya kimwili hutokea kutokana na mwingiliano kati ya vitu vya kimwili ambavyo husababishwa na moja au zaidi ya nguvu hizi. Aina nne za mwingiliano, katika utaratibu wa kushuka wa nguvu, ni:
* mwingiliano mkali ambao unashikilia quarks katika hadrons na nucleoni kwenye nucleus ya atomiki;
* mwingiliano wa sumakuumeme kati ya chaji za umeme na sumaku;
* mwingiliano dhaifu, ambao unawajibika kwa aina fulani za athari za kuoza kwa mionzi; Na
* mwingiliano wa mvuto.
Katika mechanics ya classical ya Newton, nguvu yoyote ni nguvu ya kuvutia au ya kuchukiza ambayo husababisha mabadiliko katika asili ya harakati ya mwili wa kimwili. Katika nadharia za kisasa za quantum, hata hivyo, wazo la nguvu (sasa linatafsiriwa kama mwingiliano kati ya chembe za msingi) linatafsiriwa kwa njia tofauti. Kulazimisha mwingiliano sasa kunachukuliwa kuwa matokeo ya ubadilishanaji wa chembe ya mbeba mwingiliano kati ya chembe mbili zinazoingiliana. Kwa njia hii, mwingiliano wa sumakuumeme kati, kwa mfano, elektroni mbili ni kwa sababu ya ubadilishanaji wa fotoni kati yao, na vile vile, ubadilishaji wa chembe zingine za mpatanishi husababisha kuibuka kwa aina zingine tatu za mwingiliano. (Angalia Muundo Wastani kwa maelezo.)
Aidha, asili ya mwingiliano imedhamiriwa na mali ya kimwili ya chembe za carrier. Hasa, sheria ya Newton ya uvutano wa ulimwengu wote na sheria ya Coulomb ina uundaji sawa wa hisabati kwa sababu katika hali zote mbili wabebaji wa mwingiliano ni chembe zisizo na uzito wa kupumzika. Mwingiliano dhaifu huonekana tu kwa umbali mfupi sana (kwa kweli, ndani tu ya kiini cha atomiki), kwani wabebaji wao - vifuko vya kupima - ni chembe nzito sana. Uingiliano wenye nguvu pia huonekana tu kwa umbali wa microscopic, lakini kwa sababu tofauti: hapa ni kuhusu "kukamata quarks" ndani ya hadrons na fermions (angalia Standard Model).
Lebo za matumaini "nadharia ya ulimwengu wote," "nadharia ya kila kitu," "nadharia kuu ya umoja," na "nadharia ya mwisho" sasa hutumiwa kwa nadharia yoyote inayojaribu kuunganisha maingiliano yote manne, ikiyaona kama maonyesho tofauti ya nguvu moja na kubwa. . Ikiwa hii ingewezekana, picha ya muundo wa ulimwengu ingerahisishwa hadi kikomo. Maada yote yatajumuisha tu quarks na leptoni (ona Standard Model), na nguvu za asili moja zingefanya kazi kati ya chembe hizi zote. Milinganyo inayoelezea mwingiliano wa kimsingi kati yao itakuwa fupi na wazi sana hivi kwamba inaweza kutoshea kwenye postikadi, huku ikielezea kimsingi msingi wa kila mchakato unaozingatiwa katika Ulimwengu. Kulingana na mshindi wa Tuzo ya Nobel, mwanafizikia wa kinadharia wa Marekani Steven Weinberg (1933-1996), "hii ingekuwa nadharia ya kina, ambayo muundo wa kuingilia kati wa muundo wa ulimwengu ungeweza kung'aa kama mishale katika pande zote, na misingi ya kina ya kinadharia haiwezi. itahitajika katika siku zijazo." Kama inavyoweza kuonekana kutoka kwa hali ya utii inayoendelea katika nukuu, nadharia kama hiyo bado haipo. Kinachobakia kwetu ni kuelezea takriban mtaro wa mchakato ambao unaweza kusababisha ukuzaji wa nadharia ya kina kama hii.
~
Nadharia zote za umoja zinaendelea kutokana na ukweli kwamba kwa nguvu za kutosha za mwingiliano kati ya chembe (wakati zina kasi karibu na kasi ya kikomo ya mwanga), "barafu inayeyuka," mstari kati ya aina tofauti za mwingiliano unafutwa, na nguvu zote. kuanza kutenda kwa usawa. Kwa kuongezea, nadharia zinatabiri kuwa hii haifanyiki wakati huo huo kwa nguvu zote nne, lakini polepole, kadiri nguvu za mwingiliano zinavyoongezeka.
Kizingiti cha chini cha nishati ambacho fusion ya kwanza ya nguvu za aina tofauti inaweza kutokea ni ya juu sana, lakini tayari iko ndani ya kufikia kasi ya kisasa zaidi. Nishati ya chembe katika hatua za mwanzo za Mlipuko Mkubwa zilikuwa za juu sana (tazama pia Ulimwengu wa Awali). Katika sekunde 10-10 za kwanza, walihakikisha kuunganishwa kwa nguvu dhaifu za nyuklia na sumakuumeme katika mwingiliano dhaifu wa umeme. Ni kutoka wakati huu tu ndipo nguvu zote nne tunazojua hatimaye zilitengana. Hadi wakati huu, kulikuwa na nguvu tatu tu za kimsingi: nguvu, nguvu za umeme na mwingiliano wa mvuto.
~
Muunganisho unaofuata unatokea kwenye nishati mbali zaidi ya zile zinazoweza kufikiwa katika maabara za nchi kavu - zilikuwepo katika Ulimwengu katika 10e(–35) ya kwanza ya kuwepo kwake. Kuanzia nishati hizi, mwingiliano wa electroweak unachanganya na nguvu. Nadharia zinazoelezea mchakato wa muungano huo huitwa nadharia kuu za umoja (GUT). Haiwezekani kuzijaribu katika mipangilio ya majaribio, lakini zinatabiri vyema mwendo wa michakato kadhaa inayotokea kwa nguvu za chini, na hii hutumika kama uthibitisho usio wa moja kwa moja wa ukweli wao. Hata hivyo, katika kiwango cha TBT, uwezo wetu wa kupima nadharia za ulimwengu wote umeisha. Inayofuata huanza uwanja wa nadharia za ujumuishi (SUT) au nadharia za ulimwengu wote - na kwa kuzitaja tu, mwangaza huangaza machoni pa wanafizikia wa kinadharia. TSR thabiti ingewezesha kuunganisha nguvu ya uvutano na mwingiliano mmoja wenye nguvu ya umeme, na muundo wa Ulimwengu ungepokea maelezo rahisi zaidi iwezekanavyo."
Utaftaji wa mwanadamu wa sheria na kanuni zinazoelezea matukio yote ya mwili unabainishwa. Utafutaji huu unajumuisha michakato ya kiwango kidogo na ile ya kiwango kikubwa. Wanatofautiana katika nguvu au nishati ambayo inabadilishwa.
Mwingiliano katika kiwango cha uwanja wa sumaku unaelezewa na sumaku-umeme.
"Usumakuumeme*
Utafiti wa matukio ya sumakuumeme ulianza na ugunduzi wa Oersted. Mnamo 1820, Oersted ilionyesha kuwa waya ambayo mkondo wa umeme unapita husababisha sindano ya sumaku kupotosha. Alichunguza kupotoka huku kwa undani kutoka kwa upande wa ubora, lakini hakutoa sheria ya jumla ambayo mwelekeo wa kupotoka unaweza kuamua katika kila kesi ya mtu binafsi. Kufuatia Oersted, uvumbuzi ulikuja mmoja baada ya mwingine. Ampere (1820) alichapisha kazi zake juu ya hatua ya sasa kwenye sumaku ya sasa au ya sasa. Ampere ina kanuni ya jumla ya hatua ya sasa kwenye sindano ya sumaku: ikiwa unajifikiria mwenyewe iko kwenye kondakta inakabiliwa na sindano ya magnetic na, zaidi ya hayo, ili sasa ielekezwe kutoka kwa miguu hadi kichwa, basi pole ya kaskazini inapotoka. kushoto. Ifuatayo tutaona kwamba Ampere ilipunguza matukio ya sumakuumeme hadi matukio ya umeme (1823). Kazi ya Arago pia ilianza 1820, ambaye aliona kuwa waya ambayo mkondo wa umeme unapita huvutia vichungi vya chuma. Alikuwa wa kwanza kuweka sumaku waya za chuma na chuma kwa kuziweka ndani ya koili ya nyaya za shaba ambayo mkondo wa umeme ulipitia. Pia aliweza kutengeneza sumaku sindano kwa kuiweka kwenye koili na kutoa chupa ya Leyden kupitia koili. Kwa kujitegemea Arago, magnetization ya chuma na chuma kwa sasa iligunduliwa na Davy.
Uamuzi wa kwanza wa kiasi cha athari ya sasa kwenye sumaku pia ni ya 1820 na ni ya Biot na Savart.
Ikiwa unaimarisha sindano ndogo ya magnetic sn karibu na kondakta wa wima mrefu AB na kuimarisha shamba la dunia na NS ya sumaku (Mchoro 1), utapata zifuatazo:
1. Wakati sasa inapita kupitia kondakta, sindano ya magnetic imewekwa na urefu wake kwa pembe za kulia kwa perpendicular iliyopungua kutoka katikati ya sindano kwenye kondakta.
2. Nguvu inayofanya kazi kwenye nguzo moja au nyingine n na s ni ya kawaida kwa ndege inayotolewa kupitia kondakta na nguzo hii.
3. Nguvu ambayo mkondo uliopewa unaopita kupitia kondakta mrefu sana wa moja kwa moja hufanya kwenye sindano ya sumaku ni kinyume na umbali kutoka kwa kondakta hadi sindano ya sumaku.
Maoni haya yote na mengine yanaweza kupatikana kutoka kwa sheria ifuatayo ya kiasi cha msingi, inayojulikana kama sheria ya Laplace-Biot-Savart:
dF = k(imSin θ ds)/r2, (1),
ambapo dF ni hatua ya kipengele cha sasa kwenye pole ya magnetic; i - nguvu ya sasa; m ni kiasi cha magnetism, θ ni angle iliyofanywa na mwelekeo wa sasa katika kipengele na mstari unaounganisha pole kwa kipengele cha sasa; ds ni urefu wa kipengele cha sasa; r ni umbali wa kipengele kinachohusika kutoka kwa nguzo; k - mgawo wa uwiano.
Kulingana na sheria, hatua ni sawa na mmenyuko, Ampere alihitimisha kuwa nguzo ya sumaku lazima ifanyie kazi kipengele cha sasa kwa nguvu sawa.
dФ = k(imSin θ ds)/r2, (2)
moja kwa moja kinyume katika mwelekeo wa dF ya nguvu, ambayo pia hufanya kwa mwelekeo huo huo kufanya angle ya kulia na ndege inayopitia pole na kipengele kilichopewa. Ingawa maneno (1) na (2) yanakubaliana vyema na majaribio, hata hivyo, yanapaswa kuzingatiwa si kama sheria ya asili, lakini kama njia rahisi ya kuelezea upande wa kiasi cha michakato. Sababu kuu ya hii ni kwamba hatujui mikondo yoyote isipokuwa ile iliyofungwa, na kwa hivyo dhana ya kipengele cha sasa kimsingi sio sahihi. Zaidi ya hayo, ikiwa tutaongeza kwa misemo (1) na (2) baadhi ya chaguo za kukokotoa zilizozuiliwa kwa masharti tu kwamba kiungo chake kwenye kontua iliyofungwa ni sawa na sifuri, basi makubaliano na majaribio hayatakuwa kamili.
Ukweli wote hapo juu husababisha hitimisho kwamba sasa umeme husababisha shamba la sumaku karibu na yenyewe. Kwa nguvu ya sumaku ya uwanja huu, sheria zote ambazo ni halali kwa uga wa sumaku kwa ujumla lazima ziwe halali. Hasa, ni sahihi kabisa kuanzisha dhana ya mistari ya shamba la magnetic inayosababishwa na sasa ya umeme. Mwelekeo wa mistari ya nguvu katika kesi hii inaweza kuamua kwa njia ya kawaida kwa kutumia filings za chuma. Ikiwa unapitisha waya wima na mkondo kupitia karatasi ya usawa ya kadibodi na kunyunyiza machujo ya mbao kwenye kadibodi, basi wakati wa kugonga kidogo, machujo ya mbao yatapangwa kwa miduara ya umakini, ikiwa tu kondakta ana urefu wa kutosha.
Kwa kuwa mistari ya nguvu karibu na waya imefungwa, na kwa kuwa mstari wa nguvu huamua njia ambayo kitengo cha sumaku kingehamia kwenye uwanja fulani, ni wazi kwamba inawezekana kusababisha nguzo ya sumaku kuzunguka sasa. . Kifaa cha kwanza ambacho mzunguko huo ulifanyika ulijengwa na Faraday. Kwa wazi, nguvu ya sasa inaweza kuhukumiwa na nguvu ya shamba la magnetic. Sasa tutakuja kwa swali hili.
Kwa kuzingatia uwezo wa sumaku wa mkondo mrefu sana wa mstari wa moja kwa moja, tunaweza kuthibitisha kwa urahisi kuwa uwezo huu ni wa thamani nyingi. Katika hatua fulani, inaweza kuwa na idadi kubwa ya maadili tofauti, tofauti na kila mmoja kwa 4 km π, ambapo k ni mgawo, barua zilizobaki zinajulikana. Hii inaelezea uwezekano wa mzunguko unaoendelea wa pole ya magnetic karibu na sasa. 4 km π ni kazi iliyofanywa wakati wa mapinduzi moja ya nguzo; inachukuliwa kutoka kwa nishati ya chanzo cha sasa. Ya riba hasa ni kesi ya kufungwa sasa. Tunaweza kufikiria sasa iliyofungwa kwa namna ya kitanzi kilichofanywa kwenye waya ambayo sasa inapita. Kitanzi kina sura ya kiholela. Ncha mbili za kitanzi zimevingirwa kwenye kifungu (kamba) na kwenda kwenye kipengele cha mbali.