Mıknatıs
Evinizdeki buzdolabınıza yapıştırılan oyuncaklar veya okulda size gösterilen at nalları gibi mıknatısların da pek çok sıra dışı özelliği vardır. Mıknatıslar öncelikle buzdolabı kapısı gibi demir ve çelik nesnelere çekilir. Ayrıca direkleri de var.
İki mıknatısı birbirine yaklaştırın. Bir mıknatısın güney kutbu diğerinin kuzey kutbuna çekilecektir. Bir mıknatısın kuzey kutbu diğerinin kuzey kutbunu iter.
Manyetik ve elektrik akımı
Manyetik alan elektrik akımıyla yani elektronların hareket etmesiyle üretilir. Atom çekirdeğinin etrafında hareket eden elektronlar negatif yük taşır. Yüklerin bir yerden başka bir yere yönlendirilmiş hareketine elektrik akımı denir. Elektrik akımı kendi etrafında manyetik bir alan oluşturur.
Bu alan, kuvvet çizgileri ile bir döngü gibi, yolun üzerinde duran bir kemer gibi elektrik akımının yolunu kaplar. Örneğin bir masa lambası yakıldığında bakır tellerden bir akım geçtiğinde, yani telin içindeki elektronlar atomdan atoma atlar ve telin etrafında zayıf bir manyetik alan oluşur. Yüksek gerilim iletim hatlarında akım, masa lambasından çok daha güçlü olduğundan bu hatların tellerinin çevresinde çok güçlü bir manyetik alan oluşur. Dolayısıyla elektrik ve manyetizma aynı madalyonun iki yüzüdür; elektromanyetizma.
İlgili malzemeler:
Kediler neden toplum içinde uyumayı sever?
Elektron hareketi ve manyetik alan
Her atomun içindeki elektronların hareketi, atomun etrafında küçük bir manyetik alan yaratır. Yörüngede hareket eden bir elektron girdap benzeri bir manyetik alan oluşturur. Ancak manyetik alanın çoğu, elektronun çekirdeğin etrafındaki yörüngedeki hareketi tarafından değil, atomun kendi ekseni etrafındaki hareketi, elektronun dönüşü olarak adlandırılan hareketiyle yaratılır. Spin, bir gezegenin kendi ekseni etrafındaki hareketi gibi, bir elektronun bir eksen etrafında dönüşünü karakterize eder.
Malzemeler neden manyetiktir ve manyetik değildir?
Plastik gibi çoğu malzemede, tek tek atomların manyetik alanları rastgele yönlendirilir ve birbirini iptal eder. Ancak demir gibi malzemelerde atomlar, manyetik alanları toplanacak şekilde yönlendirilebilir, böylece bir çelik parçası mıknatıslanır. Malzemelerdeki atomlar manyetik alanlar adı verilen gruplar halinde bağlanır. Tek bir alanın manyetik alanları bir yönde yönlendirilir. Yani her alan küçük bir mıknatıstır.
Mıknatısların kullanılmayacağı bir alan bulmak zordur. Eğitici oyuncaklar, kullanışlı aksesuarlar ve karmaşık endüstriyel ekipmanlar, kullanımları için gerçekten çok sayıda seçeneğin sadece küçük bir kısmıdır. Aynı zamanda çok az kişi mıknatısların nasıl çalıştığını ve çekici güçlerinin sırrının ne olduğunu biliyor. Bu soruları cevaplamak için fiziğin temellerine dalmanız gerekiyor, ancak endişelenmeyin; dalış kısa ve sığ olacaktır. Ancak teoriyi öğrendikten sonra mıknatısın neyden oluştuğunu öğreneceksiniz ve manyetik kuvvetinin doğası sizin için çok daha net hale gelecektir.
Elektron en küçük ve en basit mıknatıstır
Herhangi bir madde atomlardan oluşur ve atomlar da etrafında pozitif ve negatif yüklü parçacıkların (protonlar ve elektronlar) döndüğü bir çekirdekten oluşur. İlgilendiğimiz konu tam olarak elektronlardır. Hareketleri iletkenlerde bir elektrik akımı yaratır. Ayrıca her elektron, manyetik alanın minyatür bir kaynağıdır ve aslında en basit mıknatıstır. Çoğu malzemenin bileşiminde bu parçacıkların hareket yönü kaotiktir. Sonuç olarak yükleri birbirini dengeler. Ve çok sayıda elektronun yörüngelerindeki dönme yönü çakıştığında, sabit bir manyetik kuvvet ortaya çıkar.
Mıknatıs cihazı
Böylece elektronları ayırdık. Artık mıknatısların yapısı nasıldır sorusunun cevabını bulmaya çok yaklaştık. Bir malzemenin demir kaya parçasını çekebilmesi için yapısındaki elektronların yönlerinin çakışması gerekir. Bu durumda atomlar, alanlar adı verilen düzenli bölgeler oluşturur. Her alanın bir çift kutbu vardır: kuzey ve güney. İçlerinden manyetik kuvvetlerin sabit bir hareket çizgisi geçer. Güney kutbuna girip kuzey kutbundan çıkarlar. Bu düzenleme, kuzey kutbunun her zaman başka bir mıknatısın güney kutbunu çekeceği, benzer kutupların ise iteceği anlamına gelir.
Mıknatıs metalleri nasıl çeker?
Manyetik kuvvet her maddeyi etkilemez. Yalnızca belirli malzemeler çekilebilir: demir, nikel, kobalt ve nadir toprak metalleri. Demir bir kaya parçası doğal bir mıknatıs değildir ancak manyetik bir alana maruz kaldığında yapısı kuzey ve güney kutuplarına göre yeniden düzenlenir. Böylece çelik mıknatıslanabilir ve değişen yapısını uzun süre koruyabilir.
Mıknatıslar nasıl yapılır?
Bir mıknatısın neyden oluştuğunu zaten anladık. Alanların yöneliminin çakıştığı bir malzemedir. Bu özellikleri kayaya kazandırmak için güçlü bir manyetik alan veya elektrik akımı kullanılabilir. Şu anda insanlar, çekim gücü kendi ağırlıklarından onlarca kat daha fazla olan ve yüzlerce yıl süren çok güçlü mıknatıslar yapmayı öğrendiler. Neodim alaşımına dayanan nadir toprak süper mıknatıslarından bahsediyoruz. Ağırlığı 2-3 kg olan bu tür ürünler, 300 kg veya daha fazla ağırlığa sahip nesneleri tutabilmektedir. Bir neodimyum mıknatıs nelerden oluşur ve bu kadar şaşırtıcı özelliklere neden olan şey nedir?
Basit çelik, güçlü bir çekim kuvvetine sahip ürünlerin başarılı bir şekilde üretilmesi için uygun değildir. Bu, alanların mümkün olduğu kadar verimli bir şekilde düzenlenmesine ve yeni yapının stabilitesinin korunmasına olanak sağlayacak özel bir bileşim gerektirir. Bir neodim mıknatısın nelerden oluştuğunu anlamak için, endüstriyel tesisler kullanılarak güçlü bir alan tarafından mıknatıslanacak ve sert bir yapı halinde sinterlenecek bir metal neodimyum, demir ve bor tozu hayal edin. Bu malzemeyi korumak için dayanıklı galvanizli bir kabuk ile kaplanmıştır. Bu üretim teknolojisi, çeşitli boyut ve şekillerde ürünler üretmemize olanak sağlar. World of Magnets çevrimiçi mağazasının ürün yelpazesinde iş, eğlence ve günlük yaşam için çok çeşitli manyetik ürünler bulacaksınız.
Bazı metallerin mıknatıs tarafından çekilmesine neden olan şey nedir? Mıknatıs neden tüm metalleri çekmez? Mıknatısın bir tarafı neden metali çekerken diğer tarafı iter? Peki neodim metallerini bu kadar güçlü kılan şey nedir?
Tüm bu sorulara cevap verebilmek için öncelikle mıknatısın kendisini tanımlamalı ve çalışma prensibini anlamalısınız. Mıknatıslar, manyetik alanlarının etkisiyle demir ve çelik nesneleri çekme ve bazılarını itme yeteneğine sahip cisimlerdir. Manyetik alan çizgileri mıknatısın güney kutbundan geçer ve kuzey kutbundan çıkar. Kalıcı veya sert bir mıknatıs sürekli olarak kendi manyetik alanını yaratır. Bir elektromıknatıs veya yumuşak mıknatıs, yalnızca bir manyetik alanın varlığında ve belirli bir manyetik alanın etki alanı içindeyken yalnızca kısa bir süre için manyetik alanlar oluşturabilir. Elektromıknatıslar, yalnızca elektrik bobinin telinden geçtiğinde manyetik alanlar oluşturur.
Yakın zamana kadar tüm mıknatıslar metal elementlerden veya alaşımlardan yapılıyordu. Mıknatısın bileşimi gücünü belirledi. Örneğin:
Buzdolaplarında ve ilkel deneylerin gerçekleştirilmesinde kullanılanlar gibi seramik mıknatıslar, seramik kompozit malzemelerin yanı sıra demir cevheri de içerir. Demir mıknatıslar olarak da adlandırılan seramik mıknatısların çoğu çok fazla çekici güce sahip değildir.
"Alniko mıknatıslar" alüminyum, nikel ve kobalt alaşımlarından oluşur. Seramik mıknatıslardan daha güçlüdürler ancak bazı nadir elementlerden çok daha zayıftırlar.
Neodimyum mıknatıslar demir, bor ve doğada nadiren bulunan neodimyum elementinden oluşur.
Kobalt-samaryum mıknatısları kobalt ve nadir elementler samaryumu içerir. Geçtiğimiz birkaç yılda bilim adamları manyetik polimerleri veya plastik mıknatıslar olarak adlandırılanları da keşfettiler. Bazıları çok esnek ve plastiktir. Ancak bazıları yalnızca son derece düşük sıcaklıklarda çalışırken diğerleri yalnızca metal talaşları gibi çok hafif malzemeleri kaldırabilir. Ancak mıknatıs özelliklerine sahip olmak için bu metallerin her birinin bir kuvvete ihtiyacı vardır.
Mıknatıs yapmak
Birçok modern elektronik cihaz mıknatıslara dayanmaktadır. Mıknatısların cihaz üretiminde kullanımı nispeten yakın zamanda başlamıştır, çünkü doğada bulunan mıknatıslar ekipmanı çalıştırmak için gerekli güce sahip değildir ve ancak insanlar onları daha güçlü hale getirmeyi başardığında üretimin vazgeçilmez bir unsuru haline gelmiştir. Bir manyetit türü olan demir taşı, doğada bulunan en güçlü mıknatıs olarak kabul edilir. Ataç ve zımba gibi küçük nesneleri çekebilme özelliğine sahiptir.12. yüzyılda insanlar demir cevherinin demir parçacıklarını mıknatıslamak için kullanılabileceğini keşfettiler; insanlar pusulayı bu şekilde yarattı. Ayrıca, bir mıknatısı demir bir iğne üzerinde sürekli hareket ettirirseniz iğnenin mıknatıslandığını da fark ettiler. İğnenin kendisi kuzey-güney yönünde çekilir. Daha sonra ünlü bilim adamı William Gilbert, mıknatıslanmış iğnenin kuzey-güney yönündeki hareketinin, Dünya gezegenimizin kuzey ve güney kutupları olmak üzere iki kutuplu devasa bir mıknatısa çok benzemesi nedeniyle meydana geldiğini açıkladı. Pusula iğnesi günümüzde kullanılan birçok kalıcı mıknatıs kadar güçlü değildir. Ancak pusula iğnelerini ve neodimyum alaşımı parçalarını mıknatıslayan fiziksel süreç neredeyse aynıdır. Her şey demir, kobalt ve nikel gibi ferromanyetik malzemelerin yapısının bir parçası olan, manyetik alanlar adı verilen mikroskobik bölgelerle ilgilidir. Her alan, kuzey ve güney kutbu olan küçük, ayrı bir mıknatıstır. Mıknatıslanmayan ferromanyetik malzemelerde kuzey kutuplarının her biri farklı bir yönü gösterir. Zıt yönlere işaret eden manyetik alanlar birbirini iptal eder, dolayısıyla malzemenin kendisi bir manyetik alan üretmez.
Mıknatıslarda ise manyetik alanların neredeyse tamamı veya en azından çoğu tek bir yöne işaret eder. Mikroskobik manyetik alanlar birbirini iptal etmek yerine bir araya gelerek büyük bir manyetik alan oluşturur. Aynı yöne işaret eden alan sayısı ne kadar fazla olursa, manyetik alan o kadar güçlü olur. Her alanın manyetik alanı kuzey kutbundan güney kutbuna kadar uzanır.
Bu, bir mıknatısı ikiye böldüğünüzde neden kuzey ve güney kutupları olan iki küçük mıknatıs elde ettiğinizi açıklıyor. Bu aynı zamanda zıt kutupların neden birbirini çektiğini de açıklıyor; kuvvet çizgileri bir mıknatısın kuzey kutbundan diğerinin güney kutbuna doğru çıkıyor ve metallerin birbirini çekmesine ve daha büyük bir mıknatıs oluşturmasına neden oluyor. İtme aynı prensibe göre gerçekleşir - kuvvet çizgileri zıt yönlerde hareket eder ve böyle bir çarpışma sonucunda mıknatıslar birbirini itmeye başlar.
Mıknatıs Yapımı
Bir mıknatıs yapmak için metalin manyetik alanlarını tek bir yöne "yönlendirmeniz" yeterlidir. Bunu yapmak için metalin kendisini mıknatıslamanız gerekir. Tekrar iğne durumunu ele alalım: Mıknatıs iğne boyunca sürekli olarak bir yönde hareket ettirilirse tüm alanlarının (domain) yönü hizalanır. Ancak manyetik alanları başka yollarla da hizalayabilirsiniz; örneğin:Metali kuzey-güney yönünde güçlü bir manyetik alana yerleştirin. -- Mıknatısı kuzey-güney yönünde hareket ettirin, sürekli olarak çekiçle vurun ve manyetik alanlarını hizalayın. -- Mıknatıstan elektrik akımı geçirin.
Bilim insanları bu yöntemlerden ikisinin doğada doğal mıknatısların nasıl oluştuğunu açıkladığını öne sürüyor. Diğer bilim adamları, manyetik demir cevherinin ancak yıldırım çarptığında mıknatısa dönüştüğünü iddia ediyor. Yine de diğerleri, Dünya'nın oluşumu sırasında doğadaki demir cevherinin mıknatısa dönüştüğüne ve günümüze kadar hayatta kaldığına inanıyor.
Günümüzde mıknatıs yapmanın en yaygın yöntemi, metalin manyetik alana yerleştirilmesi işlemidir. Manyetik alan verilen nesnenin etrafında döner ve tüm alanlarını hizalamaya başlar. Ancak bu noktada bu ilişkili süreçlerden birinde histerezis adı verilen bir gecikme yaşanabilir. Etki alanlarının bir yönde yön değiştirmesini sağlamak birkaç dakika sürebilir. Bu işlem sırasında şunlar olur: Manyetik bölgeler dönmeye başlar ve kuzey-güney manyetik alan çizgisi boyunca sıralanır.
Halihazırda kuzey-güney yönünde olan alanlar büyürken, onları çevreleyen alanlar küçülür. Komşu alanlar arasındaki sınırlar olan etki alanı duvarları yavaş yavaş genişler ve alanın kendisinin de büyümesine neden olur. Çok güçlü bir manyetik alanda bazı etki alanı duvarları tamamen kaybolur.
Mıknatısın gücünün, alanların yönünü değiştirmek için kullanılan kuvvet miktarına bağlı olduğu ortaya çıktı. Mıknatısların gücü, bu alanları hizalamanın ne kadar zor olduğuna bağlıdır. Mıknatıslanması zor olan malzemeler mıknatıslıklarını daha uzun süre korurken, mıknatıslanması kolay olan malzemeler hızla demanyetize olma eğilimindedir.
Manyetik alanı ters yöne yönlendirirseniz, mıknatısın gücünü azaltabilir veya mıknatıslığını tamamen giderebilirsiniz. Ayrıca bir malzemeyi Curie noktasına kadar ısıtırsanız manyetikliğini giderebilirsiniz. malzemenin manyetizmasını kaybetmeye başladığı ferroelektrik durumun sıcaklık sınırı. Yüksek sıcaklık, malzemeyi manyetiklikten arındırır ve manyetik parçacıkları harekete geçirerek manyetik alanların dengesini bozar.
Mıknatısların taşınması
Büyük, güçlü mıknatıslar, veri kaydetmekten kablolar üzerinden akım iletmeye kadar insan faaliyetinin birçok alanında kullanılır. Ancak bunları pratikte kullanmanın asıl zorluğu mıknatısların nasıl taşınacağıdır. Taşıma sırasında mıknatıslar diğer nesnelere zarar verebilir veya başka nesneler onlara zarar verebilir, bu da bunların kullanımını zorlaştırabilir veya pratik olarak imkansız hale getirebilir. Ek olarak, mıknatıslar sürekli olarak çeşitli ferromanyetik kalıntıları çeker, bu da o zaman kurtulmak çok zor ve bazen tehlikelidir.Bu nedenle taşıma sırasında çok büyük mıknatıslar özel kutulara yerleştirilir veya özel ekipman kullanılarak mıknatısların yapıldığı ferromanyetik malzemeler basitçe taşınır. Özünde, bu tür ekipmanlar basit bir elektromıknatıstır.
Mıknatıslar neden birbirine yapışır?
Muhtemelen fizik derslerinizden, bir elektrik akımının bir telden geçtiğinde manyetik bir alan oluşturduğunu biliyorsunuzdur. Kalıcı mıknatıslarda, elektrik yükünün hareketiyle de bir manyetik alan yaratılır. Ancak mıknatıslardaki manyetik alan, akımın teller boyunca hareket etmesinden değil, elektronların hareketinden kaynaklanmaktadır.
Pek çok insan elektronların, tıpkı güneşin etrafında dönen gezegenler gibi, atom çekirdeğinin etrafında dönen küçük parçacıklar olduğuna inanır. Ancak kuantum fizikçilerinin açıkladığı gibi elektronların hareketi bundan çok daha karmaşıktır. İlk olarak elektronlar, bir atomun kabuk şeklindeki yörüngelerini doldurur; burada hem parçacık hem de dalga gibi davranırlar. Elektronların yükü ve kütlesi vardır ve farklı yönlerde hareket edebilirler.
Ve bir atomun elektronları uzun mesafeler hareket etmese de, bu tür bir hareket küçük bir manyetik alan yaratmak için yeterlidir. Eşleşen elektronlar zıt yönlerde hareket ettikleri için manyetik alanları birbirini iptal eder. Ferromanyetik elementlerin atomlarında ise tam tersine elektronlar eşlenmez ve tek yönde hareket eder. Örneğin demirin tek yönde hareket eden dört kadar bağlantısız elektronu vardır. Dirençli alanları olmadığından bu elektronların yörüngesel manyetik momenti vardır. Manyetik moment, kendi büyüklüğü ve yönü olan bir vektördür.
Demir gibi metallerde yörüngesel manyetik moment, komşu atomların kuzey-güney kuvvet çizgileri boyunca hizalanmasına neden olur. Demir, diğer ferromanyetik malzemeler gibi kristal bir yapıya sahiptir. Döküm işleminden sonra soğudukça paralel dönen yörüngelerden gelen atom grupları kristal yapı içinde sıralanır. Manyetik alanlar bu şekilde oluşur.
İyi mıknatıslar oluşturan malzemelerin aynı zamanda mıknatısları da çekebildiğini fark etmişsinizdir. Bunun nedeni mıknatısların aynı yönde dönen eşleşmemiş elektronlara sahip malzemeleri çekmesidir. Yani bir metali mıknatısa dönüştüren kalite aynı zamanda metali mıknatısa da çeker. Diğer birçok element diyamanyetiktir; mıknatısı hafifçe iten bir manyetik alan oluşturan eşleşmemiş atomlardan oluşurlar. Bazı malzemeler mıknatıslarla hiçbir şekilde etkileşime girmez.
Manyetik alan ölçümü
Manyetik alan, akı ölçer gibi özel aletler kullanılarak ölçülebilir. Birkaç şekilde açıklanabilir: -- Manyetik alan çizgileri weber'lerde (WB) ölçülür. Elektromanyetik sistemlerde bu akı akımla karşılaştırılır.
Alan gücü veya akı yoğunluğu Tesla (T) veya Gauss (G) biriminde ölçülür. Bir Tesla 10.000 Gauss'a eşittir.
Alan gücü aynı zamanda metrekare başına weber cinsinden de ölçülebilir. -- Manyetik alanın büyüklüğü metre başına amper veya oersted cinsinden ölçülür.
Mıknatısla ilgili mitler
Gün boyu mıknatıslarla uğraşıyoruz. Örneğin bilgisayarlarda bulunurlar: Sabit sürücü tüm bilgileri bir mıknatıs kullanarak kaydeder ve mıknatıslar birçok bilgisayar monitöründe de kullanılır. Mıknatıslar ayrıca katot ışın tüplü televizyonların, hoparlörlerin, mikrofonların, jeneratörlerin, transformatörlerin, elektrik motorlarının, kasetlerin, pusulaların ve otomobil hız göstergelerinin ayrılmaz bir parçasıdır. Mıknatısların şaşırtıcı özellikleri vardır. Tellerde akım indükleyebilir ve elektrik motorunun dönmesine neden olabilirler. Yeterince güçlü bir manyetik alan, küçük nesneleri ve hatta küçük hayvanları kaldırabilir. Manyetik kaldırma trenleri yalnızca manyetik itme nedeniyle yüksek hız geliştirir. Wired dergisine göre, bazı insanlar elektromanyetik alanları tespit etmek için parmaklarına minik neodimyum mıknatıslar bile yerleştiriyorlar.Manyetik alan kullanarak çalışan manyetik rezonans görüntüleme cihazları, doktorların hastaların iç organlarını incelemesine olanak tanır. Doktorlar ayrıca bir darbeden sonra kırık kemiklerin düzgün şekilde iyileşip iyileşmediğini görmek için elektromanyetik darbeli alanlar kullanır. Benzer bir elektromanyetik alan, sıfır yerçekiminde uzun süre kalan astronotlar tarafından kas gerginliğini ve kemik kırılmasını önlemek için kullanılır.
Mıknatıslar ayrıca veterinerlik uygulamalarında hayvanları tedavi etmek için de kullanılır. Örneğin, inekler sıklıkla travmatik retiküloperikarditten muzdariptir; bu hayvanlarda gelişen karmaşık bir hastalık olup, yemleriyle birlikte sıklıkla küçük metal nesneleri yutarak hayvanın mide duvarlarına, akciğerlerine veya kalbine zarar verebilir. Bu nedenle, genellikle inekleri beslemeden önce deneyimli çiftçiler, yiyeceklerini yenmeyen küçük parçalardan temizlemek için bir mıknatıs kullanırlar. Ancak inek zaten zararlı metalleri yutmuşsa, o zaman ona yemeğiyle birlikte mıknatıs da verilir. "İnek mıknatısı" olarak da adlandırılan uzun, ince alniko mıknatıslar tüm metalleri çekerek ineğin midesine zarar vermesini engeller. Bu tür mıknatıslar hasta bir hayvanın iyileşmesine gerçekten yardımcı olur, ancak yine de ineğin yemeğine zararlı elementlerin girmemesini sağlamak daha iyidir. İnsanlara gelince, mıknatısları yutmaları kontrendikedir, çünkü vücudun farklı bölgelerine girdiklerinde hala çekileceklerdir, bu da kan akışının engellenmesine ve yumuşak dokuların tahrip olmasına neden olabilir. Bu nedenle kişi mıknatıs yuttuğunda ameliyat olması gerekir.
Bazı insanlar, birçok hastalık için en basit ama etkili tedavilerden biri olduğundan manyetik terapinin tıbbın geleceği olduğuna inanıyor. Pek çok kişi pratikte manyetik alanın etkisine zaten ikna olmuş durumda. Manyetik bilezikler, kolyeler, yastıklar ve benzeri birçok ürün, artritten kansere kadar çok çeşitli hastalıkların tedavisinde haplardan daha iyidir. Bazı doktorlar ayrıca önleyici tedbir olarak bir bardak mıknatıslanmış suyun çoğu hoş olmayan rahatsızlığın görünümünü ortadan kaldırabileceğine inanıyor. Amerika'da manyetik tedaviye yılda yaklaşık 500 milyon dolar harcanıyor ve dünya çapında insanlar bu tedaviye ortalama 5 milyar dolar harcıyor.
Manyetik terapinin savunucuları, bu tedavi yönteminin yararlılığı konusunda farklı yorumlara sahiptir. Bazıları mıknatısın kandaki hemoglobinde bulunan demiri çekebildiğini ve böylece kan dolaşımını iyileştirdiğini söylüyor. Diğerleri ise manyetik alanın komşu hücrelerin yapısını bir şekilde değiştirdiğini iddia ediyor. Ancak aynı zamanda bilimsel çalışmalar, statik mıknatıs kullanımının bir kişiyi acıdan kurtarabileceğini veya bir hastalığı iyileştirebileceğini doğrulamamıştır.
Bazı savunucular ayrıca herkesin evlerindeki suyu arıtmak için mıknatıs kullandığını öne sürüyor. Üreticilerin kendilerinin de söylediği gibi, büyük mıknatıslar, tüm zararlı ferromanyetik alaşımları gidererek sert suyu arındırabilir. Ancak bilim insanları suyu sertleştiren şeyin ferromıknatıslar olmadığını söylüyor. Üstelik iki yıl boyunca mıknatısların pratikte kullanılması, suyun bileşiminde herhangi bir değişiklik göstermedi.
Ancak mıknatısların iyileştirici bir etkiye sahip olma ihtimali düşük olsa da yine de çalışmaya değer. Kim bilir belki gelecekte mıknatısların faydalı özelliklerini keşfedeceğiz.
Maddenin temel yapısına ilişkin anlayışımız yavaş yavaş gelişti. Maddenin yapısına ilişkin atom teorisi, dünyadaki her şeyin ilk bakışta göründüğü gibi işlemediğini ve bir düzeydeki karmaşıklıkların bir sonraki ayrıntı düzeyinde kolayca açıklanabileceğini gösterdi. Yirminci yüzyıl boyunca, atomun yapısının keşfinden sonra (yani Bohr atom modelinin ortaya çıkmasından sonra), bilim adamlarının çabaları atom çekirdeğinin yapısını çözmeye odaklandı.
Başlangıçta atom çekirdeğinde yalnızca iki tür parçacığın olduğu varsayılmıştı: nötronlar ve protonlar. Ancak 1930'lu yıllardan itibaren bilim insanları giderek klasik Bohr modeli çerçevesinde açıklanamayan deneysel sonuçlar elde etmeye başladılar. Bu durum bilim adamlarını, çekirdeğin aslında çeşitli parçacıklardan oluşan dinamik bir sistem olduğuna ve bu parçacıkların hızlı oluşumu, etkileşimi ve bozunmasının nükleer süreçlerde önemli bir rol oynadığına inanmaya yöneltti. 1950'lerin başlarında, bu temel parçacıkların incelenmesi, fizik biliminin ön saflarına ulaştı."
elementy.ru/trefil/46
“Genel etkileşim teorisi süreklilik ilkesine dayanmaktadır.
Genel bir teori oluşturmanın ilk adımı, soyut süreklilik ilkesinin etrafımızda gözlemlediğimiz gerçekten var olan dünyaya somutlaştırılmasıydı. Bu tür bir somutlaştırmanın sonucunda yazar, fiziksel boşluğun iç yapısının varlığı sonucuna varmıştır. Boşluk, doğanın ve zihnin tüm zenginliğini ve çeşitliliğini açıklayabilen çeşitli hareketleri, düzenlemeleri ve çağrışımları olan temel parçacıklarla (bionlar) sürekli olarak dolu bir alandır.
Sonuç olarak, sanal parçacıklardan ziyade, tek bir prensibe dayanan ve dolayısıyla aynı, tutarlı ve mantıksal olarak bağlantılı görsel (maddi) temel alınarak, insan zihninin doğal olaylarını ve olgularını tanımlayan yeni bir genel teori oluşturuldu.
Ana tezi süreklilik ilkesidir.
Süreklilik ilkesi, doğada gerçekten var olan hiçbir sürecin kendiliğinden başlayıp iz bırakmadan bitemeyeceği anlamına gelir. Matematiksel formüllerle tanımlanabilecek tüm süreçler ancak sürekli ilişkiler veya işlevler kullanılarak hesaplanabilir. Tüm değişikliklerin kendi nedenleri vardır; herhangi bir etkileşimin aktarım hızı, nesnelerin etkileşime girdiği ortamın özelliklerine göre belirlenir. Ancak bu nesnelerin kendileri de bulundukları ve etkileşimde bulundukları ortamı değiştirir.
\
Alan, aritmetik işlemlerin tanımlandığı öğeler kümesidir. Alan aynı zamanda süreklidir - alanın bir öğesi diğerine sorunsuz bir şekilde geçer, aralarındaki sınırı belirtmek imkansızdır.
Alanın bu tanımı aynı zamanda süreklilik ilkesinden de kaynaklanmaktadır. Bu (tanım), her türlü alan ve etkileşimden sorumlu olan unsurun tanımını gerektirir.
Genel etkileşim teorisinde, şu anda baskın olan kuantum mekaniği teorilerinin ve görelilik teorisinin aksine, böyle bir unsur açıkça tanımlanmıştır.
Bu element biyondur. Evrenin tüm uzayı, hem vakum hem de parçacıklar biyonlardan oluşur. Bir biyon temel bir dipoldür, yani boyut olarak aynı fakat işaret olarak farklı iki bağlı yükten oluşan bir parçacıktır. Biyonun toplam yükü sıfırdır. Biyonun ayrıntılı yapısı Fiziksel boşluğun yapısı sayfasında gösterilmektedir.
\
Tüm geçişler çok çok düzgün olduğundan biyonun sınırlarını belirtmek imkansızdır (sınırları kesin olarak belirlenemeyen Dünya atmosferiyle açık bir benzetme). Bu nedenle biyonlar arasında neredeyse hiçbir iç sürtünme yoktur. Ancak bu tür bir "sürtünmenin" etkisi uzak mesafelerde fark edilir hale gelir ve tarafımızdan kırmızıya kayma olarak gözlemlenir.
Genel etkileşim teorisinde elektrik alanı.
Uzayın herhangi bir bölgesinde bir elektrik alanının varlığı, belirli bir şekilde tutarlı bir şekilde konumlandırılmış ve yönlendirilmiş biyonlardan oluşan bir bölgeyi temsil edecektir.
b-i-o-n.ru/_mod_files/ce_image...
Genel etkileşim teorisinde manyetik alan.
Manyetik alan, biyonların konumu ve hareketinin belirli bir dinamik konfigürasyonunu temsil edecektir.
b-i-o-n.ru/theory/elim/
Elektrik alanı, fiziksel boşluğun belirli bir düzenli yapıya sahip olduğu uzayın bir bölgesidir. Bir elektrik alanının varlığında vakum, test elektrik yüküne bir kuvvet uygular. Bu etki, biyonların uzayın belirli bir bölgesindeki konumundan kaynaklanmaktadır.
Ne yazık ki elektrik yükünün nasıl çalıştığının gizemini henüz çözemedik. Aksi taktirde aşağıdaki tablo ortaya çıkıyor. Herhangi bir yük, örneğin negatif olsun, biyonların kendi etrafında aşağıdaki yönelimini yaratır: elektrostatik alan.
Enerjinin büyük kısmı belli bir büyüklüğe sahip olan yüke aittir. Ve elektrik alanının enerjisi, biyonların sıralı düzeninin enerjisidir (her sıranın bir enerji temeli vardır). Uzak yüklerin birbirlerini ne kadar “hissettikleri” de açıktır. Bu “hassas organlar” belli bir şekilde biyonlara yöneliktir. Bir başka önemli sonuca da değinelim. Elektrik alanının oluşma hızı, biyonların şekilde gösterildiği gibi yüke göre yönlendirilecek şekilde dönme hızıyla belirlenir. Bu da elektrik alanının oluşma hızının neden ışık hızına eşit olduğunu açıklıyor: Her iki süreçte de biyonların dönüşü birbirine aktarması gerekiyor.
Bir sonraki kolay adımı attıktan sonra, manyetik alanın biyonların bir sonraki dinamik konfigürasyonunu temsil ettiğini güvenle söyleyebiliriz.
b-i-o-n.ru/theory/elim
Manyetik alanın, etkileyebileceği nesneler (pusula iğnesi veya elektrik yükü) bulunana kadar hiçbir şekilde kendini göstermediğini belirtmekte fayda var.
Manyetik alan süperpozisyonu ilkesi. Biyonun dönme eksenleri, etkileşen alanların yönüne ve gücüne bağlı olarak bir ara pozisyonda bulunur.
Manyetik alanın hareketli yük üzerindeki etkisi.
"
Manyetik alan, hareketsiz bir yüke etki etmez, çünkü dönen biyonlar böyle bir yükün salınımlarını yaratacaktır, ancak küçük olmaları nedeniyle bu tür salınımları tespit edemeyiz.
Şaşırtıcı bir şekilde, tek bir ders kitabında sadece bir cevap bulamadım, aynı zamanda manyetik olayları incelemeye başlayan herkeste açıkça ortaya çıkması gereken bir soruyu bile bulamadım.
İşte soru. Akım taşıyan bir devrenin manyetik momenti neden bu devrenin şekline değil de yalnızca alanına bağlıdır? Böyle bir sorunun kesin olarak sorulmadığını düşünüyorum çünkü kimse cevabını bilmiyor. Fikirlerimize göre cevap açıktır. Devrenin manyetik alanı biyonların manyetik alanlarının toplamıdır. Ve manyetik alan oluşturan biyonların sayısı devrenin alanına göre belirleniyor ve şekline bağlı değil."
Teoriye girmeden daha geniş bir açıdan bakarsanız mıknatıs, manyetik bir alanı titreştirerek çalışır. Bu titreşim, yani kuvvet parçacıklarının hareketinin düzenliliği sayesinde çevredeki nesnelere etki eden genel bir kuvvet ortaya çıkar. Etki, parçacıkların ve kuantumun da salınabileceği bir manyetik alan tarafından aktarılır.
Biyon teorisi, biyonu temel bir parçacık olarak ayırır. Bunun ne kadar temel olduğunu görüyorsunuz.
Graviton uzay teorisi, gravitonu tüm evrenin kuantumu olarak tanımlar. Ve evreni yöneten temel yasaları verir.
n-t.ru/tp/ns/tg.htm Graviton uzayı teorisi
“Bilimin gelişiminin diyalektiği, belirli bir aşamada kritik bir karmaşıklık düzeyine ulaşan, giderek daha fazla yeni doğa modelini tanımlayan bu tür soyut kavramların (“şeytanlar”) niceliksel birikiminden oluşur. her zaman niteliksel bir sıçramayı, temel kavramların derinlemesine gözden geçirilmesini, birikmiş soyutlamalardan "şeytaniliğin" kaldırılmasını, bunların anlamlı özlerinin yeni bir genelleme teorisinin dilinde ortaya çıkarılmasını gerektirir.
*
TPG, bu teori çerçevesinde elemanlarına graviton adı verilen geçişli bir uzayın fiziksel (gerçek) varlığını varsayar.
*
Onlar. Bilgimize erişilebilen fiziksel nesnelerin evrensel bağlantısını sağlayan şeyin gravitonların fiziksel alanı (PG) olduğunu ve prensipte onsuz bilimsel bilginin imkansız olduğu minimum gerekli madde olduğunu varsayıyoruz.
*
TPG, gravitonların ayrıklığını ve temel bölünmezliğini, herhangi bir iç yapıya sahip olmadıklarını varsayar. Onlar. TPG çerçevesinde graviton, bu anlamda Demokritos atomuna yakın, mutlak bir temel parçacık gibi davranır. Matematiksel anlamda graviton boş bir kümedir (sıfır küme).
*
Bir gravitonun ana ve tek özelliği, kendini kopyalayarak yeni bir graviton oluşturma yeteneğidir. Bu özellik, PG kümesi üzerinde kesin kusurlu düzen ilişkisini tanımlar: 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, PG'nin sürekliliğini ve maksimum yoğunluğunu varsayar ve bu Evrendeki herhangi bir fiziksel nesnenin, bu nesnenin konumunu benzersiz bir şekilde belirleyen PG'nin boş olmayan bir alt kümesiyle ilişkilendirilebileceği şekilde tüm evreni bilgiye erişilebilecek şekilde doldurur. PG'de ve dolayısıyla Evrende.
*
PG bir metrik uzaydır. Doğal bir PG ölçüsü olarak, bir komşu gravitondan diğerine, aralarındaki mesafeyi belirlediğimiz bir çift gravitonu birbirine bağlayan geçiş zincirini kapatmak için gerekli olan minimum geçiş sayısını seçebiliriz.
"
Graviton'un özellikleri bu kavramın kuantum doğasından bahsetmemize olanak sağlar. Graviton, gravitonun kendisini kopyalaması ve yeni bir gravitonun "doğumu" eyleminde gerçekleştirilen bir hareket kuantumudur. Matematiksel anlamda bu eylem, halihazırda var olan bir doğal sayıya bir eklemekle eşleşebilir.
"
PG'nin öz hareketinin bir başka sonucu, sanal temel parçacıkları, özellikle kozmik mikrodalga arka plan ışınımının fotonlarını üreten rezonans olgusudur.
*
TPG'nin temel kavramlarını kullanarak, diğer fiziksel nesnelerin pasif bir kabı olmayan, kendisi aktif olarak değişen ve hareket eden fiziksel bir uzay modeli oluşturduk. Ne yazık ki, gravitonlar tüm nesnelere nüfuz ettiğinden ve iç yapılarının en küçük unsurlarıyla etkileşime girdiğinden, akla gelebilecek hiçbir araç bize sera gazlarının aktivitesini doğrudan inceleme fırsatı vermeyecektir. Bununla birlikte, büyük ölçüde sera gazlarının aktivitesinden kaynaklanan, kalıntı radyasyon olarak adlandırılan şeyin modellerini ve rezonans olaylarını inceleyerek gravitonların hareketi hakkında anlamlı bilgiler elde edebiliriz.
*
Yerçekimi etkileşiminin doğası
“Yerçekimi maddenin içkin, içkin ve esaslı bir niteliği olmalıdır; böylece herhangi bir cismin, etki ve kuvvetin bir cisimden diğerine aktarılabileceği herhangi bir aracı olmadan, bir boşluk aracılığıyla belli bir mesafedeki bir başka cisim üzerinde etki göstermesine olanak sağlanmalıdır. bir başkası, bana o kadar bariz bir saçmalık gibi geliyor ki, derin inancıma göre, felsefi konularda deneyimli ve düşünme yeteneği ile donatılmış tek bir kişi bile bunu kabul etmeyecektir." (Newton'un Richard Bentley'e yazdığı mektuptan).
**
TPG çerçevesinde, yerçekimi kuvvet doğasından yoksundur ve tamamen serbest gravitonları iç yapılarının tüm hacmiyle "bağlayan" fiziksel nesnelerin hareket modeli olarak tanımlanır, çünkü gravitonlar herhangi bir fiziksel nesneye serbestçe nüfuz eder, iç yapısının ayrılmaz unsurları. Tüm fiziksel nesneler, sera gazlarının izotropik çoğalmasını bozarak gravitonları "emer"; bunun nedeni, oldukça yakın ve büyük uzay nesnelerinin, küme içindeki sera gazlarının genişlemesini telafi etmeyi başararak kompakt kümeler oluşturmasıdır. Ancak, çoğalmasını telafi edemeyecekleri sera gazı hacimleriyle ayrılan bu kümelerin kendisi, onları ayıran sera gazı hacmi ne kadar büyük olursa, o kadar hızlı dağılır. Onlar. aynı mekanizma hem “çekim” etkisini hem de galaksilerin genişlemesinin etkisini belirler.
***
Şimdi gravitonların fiziksel nesneler tarafından “absorbsiyonu” mekanizmasını daha ayrıntılı olarak ele alalım. Bu tür bir "emilimin" yoğunluğu, nesnelerin iç yapısına önemli ölçüde bağlıdır ve bu yapıdaki belirli yapıların varlığı ve bunların sayısı ile belirlenir. Serbest bir gravitonun yerçekimsel "soğurulması", herhangi bir özel yapı gerektirmeyen bu tür mekanizmaların en basit ve en zayıfıdır; bu tür "soğurma" eyleminde tek bir graviton yer alır. Diğer herhangi bir etkileşim türü, belirli bir graviton alt kümesinde tanımlanan bu türe karşılık gelen etkileşim parçacıklarını kullanır, bu nedenle etkileşim eyleminde bu tür etkileşimin verimliliği çok daha yüksektir, birçok graviton, üzerlerinde tanımlanan parçacıkla birlikte "emilir"; . Ayrıca bu tür etkileşimlerde nesnelerden birinin, PG'nin yerçekimsel etkileşimde oynadığı rol ile aynı rolü oynaması gerektiğini de belirtelim. Yukarıda bahsettiğimiz çok özel yapıları bu tür bir aktivite için kullanarak, belirli bir etkileşimin giderek daha fazla yeni parçacıklarını üretmesi gerekir. Bu nedenle, herhangi bir etkileşimin genel şeması her zaman aynı kalır ve etkileşimin gücü, etkileşim parçacıklarının "hacimi" ve onları üreten kaynağın etkinliği tarafından belirlenir."
Manyetik etkileşim, bir manyetik alanın temel parçacıklarının üretimi ve emiliminin bir modeli olarak anlaşılabilir. Üstelik parçacıklar farklı frekanslara sahiptir ve bu nedenle gerilim seviyelerinden oluşan bir gökkuşağı olan potansiyel bir alan oluşur. Parçacıklar bu seviyeler boyunca “yüzer”. Bazı metallerin kristal kafesinin iyonları gibi diğer parçacıklar tarafından emilebilirler, ancak manyetik alanın bunlar üzerindeki etkisi devam edecektir. Metal mıknatısın gövdesine çekilir.
Süpersicim teorisi, ismine rağmen dünyanın net bir resmini çiziyor. Daha iyisi: Dünyadaki birçok etkileşim yolunu vurguluyor.
ergeal.ru/other/superstrings.htm Süpersicim Teorisi (Dmitry Polyakov)
“Yani sicim, görünür Evrendeki bir tür birincil yaratımdır.
Bu nesne maddi değildir, ancak yaklaşık olarak bir tür gerilmiş iplik, ip veya örneğin on boyutlu uzay-zamanda uçan bir keman teli şeklinde hayal edilebilir.
On boyutta uçan bu uzayan nesne aynı zamanda iç titreşimler de yaşıyor. Tüm madde bu titreşimlerden (veya oktavlardan) kaynaklanır (ve daha sonra açıklığa kavuşturulacağı gibi, yalnızca madde değil). Onlar. Doğadaki tüm parçacık çeşitleri, sonuçta ilkel bir yaratımın, yani sicimin farklı oktavlarıdır. Tek bir telden kaynaklanan böyle iki farklı oktavın güzel bir örneği yerçekimi ve ışıktır (gravitonlar ve fotonlar). Doğru, burada bazı incelikler var - kapalı ve açık tellerin spektrumlarını birbirinden ayırmak gerekiyor, ancak şimdi bu ayrıntıların atlanması gerekiyor.
Peki, böyle bir nesne nasıl incelenir, on boyut nasıl ortaya çıkar ve on boyutun dört boyutlu dünyamıza doğru sıkıştırılması nasıl bulunur?
İpi "yakalayamadığımız" için izlerini takip edip yörüngesini inceliyoruz. Bir noktanın yörüngesinin eğri bir çizgi olması gibi, tek boyutlu uzatılmış bir nesnenin (sicimin) yörüngesi de iki boyutlu bir YÜZEYDİR.
Dolayısıyla matematiksel olarak sicim teorisi, yüksek boyutlu uzaya gömülü iki boyutlu rastgele yüzeylerin dinamiğidir.
Bu tür yüzeylerin her birine DÜNYA SAYFASI denir.
Genel olarak her türlü simetri Evrende son derece önemli bir rol oynamaktadır.
Belirli bir fiziksel modelin simetrisinden, çoğu zaman onun (modelin) dinamikleri, evrimi, mutasyonu vb. hakkında en önemli sonuçlara varılabilir.
Sicim Teorisinde böyle bir temel simetriye sözde denir. YENİDEN PARAMETRİZASYON DEĞİŞMEZLİĞİ (veya "difeomorfizm grubu"). Bu değişmezlik, kabaca ve yaklaşık olarak konuşursak, şu anlama gelir. Bir gözlemcinin, bir ip tarafından "süpürülen" dünya sayfalarından birinin üzerine "oturduğunu" zihinsel olarak hayal edelim. Elinde, Dünya Sayfasının yüzeyinin geometrik özelliklerini incelediği esnek bir cetvel var. Dolayısıyla yüzeyin geometrik özellikleri açıkça cetvelin derecesine bağlı değildir. Dünya Sayfası yapısının “zihinsel cetvel” ölçeğinden bağımsızlığına Yeniden Parametreleştirme Değişmezliği (veya R-değişmezliği) denir.
Görünüşteki basitliğine rağmen, bu ilke son derece önemli sonuçlara yol açmaktadır. Öncelikle kuantum düzeyinde geçerli mi?
^
Ruhlar, gözlem olasılığı negatif olan alanlardır (dalgalar, titreşimler, parçacıklar).
Bir rasyonalist için bu elbette saçmadır: Sonuçta, herhangi bir olayın klasik olasılığı her zaman 0 (olayın kesinlikle gerçekleşmeyeceği zaman) ile 1 (tam tersi, kesinlikle olacağı zaman) arasındadır.
Ancak Ruhların ortaya çıkma olasılığı olumsuzdur. Bu, Ruhların olası tanımlarından biridir. Apofatik tanım. Bu bağlamda aklıma Abba Dorotheus'un Sevgi tanımı geliyor: “Tanrı bir dairenin merkezidir. Ve insanlar yarıçaplardır. İnsanlar Tanrı'yı sevmiş olarak Merkeze, birbirlerini sevmiş olarak yaklaşırlar. merkez.”
Öyleyse ilk sonuçları özetleyelim.
Dünya Sayfasına bir cetvelle yerleştirilen Gözlemci ile tanıştık. Ve hükümdarın mezuniyeti ilk bakışta keyfidir ve Dünya Sayfası bu Keyfiliğe kayıtsızdır.
Bu Kayıtsızlığa (veya simetriye) Yeniden Parametreleştirme Değişmezliği (R-değişmezliği, difeomorfizm grubu) adı verilir.
Kayıtsızlığı Belirsizlikle ilişkilendirme ihtiyacı, Evrenin on boyutlu olduğu sonucuna varıyor.
Aslında her şey biraz daha karmaşıktır.
Elbette herhangi bir hükümdarla hiç kimse bir gözlemcinin Dünya Listesine girmesine izin vermez. On boyutlu dünya parlaktır, katıdır ve hiçbir espriyi tolere etmez. World Sheet ile yapılacak herhangi bir şaka durumunda, piçin hükümdarı sonsuza kadar elinden alınacak ve bir Protestan gibi iyice kırbaçlanacaktı.
^
Ancak Gözlemci Protestan değilse, kendisine kesin olarak belirlenmiş, doğrulanmış, yüzyıllardır değişmeyen bir Cetvel verilir ve bu titizlikle seçilmiş Tek Cetvel ile Dünya Listesine girmesine izin verilir.
Süpersicim Teorisinde bu ritüele "ölçü kilitleme" denir.
Kalibrasyonun düzeltilmesi sonucunda Faddeev-Popov Ruhları ortaya çıkıyor.
Hükümdarı Gözlemciye teslim edenler bu Ruhlardır.
Ancak kalibrasyon seçimi, Faddeev-Popov Spirits'in tamamen ekzoterik, polis işlevidir. Bu Ruhların ekzoterik, ileri misyonu, doğru yoğunlaştırmayı seçmek ve ardından yoğunlaşmış dünyada solitonlar ve Kaos yaratmaktır.
Bunun tam olarak nasıl gerçekleştiği çok incelikli bir sorudur ve tamamen açık değildir; Bu süreci olabildiğince kısa ve net bir şekilde, teknik detayları atlayarak anlatmaya çalışacağım.
Süpersicim Teorisi hakkındaki tüm incelemeler sözde içerir. Ruhların Yokluğuna İlişkin Teorem. Bu Teorem, Ruhların, kalibrasyon seçimini belirlemelerine rağmen yine de sicimin titreşimlerini (maddeyi oluşturan titreşimler) doğrudan etkilemediklerini belirtir. Başka bir deyişle teoreme göre sicimin spektrumu Ruhlar içermez, yani. Ruhların alanı, maddenin yayılımlarından tamamen ayrıdır ve Ruhlar, kalibrasyon sabitliğinin bir eserinden başka bir şey değildir. Bunların Ruhlar olduğunu söyleyebiliriz - gözlemcinin kusurlu olmasının bir sonucu, bunun hiçbir şekilde sicimin dinamiği ile bağlantısı yok. Bu, birçok durumda az çok doğru olan klasik bir sonuçtur. Ancak bu teoremin uygulanabilirliği sınırlıdır çünkü bilinen tüm kanıtlar son derece önemli bir nüansı hesaba katmıyor. Bu nüans sözde ile bağlantılıdır. "resimlerin simetrisinin ihlali."
Nedir? Bir ipin rastgele bir titreşimini düşünün: örneğin bir ışık yayılımı (foton). Bu yayılımı tanımlamanın birkaç farklı yolu olduğu ortaya çıktı. Yani sicim teorisinde yayılımlar sözde kullanılarak tanımlanmaktadır. "köşe operatörleri". Her yayılma, sözde eşdeğer birkaç köşe operatörüne karşılık gelir. Bu eşdeğer operatörler birbirlerinden “ruh sayıları” ile farklılık gösterirler; Dukhov Faddeev-Popov'un yapısı.
Aynı yayılımın bu tür eşdeğer açıklamalarının her birine Resim denir. Sözde bir şey var Resimlerin eşdeğerliği konusunda ısrar eden "geleneksel bilgelik", yani. Farklı rüzgar sayılarına sahip köşe operatörleri. Bu varsayım "köşe operatörlerinin resim değiştiren simetrisi" olarak bilinir.
Bu "geleneksel bilgelik" Yokluk Teoreminin kanıtında zımnen ima edilmektedir. Ancak daha dikkatli bir analiz bu simetrinin var olmadığını (daha doğrusu bazı durumlarda var bazılarında ise bozulduğunu) gösterir. Resimlerin Simetrisinin ihlali nedeniyle, yukarıda bahsedilen Teorem de bazı durumlarda ihlal edilmektedir. Bu da şu anlama gelir: Ruhlar telin titreşimlerinde doğrudan rol oynarlar, maddenin uzayları ve Ruhlar bağımsız değildir, en ince şekilde iç içe geçmişlerdir.
Bu alanların kesişimi, dinamik yoğunlaşmada ve Kaos oluşumunda çok önemli bir rol oynamaktadır. "
Süpersicim teorisinin başka bir vizyonu elementy.ru/trefil/21211
"Sicim teorisinin çeşitli versiyonları, artık her şeyin doğasını açıklayan kapsamlı bir evrensel teori unvanı için ana yarışmacılar olarak kabul ediliyor. Ve bu, temel parçacıklar ve kozmoloji teorisiyle ilgilenen teorik fizikçilerin bir tür Kutsal Kâsesidir. Evrensel teori (aynı zamanda her şeyin teorisi), etkileşimlerin doğası ve bugün Evrenin inşa edildiği maddenin temel unsurlarının özellikleri hakkındaki tüm insan bilgisini birleştiren sadece birkaç denklem içerir. süpersimetri kavramıyla birleştirildi ve bunun sonucunda süper sicim teorisi doğdu ve bugün bu, dört ana etkileşimin (etkili kuvvetler) teorisinin birleştirilmesi açısından elde edilen maksimum değerdir. doğa).
*****
Açıklık getirmek gerekirse, etkileşim halindeki parçacıklar evrenin "tuğlaları", taşıyıcı parçacıklar ise çimento olarak düşünülebilir.
*****
Standart modelde kuarklar yapı taşları olarak görev yapar ve bu kuarkların birbirleriyle alışveriş yaptığı ayar bozonları da etkileşim taşıyıcıları olarak görev yapar. Süpersimetri teorisi daha da ileri giderek kuarkların ve leptonların temel olmadığını belirtir: Hepsi daha da ağır ve deneysel olarak keşfedilmemiş madde yapılarından (yapı taşlarından) oluşur ve süper enerji parçacıklarının daha güçlü bir "çimentosu" tarafından bir arada tutulur. - Hadron ve bozonlardan oluşan kuarklardan daha fazla etkileşim taşıyıcıları. Doğal olarak, süpersimetri teorisinin öngörülerinden hiçbiri henüz laboratuvar koşullarında test edilmemiştir, ancak maddi dünyanın varsayımsal gizli bileşenlerinin halihazırda isimleri vardır - örneğin selektron (elektronun süpersimetrik ortağı), squark vb. Ancak bu parçacıkların varlığı bu tür teoriler açık bir şekilde öngörülmektedir.
*****
Ancak bu teorilerin sunduğu Evren resmini görselleştirmek oldukça kolaydır. 10-35 m mertebesindeki ölçeklerde, yani üç bağlı kuark içeren aynı protonun çapından 20 kat daha küçük ölçeklerde, maddenin yapısı temel düzeyde bile alıştığımızdan farklıdır. parçacıklar. Bu kadar küçük mesafelerde (ve hayal edilemeyecek kadar yüksek etkileşim enerjilerinde) madde, müzik enstrümanlarının tellerinde uyarılanlara benzer bir dizi alan durağan dalgasına dönüşür. Bir gitar teli gibi, böyle bir telde de temel tona ek olarak birçok armoni veya armonik uyarılabilir. Her harmoniğin kendi enerji durumu vardır. Görelilik ilkesine göre (bkz. Görelilik Teorisi), enerji ve kütle eşdeğerdir; bu, sicimin harmonik dalga titreşiminin frekansı ne kadar yüksek olursa, enerjisi de o kadar yüksek olur ve gözlenen parçacığın kütlesi de o kadar yüksek olur.
Bununla birlikte, bir gitar telindeki duran dalgayı görselleştirmek oldukça kolay olsa da, süper sicim teorisinin öne sürdüğü duran dalgaları görselleştirmek zordur; gerçek şu ki, süper sicimlerin titreşimleri 11 boyutlu bir uzayda meydana gelir. Üç uzaysal ve bir zamansal boyutu (sol-sağ, yukarı-aşağı, ileri-geri, geçmiş-gelecek) içeren dört boyutlu uzaya alışığız. Süper sicim uzayında işler çok daha karmaşıktır (kutuya bakın). Teorik fizikçiler, "ekstra" uzaysal boyutların kaygan sorununu, bu boyutların "gizli" (ya da bilimsel terimlerle "sıkıştırılmış") olduklarını ve bu nedenle sıradan enerjilerde gözlemlenmediklerini öne sürerek aşıyorlar.
Daha yakın zamanlarda, sicim teorisi, çok boyutlu zarlar teorisi biçiminde daha da geliştirildi - esasen bunlar aynı sicimlerdir, ancak düzdür. Yazarlarından birinin gelişigüzel şaka yaptığı gibi, eriştenin erişteden farklı olması gibi, zarlar da tellerden farklıdır.
Belki de bugün tüm kuvvet etkileşimlerinin Büyük Birleşmesi'nin evrensel teorisi olduğunu iddia eden teorilerden biri hakkında kısaca anlatılabilecek tek şey budur. "
ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D... Süper Sicim Teorisi.
Tüm fiziksel etkileşimleri açıklayan evrensel bir teori: elementy.ru/trefil/21216
"Doğada dört temel kuvvet vardır ve tüm fiziksel olaylar, bu kuvvetlerin bir veya daha fazlasının neden olduğu fiziksel nesneler arasındaki etkileşimlerin bir sonucu olarak ortaya çıkar. Dört tür etkileşim, azalan kuvvet sırasına göre şunlardır:
* Kuarkları hadronlarda ve nükleonları atom çekirdeğinde tutan güçlü etkileşim;
* elektrik yükleri ve mıknatıslar arasındaki elektromanyetik etkileşim;
* Bazı radyoaktif bozunma reaksiyonlarından sorumlu olan zayıf etkileşim; Ve
*yerçekimi etkileşimi.
Klasik Newton mekaniğinde herhangi bir kuvvet, fiziksel bir cismin hareketinin doğasında bir değişikliğe neden olan çekici veya itici bir kuvvettir. Ancak modern kuantum teorilerinde kuvvet kavramı (artık temel parçacıklar arasındaki etkileşim olarak yorumlanıyor) biraz farklı yorumlanıyor. Kuvvet etkileşiminin artık, etkileşen iki parçacık arasındaki etkileşim taşıyıcı parçacık değişiminin sonucu olduğu düşünülmektedir. Bu yaklaşımla, örneğin iki elektron arasındaki elektromanyetik etkileşim, aralarındaki bir foton alışverişinden kaynaklanmaktadır ve benzer şekilde diğer ara parçacıkların alışverişi, diğer üç tür etkileşimin ortaya çıkmasına yol açmaktadır. (Ayrıntılar için Standart Model'e bakın.)
Ayrıca etkileşimin doğası, taşıyıcı parçacıkların fiziksel özellikleri tarafından belirlenir. Özellikle, Newton'un evrensel çekim yasası ve Coulomb yasası tam olarak aynı matematiksel formülasyona sahiptir çünkü her iki durumda da etkileşimin taşıyıcıları durgun kütleye sahip olmayan parçacıklardır. Taşıyıcıları - ayar bozonları - çok ağır parçacıklar olduğundan, zayıf etkileşimler yalnızca çok kısa mesafelerde (aslında yalnızca atom çekirdeğinin içinde) ortaya çıkar. Güçlü etkileşimler de yalnızca mikroskobik mesafelerde ortaya çıkar, ancak farklı bir nedenden dolayı: burada mesele hadronların ve fermiyonların içindeki "kuarkların yakalanması" ile ilgilidir (bkz. Standart Model).
İyimser etiketler olan "evrensel teori", "her şeyin teorisi", "büyük birleşik teori" ve "nihai teori" artık dört etkileşimi birleştirmeye çalışan ve bunları tek ve büyük bir gücün farklı tezahürleri olarak gören herhangi bir teori için kullanılıyor. . Eğer bu mümkün olsaydı, dünyanın yapısının resmi son noktasına kadar basitleştirilirdi. Tüm madde yalnızca kuarklardan ve leptonlardan oluşacaktır (bkz. Standart Model) ve tüm bu parçacıklar arasında tek bir doğadaki kuvvetler etki edecektir. Aralarındaki temel etkileşimleri açıklayan denklemler, bir kartpostala sığabilecek kadar kısa ve net olacak ve aslında Evrende gözlemlenen her bir sürecin temelini açıklayacaktı. Nobel ödüllü Amerikalı teorik fizikçi Steven Weinberg'e (1933-1996) göre, "bu, evrenin yapısının girişim modelinin her yöne oklar gibi yayılacağı derin bir teori olacaktır ve daha derin teorik temeller, gelecekte gerekli olacaktır.” Alıntıdaki sürekli dilek kiplerinden de anlaşılacağı üzere böyle bir teori henüz mevcut değildir. Bize düşen tek şey, bu kadar kapsamlı bir teorinin geliştirilmesine yol açabilecek sürecin yaklaşık ana hatlarını çizmek.
~
Tüm birleşme teorileri, parçacıklar arasındaki yeterince yüksek etkileşim enerjilerinde (ışık hızının sınırlayıcı hızına yakın bir hıza sahip olduklarında), "buzun erimesi", farklı etkileşim türleri arasındaki çizginin silinmesi ve tüm kuvvetlerin silinmesi gerçeğinden yola çıkar. eşit davranmaya başlayın. Üstelik teoriler bunun dört kuvvetin tümü için aynı anda gerçekleşmediğini, etkileşim enerjileri arttıkça yavaş yavaş gerçekleştiğini öngörüyor.
Farklı türdeki kuvvetlerin ilk füzyonunun meydana gelebileceği en düşük enerji eşiği son derece yüksektir, ancak en modern hızlandırıcıların halihazırda erişim alanı dahilindedir. Büyük Patlama'nın ilk aşamalarındaki parçacık enerjileri son derece yüksekti (ayrıca bkz. Erken Evren). İlk 10-10 saniyede zayıf nükleer ve elektromanyetik kuvvetlerin elektrozayıf etkileşim halinde birleştirilmesini sağladılar. Ancak bu andan itibaren bildiğimiz dört kuvvet de nihayet ayrıldı. Bu ana kadar sadece üç temel kuvvet vardı: güçlü, elektrozayıf ve yerçekimsel etkileşimler.
~
Bir sonraki birleşme, dünyevi laboratuvar koşullarında elde edilebilecek enerjilerin çok ötesindeki enerjilerde meydana gelir; bunlar Evren'in varoluşunun ilk 10e(-35)'inde mevcuttu. Bu enerjilerden başlayarak elektrozayıf etkileşim güçlü olanla birleşir. Bu tür birleşme sürecini tanımlayan teorilere büyük birleşme teorileri (GUT'ler) adı verilir. Bunları deneysel ortamlarda test etmek imkansızdır, ancak daha düşük enerjilerde meydana gelen bazı süreçlerin gidişatını iyi tahmin ederler ve bu, onların doğruluğunun dolaylı olarak doğrulanmasına hizmet eder. Ancak TBT düzeyinde evrensel teorileri test etme yeteneğimiz tükendi. Daha sonra süper birleşme teorileri (SUT) veya evrensel teoriler alanı başlıyor - ve bunlardan sadece bahsedildiğinde teorik fizikçilerin gözlerinde bir ışıltı parlıyor. Tutarlı TSR, yerçekimini tek bir güçlü-elektrozayıf etkileşimi ile birleştirmeyi mümkün kılacak ve Evrenin yapısı mümkün olan en basit açıklamayı alacaktır."
İnsanın tüm fiziksel olguları açıklayan yasa ve formül arayışına dikkat çekiliyor. Bu arayış mikro düzeydeki süreçleri ve makro düzeydeki süreçleri içerir. Değiştirilen güç veya enerji bakımından farklılık gösterirler.
Manyetik alan seviyesindeki etkileşim elektromanyetizma ile tanımlanır.
"Elektromanyetizma*
Elektromanyetik olayların incelenmesi Oersted'in keşfiyle başladı. 1820'de Oersted, içinden elektrik akımı geçen bir telin manyetik iğnenin sapmasına neden olduğunu gösterdi. Bu sapmayı niteliksel açıdan ayrıntılı olarak inceledi, ancak sapmanın yönünün her bir bireysel durumda belirlenebileceği genel bir kural vermedi. Oersted'in ardından keşifler ardı ardına geldi. Ampere (1820), akımın akım üzerindeki etkisi veya akımın mıknatıs üzerindeki etkisi üzerine çalışmalarını yayınladı. Ampere'nin manyetik bir iğne üzerindeki akımın etkisine ilişkin genel bir kuralı vardır: Kendinizi manyetik iğneye bakan bir iletkende konumlandırdığınızı ve ayrıca akımın bacaklardan başa doğru yönlendirildiğini hayal ederseniz, o zaman kuzey kutbu şu şekilde sapar: sol. Daha sonra Ampere'nin elektromanyetik olayları elektrodinamik olaylara indirgediğini göreceğiz (1823). Arago'nun çalışması da, içinden elektrik akımı geçen bir telin demir talaşlarını çektiğini fark eden 1820 yılına kadar uzanıyor. Demir ve çelik telleri içinden akım geçen bakır tellerden oluşan bir bobinin içine yerleştirerek mıknatıslayan ilk kişi oydu. Ayrıca bir iğneyi bir bobine yerleştirerek ve bobinden bir Leyden kavanozu boşaltarak mıknatıslamayı başardı. Arago'dan bağımsız olarak çelik ve demirin akımla mıknatıslanması Davy tarafından keşfedildi.
Akımın mıknatıs üzerindeki etkisine ilişkin ilk niceliksel tespitler de 1820 yılına kadar uzanır ve Biot ve Savart'a aittir.
Uzun dikey bir AB iletkeninin yakınında küçük bir manyetik iğneyi sn güçlendirirseniz ve dünyanın alanını bir NS mıknatısıyla sabitleştirirseniz (Şekil 1), aşağıdakileri bulacaksınız:
1. Akım bir iletkenden geçtiğinde, manyetik iğne, uzunluğu iğnenin merkezinden iletkene indirilen dik açıya dik olacak şekilde ayarlanır.
2. n ve s kutuplarından birine veya diğerine etki eden kuvvet, iletken ve bu kutup boyunca çizilen düzleme diktir.
3. Çok uzun düz bir iletkenden geçen belirli bir akımın manyetik iğneye etki ettiği kuvvet, iletkenden manyetik iğneye olan mesafeyle ters orantılıdır.
Tüm bu gözlemler ve diğerleri, Laplace-Biot-Savart yasası olarak bilinen aşağıdaki temel miktar yasasından çıkarılabilir:
dF = k(imSin θ ds)/r2, (1),
burada dF, akım elemanının manyetik kutup üzerindeki etkisidir; i - mevcut güç; m manyetizma miktarıdır, θ elemandaki akımın yönünün kutbu akım elemanına bağlayan çizgi ile yaptığı açıdır; ds geçerli öğenin uzunluğudur; r, söz konusu elemanın direğe olan mesafesidir; k - orantılılık katsayısı.
Etki tepkiye eşittir yasasına göre Ampere, manyetik kutbun akım elemanına aynı kuvvetle etki etmesi gerektiği sonucuna vardı.
dФ = k(imSin θ ds)/r2, (2)
Direk ve verilen elemandan geçen düzlemle dik açı yaparak aynı yönde etki eden dF kuvvetinin tam tersi yöndedir. Her ne kadar (1) ve (2) numaralı ifadeler deneylerle iyi bir uyum içinde olsa da, bunlara bir doğa kanunu olarak değil, süreçlerin niceliksel yönünü tanımlamanın uygun bir yolu olarak bakılmalıdır. Bunun temel nedeni kapalı akımlar dışında herhangi bir akım bilmiyor olmamız ve dolayısıyla akım elemanı varsayımının esasen yanlış olmasıdır. Ayrıca, (1) ve (2) ifadelerine, yalnızca kapalı bir kontur boyunca integrallerinin sıfıra eşit olması koşuluyla sınırlı olan bazı fonksiyonları eklersek, o zaman deneylerle uyum daha az tamamlanmış olmayacaktır.
Yukarıdaki gerçeklerin tümü, elektrik akımının kendi etrafında bir manyetik alana neden olduğu sonucuna varmaktadır. Bu alanın manyetik kuvveti için genel olarak bir manyetik alan için geçerli olan tüm yasaların geçerli olması gerekir. Özellikle elektrik akımının neden olduğu manyetik alan çizgileri kavramını tanıtmak oldukça yerindedir. Bu durumda kuvvet çizgilerinin yönü demir talaşları kullanılarak olağan şekilde belirlenebilir. Akımlı dikey bir teli yatay bir karton levhadan geçirirseniz ve kartonun üzerine talaş serperseniz, hafifçe vurulduğunda, iletken yeterince uzunsa talaş eşmerkezli daireler halinde düzenlenecektir.
Telin etrafındaki kuvvet çizgileri kapalı olduğundan ve kuvvet çizgisi belirli bir alanda bir birim manyetizmanın hareket edeceği yolu belirlediğinden, manyetik kutbun akım etrafında dönmesine neden olmanın mümkün olduğu açıktır. . Böyle bir rotasyonun gerçekleştirildiği ilk cihaz Faraday tarafından yapılmıştır. Açıkçası, akımın gücü manyetik alanın gücüyle değerlendirilebilir. Şimdi bu soruya geleceğiz.
Çok uzun bir düz çizgi akımının manyetik potansiyelini dikkate alarak bu potansiyelin çok değerli olduğunu kolaylıkla kanıtlayabiliriz. Belirli bir noktada, birbirinden 4 kmi π kadar farklı, sonsuz sayıda farklı değere sahip olabilir, burada k bir katsayıdır, geri kalan harfler bilinmektedir. Bu, manyetik kutbun akım etrafında sürekli dönme olasılığını açıklar. 4 kmi π direğin bir dönüşü sırasında yapılan iştir; mevcut kaynağın enerjisinden alınır. Kapalı akım durumu özellikle ilgi çekicidir. İçinden akımın aktığı bir tel üzerinde yapılmış bir ilmek şeklinde kapalı bir akım hayal edebiliriz. Döngünün keyfi bir şekli vardır. İlmeğin iki ucu bir demet (kordon) halinde sarılır ve uzaktaki bir elemana gider.