دوشنبه, ۱۰ اردیبهشت, ۱۴۰۳ / 29 April, 2024
مجله ویستا
فیزیک ماده چگال
بیشتر شما با کلمه چگالی آشنا هستید. نسبت جرم به حجم مواد! اما ماده با چگالی بیشتر یا ماده چگال‌تر ماده‌ای است که در حجم مشخصی از آن جرم بیشتری داشته باشیم. اما این به معنی این نیست که فیزیک ماده چگال صرفاً به بررسی چیزهائی مثل سرب می‌پردازد! راستش فیزیکدان‌ها در اوایل قرن ۲۰ تنها می‌توانستند مسأله‌های مربوط به گازها را حل کنند. در واقع حل کردن مسایلی که در آنها تعداد زیادی ذره دخیل هستند خیلی سخت‌تر از مسایلی است که در آنها با یک یا دو ذره سر و کار داریم. برای یک ذره با استفاده از قوانین نیوتن به راحتی میشود مسأله را حل کرد. اما تصور کنید بخواهیم سه حرکت حدود یک مول گاز که ۱۰به توان ۲۳ مولکول دارد را با استفاده از معادلات نیوتن حل کنیم! مطمئنا از پس این کار برنمی‌آئیم. اما کاری که فیزیکدان‌ها همیشه کرده‌اند و میکنند تقریب زدن است. در اوایل قرن ۲۰ با چشم‌پوشی از چیزهایی مثل بر هم کنش بین مولکولها و کامل فرض کردن گازها راه‌حل‌هائی برای بررسی مسأله گازهای رقیق ارائه شده است اما خوب با باقی مسائل چه باید می‌کردیم...
کم کم تلاش برای پاسخ دادن به این سوال منجر به ایجاد شاخه جدید در فیزیک شد. فیزیک ماده چگال یعنی فیزیک بررسی موادی که دیگر آنقدر رقیق نیستند که بشود از برهم کنش بین ذرات آنها صرف‌نظر کرد. البته مهمترین مثال برای این جور مسائل، مسائل مربوط به جامدات و به ویژه فلزات هستند. چیزهائی مثل انبساط و انقباض، رسانائی، ظرفیت گرمائی، هدایت الکتریکی و... شناخته شده بودند اما راه حل و مدل قابل قبولی برای آنها ارائه نشد...امروز فیزیک ماده چگال دیگر جواب این سوالها را داده است اما جواب دادن به یک سوال باعث ایجاد چند سوال جدید میشود و به همین دلیل دامنه فیزیک ماده چگال بسیار گسترده شده است. ماده چگال کاران تجربی این روزها بیشتر در حال بررسی خواص مغناطیسی مواد و بحث ابر رسانائی هستند. چطور میشود ابر رساناها در دماهای بالاتر پیدا کرد و...
ماده چگال کاران تئوری نیز بعضاً دنبال پیدا کردن مدلی برای پدیده‌های مشاهده شده در زمینه‌های ابررسانائی، انتقال امواج و غیره هستند... البته شاخه نسبتاً جدیدتری از فیزیک ماده چگال که به فیزیک ماده چگال نرم مشهور شده است به بررسی مسائلی مربوط به سیستم‌هائی با برهم کنش غیر قابل صرف‌نظر بین اجزاء آن می‌پردازد که دیگر ساختار منظم و بلوری ندارند. شاید مهمترین مثالها مایعات باشند اما این تعریف آنقدر گسترده است که میشود گفت فیزیکدانان ماده چگال نرم امروزه تقریباً همه کار میکنند! از بررسی روابط اجتماعی تا بررسی شبکه‌های عصبی... از بررسی ساختار پروتئین‌ها و DNA تا پیش‌بینی رفتار قیمت سهام شرکت‌ها... همه اینها سیستم‌هائی هستند که بین ذرات بسیار زیادشان بر هم کنش بسیار بالایی وجود دارد این شاخه از فیزیک ماده چگال کمتر به بخش تئوری یا تجربی تقسیم میشود و البته بیشتر کارها بر مبنای شبیه سازیهای کامپیوتری انجام میشود. قدیم‌ترها به فیزیک ماده چگال، فیزیک حالت جامد نیز گفته می‌شد اما حتماً می‌دانید که چرا این اسم دیگر کاربرد زیادی ندارد! شاید بشود گفت فیزیک ماده چگال گسترده‌ترین شاخه فیزیک است. حدود ۶۰% دانش جویان دکترای فیزیک در این گرایش تحصیل میکنند. زیاد نیست؟
کم کم تلاش برای پاسخ دادن به این سوال منجر به ایجاد شاخه جدید در فیزیک شد. فیزیک ماده چگال یعنی فیزیک بررسی موادی که دیگر آنقدر رقیق نیستند که بشود از برهم کنش بین ذرات آنها صرف‌نظر کرد. البته مهمترین مثال برای این جور مسائل، مسائل مربوط به جامدات و به ویژه فلزات هستند. چیزهائی مثل انبساط و انقباض، رسانائی، ظرفیت گرمائی، هدایت الکتریکی و... شناخته شده بودند اما راه حل و مدل قابل قبولی برای آنها ارائه نشد...امروز فیزیک ماده چگال دیگر جواب این سوالها را داده است اما جواب دادن به یک سوال باعث ایجاد چند سوال جدید میشود و به همین دلیل دامنه فیزیک ماده چگال بسیار گسترده شده است. ماده چگال کاران تجربی این روزها بیشتر در حال بررسی خواص مغناطیسی مواد و بحث ابر رسانائی هستند. چطور میشود ابر رساناها در دماهای بالاتر پیدا کرد و...
ماده چگال کاران تئوری نیز بعضاً دنبال پیدا کردن مدلی برای پدیده‌های مشاهده شده در زمینه‌های ابررسانائی، انتقال امواج و غیره هستند... البته شاخه نسبتاً جدیدتری از فیزیک ماده چگال که به فیزیک ماده چگال نرم مشهور شده است به بررسی مسائلی مربوط به سیستم‌هائی با برهم کنش غیر قابل صرف‌نظر بین اجزاء آن می‌پردازد که دیگر ساختار منظم و بلوری ندارند. شاید مهمترین مثالها مایعات باشند اما این تعریف آنقدر گسترده است که میشود گفت فیزیکدانان ماده چگال نرم امروزه تقریباً همه کار میکنند! از بررسی روابط اجتماعی تا بررسی شبکه‌های عصبی... از بررسی ساختار پروتئین‌ها و DNA تا پیش‌بینی رفتار قیمت سهام شرکت‌ها... همه اینها سیستم‌هائی هستند که بین ذرات بسیار زیادشان بر هم کنش بسیار بالایی وجود دارد این شاخه از فیزیک ماده چگال کمتر به بخش تئوری یا تجربی تقسیم میشود و البته بیشتر کارها بر مبنای شبیه سازیهای کامپیوتری انجام میشود. قدیم‌ترها به فیزیک ماده چگال، فیزیک حالت جامد نیز گفته می‌شد اما حتماً می‌دانید که چرا این اسم دیگر کاربرد زیادی ندارد! شاید بشود گفت فیزیک ماده چگال گسترده‌ترین شاخه فیزیک است. حدود ۶۰% دانش جویان دکترای فیزیک در این گرایش تحصیل میکنند. زیاد نیست؟
منبع : مطالب ارسال شده
همچنین مشاهده کنید
نمایندگی زیمنس ایران فروش PLC S71200/300/400/1500 | درایو …
دریافت خدمات پرستاری در منزل
pameranian.com
پیچ و مهره پارس سهند
خرید میز و صندلی اداری
خرید بلیط هواپیما
گیت کنترل تردد
دولت مجلس شورای اسلامی علی شمخانی مجلس شورای نگهبان حجاب دولت سیزدهم جمهوری اسلامی ایران انتخابات افغانستان گشت ارشاد رئیس جمهور
تهران شورای شهر هواشناسی شورای شهر تهران شهرداری تهران پلیس قتل فضای مجازی سیل کنکور وزارت بهداشت سازمان هواشناسی
دلار خودرو تورم قیمت دلار مالیات قیمت خودرو بازار خودرو بانک مرکزی قیمت طلا مسکن ایران خودرو سایپا
تلویزیون سریال نون خ زنان فیلم ازدواج سینمای ایران سینما بازیگر موسیقی سریال پایتخت قرآن کریم
خورشید
رژیم صهیونیستی غزه اسرائیل فلسطین آمریکا جنگ غزه روسیه اوکراین حماس ترکیه نوار غزه عراق
فوتبال تیم ملی فوتسال ایران پرسپولیس ایران استقلال فوتسال بازی باشگاه پرسپولیس سپاهان جام حذفی آلومینیوم اراک تراکتور
هوش مصنوعی اپل آیفون ماه تبلیغات فناوری ناسا گوگل نخبگان مریخ
روانشناسی خواب موز کاهش وزن بارداری دندانپزشکی آلزایمر روغن حیوانی