معادلۀ دیراک

مکانیک کوانتومی نانسبیتی، به صورت معادلۀ شرودینگر، تا به امروز پایۀ تقریباً همه چیز در فیزیک هسته‌ای بوده است. این بدان دلیل است که به نظر نمی‌رسید نسبیت نقش مهمی در فیزیک هسته‌ای داشته باشد: چرا که
چهارشنبه، 22 شهريور 1396
تخمین زمان مطالعه:
پدیدآورنده: علی اکبر مظاهری
موارد بیشتر برای شما
معادلۀ دیراک
معادلۀ دیراک

مترجم: فرید احسانلو
منبع:راسخون
 

مکانیک کوانتومی نانسبیتی، به صورت معادلۀ شرودینگر، تا به امروز پایۀ تقریباً همه چیز در فیزیک هسته‌ای بوده است. این بدان دلیل است که به نظر نمی‌رسید نسبیت نقش مهمی در فیزیک هسته‌ای داشته باشد: چرا که انرژی بستگی هسته‌ها (نوعاً چند MeV) در مقایسه با جرم سکون آن‌ها (نوعاً چندین GeV) کوچک است.
اما، برخی از پدیده‌های هسته‌ای را طبیعتاً نمی‌توان در نظریۀ نانسبیتی جای داد و بررسی آن‌ها مستلزم استفاده از معادلۀ دیراک است که در آن اسپین نوکلئون‌ها، که برای نمونه در پراکندگی پروتون‌های قطبیده از هسته نقش مهمی دارد، به حساب می‌آید. اسپین اساساً پدیدهای نسبیتی و یک بخش کلیدی از نظریۀ دیراک است ‌ـ بنابراین استفاده از معادلۀ دیراک ضرورت خواهد یافت.
ره‌یافت سنتی در نظریۀ پراکندگی پروتون از هسته عبارت است از کاربرد پتانسیل‌های پدیده شناختی، به جای میدان‌های مرکزی و وابسته به اسپین. یعنی بنابر تصویر معادلۀ شرودینگر، پراکندگی از این دو برهم‌کنش نشأت می‌گیرد. به هر حال، بخش وابسته به اسپینِ پراکندگی (برای پروتون‌ها در گسترۀ انرژی 200ـ 800MeV) در چارچوب معادلۀ شرودینگر نسبتاً پیچیده به نظر می‌رسد؛ از این رو به جای آن از معادلۀ دیراک استفاده شد که نتیجۀ خوبی داشت (آرنولد و دیگر ).
در نظریۀ دیراک نیز برای نمایش برهم‌کنش به دو پتانسیل نیاز است: بخش نرده‌ای جاذب و بخش برداری دافع، که به ترتیب به تبادل‌ مزون‌های نرده‌ای و برداری مربوط می‌شوند. برای تشخیص نیروی هسته‌ای، غالباً از چندین تبادل‌هایی استفاده می‌شود. این پتانسیل‌ها، هر دو واقعاً قوی هستند، ولی یکدیگر را به گونه‌ای خنثی می‌کنند که پتانسیل ظاهری نانسبیتی ضعیف است و به انرژی بستگیِ اندک می‌انجامد. البته این نظریه، به دلیل ماهیت صرفاً پدیده شناختی‌اش و این که پارامترهای پتانسیل آن چنان تنظیم شده است که با داده‌ها جور درآید، موفقیت کامل نداشت.
اخیراً پارامترهای پتانسیل دیراک را با کاربرد روش تقریب تکانی، که در آن پراکندگی پروتون‌ ـ هسته به پراکندگیِ شبه آزاد نوکلئون‌های منفرد درونِ هسته نسبت داده می‌شود، مستقیماً از داده‌های پراکندگی نوکلئون‌ ـ نوکلئون به دست آوردند (مک‌نیل و دیگر ). بدین ترتیب، داده‌های پراکندگی و خواص اسپینی مربوط را می‌توان بدون استفاده از پارامترهای اختیاری توضیح داد.
دیگران نشان داده‌اند که ره‌یافت دیراک به هسته، برای اشباع هسته هم، به هنگامی که ذره‌هایی به آن افزوده می‌شوند (یعنی در جهت رشد و نه تخریب هسته)، توضیحی طبیعی فراهم می‌آورد (والکا ، سلنزا و دیگر ). با افزایش چگالی هسته‌ای، عبارت نرده‌ای جاذب در هر دو برهم‌کنش متناقض به سستی می‌گراید و از دینامیک نسبیتی حاصل، اشباع به وجود می‌آید.
نظریۀ هسته‌ای با گسترش دینامیک پایه به قلمرو نسبیت، گامی مهم در جهت تحقق هدف، که همانا درک خواص هسته به زبان برهم‌کنش میان اجزای آن است، برداشته است.
 


ارسال نظر
با تشکر، نظر شما پس از بررسی و تایید در سایت قرار خواهد گرفت.
متاسفانه در برقراری ارتباط خطایی رخ داده. لطفاً دوباره تلاش کنید.
مقالات مرتبط
موارد بیشتر برای شما
نقش طرح توجیهی کسب و کار در اخذ مجوز و تسهیلات بانکی
نقش طرح توجیهی کسب و کار در اخذ مجوز و تسهیلات بانکی
بعد از مراسم تحلیف ترامپ چه اتفاقاتی در انتظار خاور میانه است؟
بعد از مراسم تحلیف ترامپ چه اتفاقاتی در انتظار خاور میانه است؟
قدردانی ابوعبیده از جمهوری اسلامی ایران برای انجام دو عملیات وعده صادق
play_arrow
قدردانی ابوعبیده از جمهوری اسلامی ایران برای انجام دو عملیات وعده صادق
سجده شکر جوانان فلسطینی بعد از اعلام آتش بس
play_arrow
سجده شکر جوانان فلسطینی بعد از اعلام آتش بس
اقدام جالب یک خبرنگار در لحظه آغاز آتش‌بس در غزه
play_arrow
اقدام جالب یک خبرنگار در لحظه آغاز آتش‌بس در غزه
حضور مجاهدان حماس در خیابان‌های غزه
play_arrow
حضور مجاهدان حماس در خیابان‌های غزه
وداع با پیکر شهیدان رازینی و مقیسه در معراج شهدا
play_arrow
وداع با پیکر شهیدان رازینی و مقیسه در معراج شهدا
ورود کامیون‌ کمک‌های بشر دوستانه به غزه
play_arrow
ورود کامیون‌ کمک‌های بشر دوستانه به غزه
بزرگترین شکست صهیونیست‌ها
play_arrow
بزرگترین شکست صهیونیست‌ها
آغاز به کار روند انتقال اسرای صهیونیست در غزه به صلیب سرخ
play_arrow
آغاز به کار روند انتقال اسرای صهیونیست در غزه به صلیب سرخ
تصاویر اولیه از تحویل اسرای صهیونیست
play_arrow
تصاویر اولیه از تحویل اسرای صهیونیست
پاسخ دختر شهید سیدحسن نصرالله به شایعه زنده بودن پدرش
play_arrow
پاسخ دختر شهید سیدحسن نصرالله به شایعه زنده بودن پدرش
تجلیل رهبر انقلاب از شهیدان رازینی و مقیسه بعد از اقامه نماز بر پیکر این دو شهید.
play_arrow
تجلیل رهبر انقلاب از شهیدان رازینی و مقیسه بعد از اقامه نماز بر پیکر این دو شهید.
اقامه نماز رهبر انقلاب بر پیکر دو قاضی شهید
play_arrow
اقامه نماز رهبر انقلاب بر پیکر دو قاضی شهید
حکمت | جامع نگری در تربیت دینی / استاد عالی
music_note
حکمت | جامع نگری در تربیت دینی / استاد عالی