الحسن الخطيب
09-19-2011, 08:18 PM
السلام عليكم و رحمة الله و بركاته
هذا الموضوع للمبتدئين و غير المختصين( أمثالي ) فإن كانت هنالك أخطاء أرجو تنبهوني
اللف المغزلي (السبين):
و تمثل قيمته بما يدعى بالعدد الكمومي الرابع
و ما هو إلا خاصية كمومية اساسية في الجسيمات الطبيعية يمكن القول انها دوران لذاك الجسيم حول محور وهمي ما (لكن الحقيقة هذا القول خاطئ لأن ميكانيك الكم تخبرنا بأن الجسيمات ليس لها محور محدد تدور حوله فما هذه إلا مقاربة للتوضيح)
لذلك في الميكانيك الكلاسيكي ينشأ العزم الدوراني من دوران مكونات وكتل داخلية أصغر لكن في ميكانيك الكم يكون اللف المغزلي خاصة جوهرية للجسيم لا تنشأ عن دوران مكونات داخلية.
فمثلا الالكترون عندما يدور حول نفسه بالطبع ينشئ عزم زاوي يدعى العزم الزاوي المغزلي الداخلي أو الذاتي مما يؤدي إلى أن الالكترون يشكل مجالا مغناطيسيا بسبب الشحنة الكهربية التي يمتلكها
وهو يدور في اتجاهين فقط
عكس عقارب الساعة يأخذ القيمة 1/2
مع عقارب الساعة يأخذ القيمة – 1/2
ينشأ عن دوران الإلكترون حول النواة عزم زاوي في المقابل ينشأ عن لفه المغزلي عزم زاوي داخلي (كما ذكرنا سابقا) فيكون
العزم الزاوي الكلي = العزم الزاوي المداري + العزم الزاوي الداخلي
الان هذه الخاصية تمتاز بها كلاً من الجسيمات الأولية (الفرميونات) بما فيها من لبتونات و كواركات بالإضافة إلى البوزونات بكافة أنواعها و أشكالها و هذا الجدول يوضح قيم اللف المغزلي لهذه الجسيمات
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cc/Standard_modelof_elements_ar.png/265px-Standard_modelof_elements_ar.png
إن الجسيمات المعروفة في الكون تقسم إلى مجموعتين
البوزونات هي لفها عدد صحيح مثل 0 ,1 ,2 كالفوتون و الجرافيتون و الغليون و غيرها
الفرميونات لفها عدد كسري بسطه فردي مثل 1/2 3/2 و هكذا.... كالإلكترون و الكوارك و الميون و غيرها
الآن السؤال الذي يطرح نفسه ما دلالة هذا الرقم ؟
حقيقة أن هذا العدد ما هو إلا عدد يتعلق باختلاف شكل الجسيم الذي يبدو عليه في الإتجاهات المختلفة
فمثلا الرقم 1 يدل على أن الجسيم الذي يدور حول نفسه يبدو بكل مرة مختلف الشكل بالنسبة لك (كمراقب ثابت) أي أنه يرجع لشكله الأصلي بعد دوران دورة كاملة 360 درجة مثال على ذلك السهم ذو الرأس الواحد أو الهاتف النقال أو شاشة الحاسوب التي فيها أزرار و المثلث والكثير
أما الرقم 2 يدل على أن الجسم يرجع لشكله بعد نصف دورة 180 درجة مثال على ذلك السهم ذو الرأسين أو المستطيل
أما رقم نصف فيدل على أن الجسيم لا يرجع إلا شكله الأصلي إلا بعد دورتين !! أعتقد لا يوجد مثال واقعي
و من هذه الأجسام الالكترون
لكن يا ترى كيف الإلكترون يبدو متماثلا إذا تم تدويره مرتين ؟
لقد اثبت العالم الكبير بول ديارك ذلك في عام 1928 رياضيا في أول نظرية تتوافق مع ميكانيك الكم و النسبية الخاصة و تنبأت بوجود لكل جسيم ضديد و ضديد الإلكترون هو بوزيترون و قد أدى اكتشافه هذا إلى نيل جائزة نوبل عام 1932
ونحن نعلم أن كل جسيم يفني مضاده لذلك يقول هوكنج ( إذا قابلت مضادك فإياك أن تصافحه !)
من أهم ما ترتب عليه هذا اللف المغزلي هو مبدأ شهير بالفيزياء يدعى مبدأ باولي للإستبعاد نسبة للعالم النمساوي
و ينص على أن
جسيمين أوليين (فرميونين) لا يمكن ان يتواجدا في نفس الحالة الكمومية أي لهما الارقام الاربع الكمومية نفسها ولا يمكن أن يكون لهما نفس الموضع و السرعة
فمثلا الكترونين إذا كانا في نفس المدار الأولي و الثانوي و المحط من المستحيل أن يكون لهما نفس اللف المغزلي أي أن أحدهما تكون جهة لفه عكس الآخر و هذا المبدأ مطبق في توزيع الإلكترونات على المحطات مما أدى إلى بناء الجدول الدوري الشهير
أرجو ان يعجبكم تحياتي
تلميذكم الحسن الخطيب
هذا الموضوع للمبتدئين و غير المختصين( أمثالي ) فإن كانت هنالك أخطاء أرجو تنبهوني
اللف المغزلي (السبين):
و تمثل قيمته بما يدعى بالعدد الكمومي الرابع
و ما هو إلا خاصية كمومية اساسية في الجسيمات الطبيعية يمكن القول انها دوران لذاك الجسيم حول محور وهمي ما (لكن الحقيقة هذا القول خاطئ لأن ميكانيك الكم تخبرنا بأن الجسيمات ليس لها محور محدد تدور حوله فما هذه إلا مقاربة للتوضيح)
لذلك في الميكانيك الكلاسيكي ينشأ العزم الدوراني من دوران مكونات وكتل داخلية أصغر لكن في ميكانيك الكم يكون اللف المغزلي خاصة جوهرية للجسيم لا تنشأ عن دوران مكونات داخلية.
فمثلا الالكترون عندما يدور حول نفسه بالطبع ينشئ عزم زاوي يدعى العزم الزاوي المغزلي الداخلي أو الذاتي مما يؤدي إلى أن الالكترون يشكل مجالا مغناطيسيا بسبب الشحنة الكهربية التي يمتلكها
وهو يدور في اتجاهين فقط
عكس عقارب الساعة يأخذ القيمة 1/2
مع عقارب الساعة يأخذ القيمة – 1/2
ينشأ عن دوران الإلكترون حول النواة عزم زاوي في المقابل ينشأ عن لفه المغزلي عزم زاوي داخلي (كما ذكرنا سابقا) فيكون
العزم الزاوي الكلي = العزم الزاوي المداري + العزم الزاوي الداخلي
الان هذه الخاصية تمتاز بها كلاً من الجسيمات الأولية (الفرميونات) بما فيها من لبتونات و كواركات بالإضافة إلى البوزونات بكافة أنواعها و أشكالها و هذا الجدول يوضح قيم اللف المغزلي لهذه الجسيمات
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cc/Standard_modelof_elements_ar.png/265px-Standard_modelof_elements_ar.png
إن الجسيمات المعروفة في الكون تقسم إلى مجموعتين
البوزونات هي لفها عدد صحيح مثل 0 ,1 ,2 كالفوتون و الجرافيتون و الغليون و غيرها
الفرميونات لفها عدد كسري بسطه فردي مثل 1/2 3/2 و هكذا.... كالإلكترون و الكوارك و الميون و غيرها
الآن السؤال الذي يطرح نفسه ما دلالة هذا الرقم ؟
حقيقة أن هذا العدد ما هو إلا عدد يتعلق باختلاف شكل الجسيم الذي يبدو عليه في الإتجاهات المختلفة
فمثلا الرقم 1 يدل على أن الجسيم الذي يدور حول نفسه يبدو بكل مرة مختلف الشكل بالنسبة لك (كمراقب ثابت) أي أنه يرجع لشكله الأصلي بعد دوران دورة كاملة 360 درجة مثال على ذلك السهم ذو الرأس الواحد أو الهاتف النقال أو شاشة الحاسوب التي فيها أزرار و المثلث والكثير
أما الرقم 2 يدل على أن الجسم يرجع لشكله بعد نصف دورة 180 درجة مثال على ذلك السهم ذو الرأسين أو المستطيل
أما رقم نصف فيدل على أن الجسيم لا يرجع إلا شكله الأصلي إلا بعد دورتين !! أعتقد لا يوجد مثال واقعي
و من هذه الأجسام الالكترون
لكن يا ترى كيف الإلكترون يبدو متماثلا إذا تم تدويره مرتين ؟
لقد اثبت العالم الكبير بول ديارك ذلك في عام 1928 رياضيا في أول نظرية تتوافق مع ميكانيك الكم و النسبية الخاصة و تنبأت بوجود لكل جسيم ضديد و ضديد الإلكترون هو بوزيترون و قد أدى اكتشافه هذا إلى نيل جائزة نوبل عام 1932
ونحن نعلم أن كل جسيم يفني مضاده لذلك يقول هوكنج ( إذا قابلت مضادك فإياك أن تصافحه !)
من أهم ما ترتب عليه هذا اللف المغزلي هو مبدأ شهير بالفيزياء يدعى مبدأ باولي للإستبعاد نسبة للعالم النمساوي
و ينص على أن
جسيمين أوليين (فرميونين) لا يمكن ان يتواجدا في نفس الحالة الكمومية أي لهما الارقام الاربع الكمومية نفسها ولا يمكن أن يكون لهما نفس الموضع و السرعة
فمثلا الكترونين إذا كانا في نفس المدار الأولي و الثانوي و المحط من المستحيل أن يكون لهما نفس اللف المغزلي أي أن أحدهما تكون جهة لفه عكس الآخر و هذا المبدأ مطبق في توزيع الإلكترونات على المحطات مما أدى إلى بناء الجدول الدوري الشهير
أرجو ان يعجبكم تحياتي
تلميذكم الحسن الخطيب