چهارشنبه, ۱۲ اردیبهشت, ۱۴۰۳ / 1 May, 2024
مجله ویستا
حالت های مواد
● در شش حالت مواد در جهان
جامد، مایع، گاز، پلاسما، ماده چگال باس-اینشتین و حالت تازه كشف شده: ماده چگال فرمیونی.
۱) مواد جامد در برابر تغییر شكل مقاومت میكنند، آنها سخت و گاهی شكننده اند.
۲) مایعها به راحتی تغییر حالت می دهندو به سختی متراكم میگردند و شكل ظرف خود را میگیرند.
۳) گازها كم چگالتر اند و سادهتر متراكم میشوند و نهتنها شكل ظرف محتویشان را میگیرند، بلكه آنقدر منبسط میشوند تا كاملا آن را پر كنند. در ترمودینامیك بررسی قوانین گاز ها از گازهای كامل استفاده می شود . این گازها معمولاً در شرایط استاندارد حالت گاز را به خود می گیرند.
۴ ) حالت چهارم ماده، پلاسما، شبیه گاز است و اما ذرات سازنده آن یون ها می باشد. در جهان بیشتر مواد در حالت پلاسماهستند، مثل خورشید و سایر ستارگان . پلاسما اغلب بسیار گرم است و میتوان آن را در میدانهای مغناطیسی به دام انداخت.
۵ ) حالت پنجم با نام ماده چگال باس-اینشتین (Bose-Einstein condensate) كه در سال ۱۹۹۵ كشف شد، در اثر سرد شدن ذراتی به نام باسنها (Bosons) تا دماهایی بسیار پایین پدید میآید. باسنهای سرد در هم فرومیروند و ابر ذرهای كه رفتاری بیشتر شبیه یك موج دارد تا ذرهای معمولی شكل میگیرد. ماده چگال باس-اینشتین شكنندهاست وسرعت نور در آن بسیار كم است .
دیبورا جین (Deborah Jin) از دانشگاه كلورادو كه گروهش در اواخر پاییز امسال ( ۱۳۸۲ ) موفق به كشف این شكل تازه ماده شدهاست، میگوید: وقتی شكل جدیدی از ماده روبرو میشوید باید زمانی را صرف شناخت ویژگیهایش كنید.
آنها این ماده تازه را با سرد كردن ابری از پانصدهزار اتم پتاسیم - ۴۰ تا دمایی كمتر از یك میلیونیم درجه بالاتر از صفر مطلق پدیدآوردند. این اتمها در چنین دمایی بدون گرانروی جریان مییابند و این نشانه ماده جدید بود. در دماهای پایینتر چه اتفاقی میافتد؟ هنوز نمیدانیم.
۶) ماده چگال فرمیونی بسیار شبیه ماده چگال باس-اینشتین (BEC) است. هر دو از فرورفتن اتمها در دماهایی بسیار پایین ساختهمیشوند. اتمهای BEC باسن اند و اتمهای ماده چگال فرمیونی، فرمیون. باسنها درهم فرومیروند، اما فرمیونها اینگونه نیستند. باسنها اتمهایی هستند كه میتوانند در هم فرو روند.
به طور كلی اگر تعداد (الكترون + پروتون + نوترون اتمی) عددی زوج باشد، آن اتم یك باسن است. مثلا اتمهای سدیم معمولی باسن اند و میتوانند به حالت فاز چگال باس-اینشتین ادغام شوند. اما فرمیونها مطابق اصل طرد پائولی نمیتوانند در یك واحد كوآنتومی در هم ادغام شوند.
هر اتمی كه تعداد الكترونها + پروتونها + نوترونهایش عددی فرد باشد، مثل پتاسیم - ۴۰ یك فرمیون است. گروه جین برای مقابله با خواص ادغامناپذیری فرمیونها از تأثیر میدان مغناطیسی بر آنها استفادهكردند.
میدان مغناطیسی سبب میشود اتمهای تنهای فرمیون جفت شوند. قدرت این پیوند را میدان مغناطیسی تعیین میكند. جفتهای اتمهای پتاسیم برخی از خواص فرمیونیشان را حفظ میكنند، ولی كمی شبیه باسنها عمل خواهندكرد.
یك جفت فرمیون میتواند در جفت دیگری ادغام شود - و جفت تازه در جفتی دیگر ...- تا سرانجام ماده چگال فرمیونی شكلگیرد. در اثر این پدیده، گرانروی (Viscosity) ماده به وجود آمده باید بسیار كم باشد. جفتهای فرمیون میتوانند درهم فروروند و شبیه باسنها عمل كنند. مشابه این پدیده را در ابررسانایی میبینیم. در یك ابررسانا، جفتهای الكترون (الكترونها فرمیون اند) میتوانند بدون هیچ مقاومتی جریان یابند. متأسفانه مطالعه و دسترسی به ابررساناها بسیار مشكل است.
گرمترین ابررسانای امروزی می توانند در دمای (۱۳۵- )درجه سانتیگیراد عمل میكند و این بزرگترین مشكل برای مطالعه و استفاده از آنهاست. قدرت جفتشدن شگفتانگیز در حالت جدید، دانشمندان را امیدوار كردهاست كه بتوانند از یافتههای خود درباره حالت تازه ماده، برای تولید ابررساناها در دمای اتاق استفاده كنند.
منبع : شبکه فیزیکی هوپا
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 بلیط هواپیما
آمریکا ایران غزه مجلس شورای اسلامی بابک زنجانی مجلس خلیج فارس دولت دولت سیزدهم شورای نگهبان حجاب لایحه بودجه 1403
روز معلم سلامت سیل تهران قوه قضاییه هواشناسی شهرداری تهران آموزش و پرورش فضای مجازی شورای شهر تهران دستگیری پلیس
قیمت دلار بانک مرکزی خودرو سایپا قیمت خودرو قیمت طلا ایران خودرو دلار بازار خودرو مالیات تورم ارز
سریال تلویزیون سینمای ایران سینما موسیقی دفاع مقدس رسانه ملی تئاتر فیلم کتاب
رژیم صهیونیستی فلسطین جنگ غزه نوار غزه حماس روسیه عربستان یمن ترکیه نتانیاهو افغانستان اوکراین
فوتبال رئال مادرید پرسپولیس استقلال بایرن مونیخ سپاهان تراکتور لیگ قهرمانان اروپا باشگاه استقلال فوتسال تیم ملی فوتسال ایران بازی
هوش مصنوعی اینستاگرام اپل تبلیغات گوگل ناسا همراه اول آیفون ماه
کاهش وزن داروخانه مسمومیت سازمان غذا و دارو ویتامین قهوه خواب دیابت بارداری