جمعه, ۱۴ اردیبهشت, ۱۴۰۳ / 3 May, 2024
مجله ویستا
حالت های مواد(ششگانه)
▪ کلاً مواد در جهان در شش حالت ظاهر می شوند :
جامد، مایع، گاز، پلاسما، ماده چگال باس-اینشتین و حالت تازه کشف شده: ماده چگال فرمیونی.
مواد جامد در برابر تغییر شکل مقاومت میکنند، آنها سخت و گاهی شکننده اند.
مایعها به راحتی تغییر حالت می دهندو به سختی متراکم میگردند و شکل ظرف خود را میگیرند.
گازها کم چگالتر اند و سادهتر متراکم میشوند و نهتنها شکل ظرف محتویشان را میگیرند، بلکه آنقدر منبسط میشوند تا کاملا آن را پر کنند. در ترمودینامیک بررسی قوانین گاز ها از گازهای کامل استفاده می شود . این گازها معمولاً در شرایط استاندارد حالت گاز را به خود می گیرند.
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.
حالت پنجم با نام ماده چگال باس-اینشتین (Bose-Einstein condensate) که در سال ۱۹۹۵ کشف شد، در اثر سرد شدن ذراتی به نام باسنها (Bosons) تا دماهایی بسیار پایین پدید میآید. باسنهای سرد در هم فرومیروند و ابر ذرهای که رفتاری بیشتر شبیه یک موج دارد تا ذرهای معمولی شکل میگیرد. ماده چگال باس-اینشتین شکنندهاست وسرعت نور در آن بسیار کم است .
دیبورا جین (Deborah Jin) از دانشگاه کلورادو که گروهش در اواخر پاییز امسال ( ۱۳۸۲ ) موفق به کشف این شکل تازه ماده شدهاست، میگوید: وقتی شکل جدیدی از ماده روبرو میشوید باید زمانی را صرف شناخت ویژگیهایش کنید. آنها این ماده تازه را با سرد کردن ابری از پانصدهزار اتم پتاسیم - ۴۰ تا دمایی کمتر از یک 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.
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 که میتوانند در هم فرو روند. به طور کلی اگر تعداد (الکترون + پروتون + نوترون اتمی) عددی زوج باشد، آن اتم یک 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 یک واحد کوآنتومی در هم ادغام شوند. هر اتمی که تعداد الکترونها + پروتونها + نوترونهایش عددی فرد باشد، مثل پتاسیم - ۴۰ یک فرمیون است. گروه جین برای مقابله با خواص ادغامناپذیری فرمیونها از تأثیر میدان مغناطیسی بر آنها استفادهکردند.
میدان مغناطیسی سبب میشود اتمهای تنهای فرمیون جفت شوند. قدرت این پیوند را میدان مغناطیسی تعیین میکند. جفتهای اتمهای پتاسیم برخی از خواص فرمیونیشان را حفظ میکنند، ولی کمی شبیه باسنها عمل خواهندکرد. یک جفت فرمیون میتواند در جفت دیگری ادغام شود - و جفت تازه در جفتی دیگر ...- تا سرانجام ماده چگال فرمیونی شکلگیرد. در اثر این پدیده، گرانروی (Viscosity) ماده به وجود آمده باید بسیار کم باشد. جفتهای فرمیون میتوانند درهم فروروند و شبیه باسنها عمل کنند. مشابه این پدیده را در ابررسانایی میبینیم. در یک ابررسانا، جفتهای الکترون (الکترونها فرمیون اند) میتوانند بدون هیچ مقاومتی جریان یابند. متأسفانه مطالعه و دسترسی به ابررساناها بسیار مشکل است. گرمترین ابررسانای امروزی می توانند در دمای (۱۳۵- )درجه سانتیگیراد عمل میکند و این بزرگترین مشکل برای مطالعه و استفاده از آنهاست. قدرت جفتشدن شگفتانگیز در حالت جدید، دانشمندان را امیدوار کردهاست که بتوانند از یافتههای خود درباره حالت تازه ماده، برای تولید ابررساناها در دمای اتاق استفاده کنند.
منبع : بیا تو جوان
نمایندگی زیمنس ایران فروش PLC S71200/300/400/1500 | درایو …
دریافت خدمات پرستاری در منزل
pameranian.com
پیچ و مهره پارس سهند
تعمیر جک پارکینگ
خرید بلیط هواپیما
ایران غزه حسن روحانی روسیه مجلس شورای اسلامی نیکا شاکرمی روز معلم معلمان رهبر انقلاب مجلس بابک زنجانی دولت
هلال احمر یسنا سیل آتش سوزی قوه قضاییه پلیس تهران بارش باران شهرداری تهران آموزش و پرورش فضای مجازی سازمان هواشناسی
بانک مرکزی دولت سیزدهم حراج سکه قیمت طلا قیمت خودرو قیمت دلار خودرو بازار خودرو دلار سایپا ایران خودرو کارگران
سریال نمایشگاه کتاب کتاب مسعود اسکویی تلویزیون عفاف و حجاب سینمای ایران سینما دفاع مقدس
اسرائیل رژیم صهیونیستی فلسطین حماس جنگ غزه اوکراین چین نوار غزه ترکیه انگلیس نتانیاهو ایالات متحده آمریکا
استقلال فوتبال علی خطیر پرسپولیس سپاهان باشگاه استقلال لیگ برتر ایران تراکتور لیگ برتر رئال مادرید لیگ قهرمانان اروپا بایرن مونیخ
هوش مصنوعی گوگل کولر اپل آیفون همراه اول تبلیغات اینستاگرام ناسا
فشار خون خواب کبد چرب بیمه کاهش وزن دیابت داروخانه