כמה תמיהות לגבי הפיזיקה של העסק 489838
ברמנית לאחר משמרת יום ו', 12/9/2008, 3:35
האם מסלול מעגלי לא משפיע על התנהגות החלקיקים במובן הצנטריפוגולרי?

כיצד, בכלל, ניתן לרכז אלומת פרוטונים שלא בקו ישר בהאצה קרובה למהירות האור?

למה חורים שחורים קטנים מתאדים מאליהם עקב אנרגיות גבוהות, לעומת חורים שחורים המתקיימים ושואבים לתוכם חומר אחר?

ראיתי בויקפידיה העברית כי הקבוצה הכי גדולה של מדענים המעורבים בפרויקט הגיעה מאיטליה. 1500. איך קרה שלא מארה"ב?

מה שורש המחלוקת (אם קיימת כזאת) בין פיזיקאי חלקיקים לפיזיקאים מאסכולות אחרות? האם קיימת סתירה מהותית בין התאוריות השונות?

למה בוזון היגס כה משמעותי?

ותודה מראש למי שיטרח וישיב להדיוטות (שלא לומר אידיוטיות כמוני) בנושאים מסקרנים אלו.
489856
האייל האלמוני • בתשובה לברמנית לאחר משמרת יום ו', 12/9/2008, 10:01
פיזיקת חלקיקים היא לא אסכולה, היא תחום מחקר. הפיזיקה מתחלקת לתחומי מחקר לפי גודל הנושא הנחקר (או, יותר נכון, המרחק האופייני אותם מודדים מכשירי המדידה), זה הולך בערך ככה:
אסטרופיזיקה חוקרת דברים שגודלם כגודלו של כדור הארץ ומעלה.
גיאופיזיקה חוקרת את כדור הארץ ועד לגודל של אדם.
פיזיקה רפואית חוקרת את מה שגודלו כאדם עד לאיבר של אדם.
פיזיקה של החומר המעובה חוקרת את מה שגודלו מגודל איבר עד גודל של גרעין.
פיזיקה גרעינית חוקרת את מה שגודלו מגודל גרעין עד לגודל של האדרון.
פיזיקת חלקיקים (הנקראת גם אנרגיות גבוהות) חוקרת את מה שנמצא בין הגודל של האדרון ועד לגודל של חלקיק אלמנטרי (ובגלל שהוא אלמנטרי, אין יותר קטן).

CERN הוא מאיץ אירופי, שהוקם על ידי האיחוד האירופי במטרה לשמש את המדענים מאירופה. בארצות הברית יש מאיצים אחרים.

ההיגס הוא חלקיק שקיומו נובע מהמודל הסטנדרטי, מודל שנוי במחלוקת שאם התחזית שהוא נותן תתברר כנכונה הרבה מאד פיזיקאים יצטרכו להסביר למה זה ככה, ואם היא תתברר כלא נכונה נצטרך לכתוב את כל ספרי הלימוד בנושא מחדש.
489866
האייל האלמוני • בתשובה להאייל האלמוני יום ו', 12/9/2008, 14:09
זו הצגה קצת פשטנית. חומר מעובה הרבה פעמים מתעסק בחקר טמפ' נמוכות למשל, כאשר אין חשיבות לגודל האובייקט (מעל הרמה האטומית).

גם גודלו של חלקיק אלמנטרי זו הגדרה בעייתית, למשל לפי מודלים מסויימים האלקטרון הוא נקודתי (חסר גודל).
489869
האייל האלמוני • בתשובה להאייל האלמוני יום ו', 12/9/2008, 14:52
ואיפה נכנסים הפיזיקאים של המיתרים? :)

אגב, CERN זה הארגון האירופאי למחקר גרעיני, המאיץ המדובר נקרא LHC.
489870
האייל האלמוני • בתשובה להאייל האלמוני יום ו', 12/9/2008, 15:01
רוב "הפיזיקאים של המיתרים" נמצאים במחלקות לאנרגיות גבוהות / חלקיקים אלמנטריים .
כמה תמיהות לגבי הפיזיקה של העסק 489859
ראובן • בתשובה לברמנית לאחר משמרת יום ו', 12/9/2008, 10:09
כל חור שחור מתאדה, רק אצל הקטנים זה קורה מהר יותר ( נניח, אלפית שניה במקום פעמיים גיל היקום).
כמה תמיהות לגבי הפיזיקה של העסק 489893
האייל האלמוני • בתשובה לראובן שבת, 13/9/2008, 1:00
אבל מדוע יש תלות במסה? יחס מעטפת שוורצשילד למסה היא ניחוש פשטני מן הסתם.
כמה תמיהות לגבי הפיזיקה של העסק 489894
האייל האלמוני • בתשובה לראובן שבת, 13/9/2008, 1:32
*כל* חור שחור מתאדה? אתה רציני?
כמה תמיהות לגבי הפיזיקה של העסק 489898
האייל האלמוני • בתשובה להאייל האלמוני שבת, 13/9/2008, 2:53
כמה תמיהות לגבי הפיזיקה של העסק 489918
שוקי שמאל • בתשובה לברמנית לאחר משמרת שבת, 13/9/2008, 19:14
יש כאן 3 שאלות שאפשר לענות עליהן מבלי להסתבך יותר מדי.

א. "מסלול מעגלי..." - כאשר מפעילים שדה מגנטי על מטענים חשמליים (כמו פרוטון למשל) הכח הפועל עליו הוא בניצב לכיוון תנועתו (מהירותו). זהו כח צנטריפוגלי היוצר באופן טבעי תנועה מעגלית. (לכן חלק גדול מן המאיצים הם בצורת טבעת).

ב. אני בטוח שזו לא השאלה ששאלת אבל שורש המחלוקת העיקרי בין פיזיקאי חלקיקים לפיזיקאים מאסכולות אחרות הוא כלכלי-פוליטי. בארה"ב תוכנן מאיץ חלקיקים פי 3 יותר גדול מן ה-LHC האירופי (נקרא SSC). בסופו של דבר הפרוייקט לא יצא לפועל. בין היתר פיזיקאים ידועי-שם מתחומי פיזיקה אחרים הביעו התנגדות לפרוייקט. הנימוק שלהם היה שהשקעת סכום כסף כל כך גדול בפרוייקט יחיד בתחום יחיד של הפיזיקה המודרנית משמעותו ניוון כל התחומים האחרים ופגיעה בעתיד האנושות העשוייה לצאת נשכרת מכל מיני תגליות בתחומים האחרים שעולים הרבה פחות כסף.

ג. בוזון היגס הוא האיבר בנסחאות של המודל הסטנדרטי המסביר מדוע יש מסה לחלקיקי החומר. קיומו הוא סוג של הוכחה לכך שהנוסחאות בהם משתמשים הן נכונות. אגב בניגוד למה שנאמר בתגובה אחרת, גם ללא המאיץ החדש ידוע שהמודל הסטנדרטי אינו מלא. במקרה הטוב הוא מקרה קצה של מודל מלא וחזק יותר שעדיין אינו ידוע (מסוג המודלים של סופר מיתרים וכו'). כבר היום יש תוצאות הסותרות או לפחות אינן מוסברות ע"י המודל הסטנדרטי (ריבוי הפרמטרים החופשיים במודל, בעיית ההירארכיה, המסות של הנייטרינים שאמורים להיות חסרי מסה כמו הפוטונים של האור). העניינים האלו הם חלק מן העניין בתוצאות של ה-LHC.
כמה תמיהות לגבי הפיזיקה של העסק 489947
האייל האלמוני • בתשובה לשוקי שמאל יום א', 14/9/2008, 0:07
ג. אם אכן יימצאו בניסוי הנוכחי את בוזון היגס, באיזה מובן הוא יימצא? כלומר, יראו אותו" יצלמו אותו? מה?
כמה תמיהות לגבי הפיזיקה של העסק 490049
שוקי שמאל • בתשובה להאייל האלמוני יום א', 14/9/2008, 16:29
התשובה היא בעצם כן. זה קשור לנושא הגלאים שמרבים לדבר עליו בהקשר של התרומה הישראלית. אלו הם גלאי חלקיקים האמורים ל"צלם" את עקבותיו של החלקיק או של החלקיקים שנוצרו בהתפרקותו.
בימי עלומי כסטודנט היו משתמשים בתא אדים (bubble chamber) שחלקיקים טעונים שחלפו בו השאירו עקבות בצורת התעבות מולקולות מים לאורך מסלולו (כמו שובל העשן של מטוס סילוני). כיום השיטות השתכללו והגלאי בשיטה שתארתי הוא היסטוריה, אבל העקרון נשאר. מאחר ומדובר בחלקיקים קצרי חיים מאוד צריך ל"רשום" את עקבותיהם/מסלולם לאורך הזמן הקצר בו התקיימו. חלקיקים ללא מטען חשמלי מגלים בד"כ באמצעות חלקיקים טעונים או פוטונים (חלקיקי אור) הנוצרים בעת התפרקותם. (יש היום בטח גם שיטות ישירות יותר. אתה יכול להציץ ב-http://en.wikipedia.org/wiki/Particle_Detectors ).
כמה תמיהות לגבי הפיזיקה של העסק 490051
האייל האלמוני • בתשובה לשוקי שמאל יום א', 14/9/2008, 16:39
תודה. לא שממש הבנתי, אבל בערך...
כמה תמיהות לגבי הפיזיקה של העסק 489979
ברמנית בחופשה • בתשובה לשוקי שמאל יום א', 14/9/2008, 2:34
א. אם תוכל להרחיב בנושא הצנטריפוגולרי אודה לך מאוד. מהמעט שאני יודעת על פיסיקה הרי שבמהירות הקרובה לאור מתעוותים מושגים, ואפילו תנועת חלקיקי אור לפי איינשטיין.

אם מריצים בשוויץ במסלול מעגלי קרוב למהירות האור, זה לא משפיע על הצד הפנימי של החלקיק לעומת החיצוני למעגל? ומה עם השפעת כל המאסות של הגופים הפיזיים הנוטלים חלק בניסוי לעוצת משקלם ה"קל" של החלקיקים האמורים להימדד ביחס?

ועוד סקרנות. איך מוודאים שאלומות הפרוטונים ייפגשו ברמת היחיד התת-גרעינית זה עם זה? הרי המרחקים והחללים עצומים בכל מקום נתון.
כמה תמיהות לגבי הפיזיקה של העסק 490052
שוקי שמאל • בתשובה לברמנית בחופשה יום א', 14/9/2008, 16:50
לא כדאי להתעמק יותר מדי בפרטים. במקרה זה הם אינם מוסיפים להבנה. גם במהירות האור ובאנרגיות הגבוהות המושגות במאיץ, חלקיק טעון חשמלית נע בתוך שדה מגנטי כמו דלי מים הקשור בחבל שמישהו מסובב מעל ראשו. התנועה הסיבובית נוצרת בגלל שהכוח הפועל על החלקיק הוא בניצב לכיוון תנועתו (כמו שהחבל מושך את הדלי אל המרכז).
לגבי משקלים "קלים" - הכל יחסי. מהותית הגופים הפיזיים היחידים הנוטלים חלק בניסוי הם הפרוטונים המתנגשים. הבוזונים שאמורים להיווצר בהתנגשות הם למעשה חלקיקים מאוד מאוד כבדים ביחס. מסת המנוחה של בוזון היגס היא לפחות פי 100 ממסת הפרוטון (אאל"ט) וזוהי הסיבה למה צריך ל"הריץ" את הפרוטון לאנרגיות כל כך גבוהות (חלק מזערי מן האנרגיה הזו הופך למסת בוזון ההיגס).
באשר להתנגשויות, הן סטטיסטיות. קרני הפרוטונים ממוקדות כדי לדחוס את הפרוטונים ככל האפשר, אבל את השאר עושה הסטטיסטיקה. יש המון פרוטונים בקרניים והקרניים מצטלבות לאורך זמן. שוב חלק מזערי מאוד מן הפרוטונים "מתנגש" , אבל אלו הם הארועים המעניינים אותם מנסים לגלות, כמו צימוקים קטנים מאוד בעוגה גדולה מאוד.
כמה תמיהות לגבי הפיזיקה של העסק 490108
ברמנית בחופשה • בתשובה לשוקי שמאל יום ב', 15/9/2008, 0:08
תודה על ההסברים.
חזרה לעמוד הראשי המאמר המלא
מערכת האייל הקורא אינה אחראית לתוכן תגובות שנכתבו בידי קוראים
האייל הקורא RSS מאמרים | כתבו למערכת | אודות האתר | טרם התעדכנת | ארכיון | חיפוש | עזרה | תנאי שימוש © כל הזכויות שמורות