بررسی موتورهای رندر و توضیحاتی در مورد آن ها

درباره موتورهای رندر

این یک مرور سریع از موتورهای رندر فعلی برای هودینی و جنرال از نظر استفاده از MotionGraphics و VFX است.

انجام پروژه  فریلنس پروژه

RenderEngine های مختلفی وجود دارد که هر کدام منحصر به فرد هستند و از روش های مختلفی برای حل یک مشکل استفاده می کنند. من به دنبال Arnold، RenderMan، Vray، Octane و Redshift هستم. برای مقایسه، موتور Indigo Renderer را اضافه کردم.

روش های مختلفی برای ارائه یک صحنه با مزایا و کاستی ها وجود دارد. بیایید با رایج ترین شروع کنیم.

مسیریابی (PT)

به طور دقیق Backward Pathtracing. در ردیابی اشعه به عقب، یک پرتو چشم در چشم ایجاد می شود. از صفحه دید عبور می کند و به جهان می رود. اولین جسمی که اشعه چشم به آن برخورد می کند، جسمی است که از آن نقطه از صفحه دید قابل مشاهده خواهد بود. پس از اینکه ردیاب پرتو به آن پرتو نور اجازه می‌دهد به اطراف بتابد، رنگ‌آمیزی و سایه‌دهی دقیق آن نقطه در صفحه دید را تشخیص می‌دهد و آن را روی پیکسل مربوطه در صفحه مانیتور رایانه نمایش می‌دهد. این یک روش کلاسیک است که همه موتورهای رندر به صورت استاندارد از آن استفاده می کنند.

حمل و نقل سبک شهری (MLT)

سفارش ساخت سایت در فریلنس پروژه

این روش نسبت به ردیابی مسیر دو طرفه این مزیت را دارد که وقتی مسیری از نور به چشم پیدا شد، الگوریتم می‌تواند مسیرهای نزدیک را کاوش کند. بنابراین مسیرهای نوری که یافتن آنها دشوار است را می توان با همان تعداد فوتون شبیه سازی شده به طور کامل تری کاوش کرد. حمل و نقل نور کلانشهر یک روش بی طرفانه است که در برخی موارد (اما نه همیشه)، سریعتر از سایر الگوریتم های بی طرف مانند ردیابی مسیر یا ردیابی مسیر دو طرفه به حل معادله رندر همگرا می شود. MetroPolis اغلب در حالت دو جهته (BDMLT) استفاده می شود.

هدایت مسیر

ترکیبی بین Path-tracing و MLT، تکنیک بی طرفانه برای ساخت هوشمند مسیر نور در الگوریتم های مسیریابی. هدایت غیرمستقیم که نور غیر مستقیم را با نمونه برداری از نور بهتر یا مناطق مهمتر صحنه بهبود می بخشد. هدف این است که به الگوریتم های ردیابی مسیر اجازه دهیم تا به طور مکرر نحوه ساخت مسیرهای نور پر انرژی را "یاد بگیرند".

پیوند به آخرین مقاله Siggraph

مسیریابی دو جهته ( BDPT )

مسیریابی منظم به عقب در صحنه‌های داخلی با منبع نور کوچک کار سختی دارد، زیرا برای یافتن یک نور کوچک در یک اتاق به پرتوهای زیادی نیاز دارد و فقط برای اینکه ببینیم آیا یک جسم با نور نور می‌گیرد یا خیر.

با دوطرفه، پرتوها هم از دوربین و هم از منابع نور پرتاب می شوند. سپس آنها به یکدیگر متصل می شوند تا بسیاری از مسیرهای نور کامل را ایجاد کنند.

رندر طیفی

برخلاف اکثر رندرهایی که با رنگ‌های RGB کار می‌کنند، رندرهای طیفی از رنگ طیفی در سراسر استفاده می‌کنند، از مدل آسمان مبتنی بر فیزیکی گرفته تا خواص بازتابی و انکساری مواد. مدل های مواد کاملاً بر اساس قوانین فیزیک است.

این امکان ارائه مواد شفاف مانند شیشه و آب را در بالاترین درجه واقع گرایی فراهم می کند.

رندر طیفی در شبیه سازی اثرات مختلف جوی متوسط ​​مانند جو هوای زیر آب یا زمین بسیار خوب است.

رندر جانبی

طراحی لوگو با بهترین طراحان لوگو

Hat Biased Render Engine در واقع به این معنی است که قبل از ارسال پرتوهای دوربین، اطلاعات زیادی را از قبل محاسبه می کند. به عبارت ساده‌تر، از یک الگوریتم بهینه‌سازی برای سرعت بخشیدن به زمان رندر استفاده می‌کند، اما با انجام این کار، صرفاً فقط فیزیک نور را مدل‌سازی نمی‌کند، بلکه تقریبی می‌دهد.

در اینجا مثالی است که رندر طیفی می تواند انجام دهد:

شبیه‌سازی جوی در مقیاس سیاره

برخلاف سایر سیستم‌های رندر که بر مدل‌های به اصطلاح عملی مبتنی بر تقریب‌ها تکیه می‌کنند، منظومه خورشید و آسمان ایندیگو مستقیماً از اصول فیزیکی مشتق شده است. شبیه‌سازی جوی Indigo با استفاده از پراکندگی Rayleigh/Mie و داده‌های به دست آمده از ناسا بسیار دقیق است. با اطلاعات طیفی کامل ذخیره می‌شود و امکان رندر سریع و تغییرات بی‌درنگ موقعیت خورشید را فراهم می‌کند.

چند نمونه از شبیه سازی اتمسفر توسط کاربر Indigo Forum Yonosoy.

درباره موتورهای رندر قسمت 2

هر الگوریتم رندر مزایای متفاوتی در موقعیت‌های مختلف صحنه / نور دارد. برخی از موتورهای رندر رایج با استفاده از الگوریتم های زیر:

در اینجا لیست Pro و Con بر اساس تجربه شخصی من آمده است:

رهیاب

حرفه ای :

    آسان برای استفاده

    بهترین برای نمای بیرونی

    شخصیت های عالی و رندرهای فضای باز

منفی:

    برای سوزاننده بد است

    برای فضاهای داخلی با نور غیرمستقیم زیاد و منابع نور کوچک چندان خوب نیست

انجام پروژه برنامه نویسی با بهترین متخصصان

مسیریابی BiDirectional

حرفه ای :

    برای فضای داخلی بسیار خوب است

    سوزاننده خوب و سریع

منفی:

    برای رندر در فضای باز خیلی سریع نیست

    کند برای سوزاننده منعکس شده

رندر طیفی

حرفه ای :

    فوق العاده آسان برای استفاده

    صحیح ترین فیزیک

    رندر mediun

    از مدل سازی صحیح فیزیکی استفاده کنید

    کیفیت تصویر خارج از جعبه عالی

منفی:

    رندر کندتر

    استفاده از حافظه بیشتر از 32 شناور به جای 3

    نیاز به مواد فیزیکی صحیح

    سخت به دست آوردن aov و غیره.

    محدودیت سایه زن

حمل و نقل سبک متروپلیس

حرفه ای :

    سریعتر برای سوزاننده منعکس شده است

    عالی برای سوزاننده

    بهترین برای فضای داخلی (نور غیر مستقیم، منابع نور کوچک)

منفی:

    برای نمای بیرونی بسیار کند است

هدایت مسیر

حرفه ای :

    بسیار خوب برای فضای داخلی (indir

نورپردازی ect، منابع نور کوچک)

     بسیار سریعتر از PT برای صحنه هایی با نورپردازی بسیار دشوار (به عنوان مثال نوری که از یک دهانه کوچک عبور می کند، نور صحنه را به طور غیر مستقیم روشن می کند)

     سوزاننده سریع

لیست مجریان نظام مهندسی اراک

منفی:

     برای مواد براق خیلی سریع نیست

     زمان راه اندازی بیشتر (بهینه سازی تنظیمات رندر)

     مشکلات مربوط به هندسه دقیق

رندر جانبی

حرفه ای :

     سریعترین رندر

     برای سوزاننده + سوزاننده منعکس شده بسیار مفید است

     انعطاف پذیرترین تنظیمات رندر

     هک های شیدر عالی

منفی:

     راه اندازی سخت است

     اگر الگوریتم های بهینه سازی نیاز به دانش دارند

     برخورد سخت با مجموعه داده بزرگ

     مغرضانه، مصنوعات، نویز پراکنده، فرکانس پایین

     می تواند ردپای حافظه زیادی داشته باشد

نقشه برداری فوتون پیش رونده تصادفی

انجام پروژه متلب با بهترین متخصصان

     بهترین برای فضای داخلی

     ردپای حافظه کوچک

     انواع کاستیک ها را به خوبی مدیریت می کند

توضیح قضیه تقارن نوتر و چگونگی کارکرد آن

تقارن نوتر چگونه کار می کند (فیزیک)

1. قضیه تقارن نوتر غیر نیوتنی (arXiv)

انجام پروژه در فریلنس پروژه

نویسنده : دلفیم اف ام تورس

چکیده: اصل جهانی که توسط امی نوتر در سال 1918 به دست آمد، ادعا می‌کند که تغییرناپذیری یک مسئله تغییرات با توجه به یک خانواده یک پارامتری از تبدیل‌های تقارن، دلالت بر وجود یک کمیت حفظ‌شده در امتداد اکستریم‌های اویلر-لاگرانژ دارد. در اینجا ما قضیه نوتر را برای حساب تغییرات غیرنیوتنی اخیر اثبات می کنیم. اثبات بر اساس یک شرط بهینه لازم جدید از نوع DuBois-Reymond است

2. راه حل های دقیق و تحلیلی جدید در کیهان شناسی انتگرال پذیر Weyl از تقارن آنالیز Noether (arXiv)

نویسنده : آندرونیکوس پالیاتاناسیس

طراحی لوگو با بهترین طراحان لوگو

چکیده: ما یک مدل کیهان‌شناختی را در فضای پس‌زمینه فریدمن - لمتر - رابرتسون - واکر با یک گاز ایده‌آل تعریف‌شده در گرانش ادغام‌پذیر Weyl در نظر می‌گیریم. در نظریه انیشتین ویل یک میدان اسکالر به روش هندسی معرفی شده است. علاوه بر این، میدان اسکالر و گاز ایده آل در انتگرال عمل گرانشی برهم کنش دارند. علاوه بر این، ما یک اصطلاح بالقوه برای پتانسیل میدان اسکالر معرفی می‌کنیم و نشان می‌دهیم که معادلات میدان توصیفی از فضای کوچک را می‌پذیرند. قضیه نوتر برای محدودیت تابع پتانسیل اعمال می شود و قوانین بقای مربوطه ساخته می شوند. در نهایت، معادله همیلتون-جاکوبی را برای مدل کیهان‌شناسی حل می‌کنیم و خانواده‌ای از راه‌حل‌های جدید را در کیهان‌شناسی Weyl Integrable استخراج می‌کنیم. برخی از عبارات شکل بسته برای تابع هابل ارائه شده است

3. حل تحلیلی و تقارن نوتر برای مدل تورمی هذلولی در چارچوب جردن (arXiv)

نویسنده : آندرونیکوس پالیاتاناسیس

سفارش ساخت سایت در فریلنس پروژه

چکیده: تجزیه و تحلیل تقارن Noether برای مطالعه یک مدل کیهانی چند میدانی در یک هندسه پس‌زمینه FLRW فضایی استفاده می‌شود. انتگرال عمل گرانشی از دو میدان اسکالر تشکیل شده است، میدان برانس-دیک و میدان اسکالر دوم که حداقل با گرانش همراه است. با این حال، دو میدان اسکالر در شرایط جنبشی تعامل دارند. این چند میدانی برای توصیف معادل تورم هذلولی در چارچوب جردن پیدا شده است. بکارگیری قضایای نوتر پارامترهای آزاد مدلی را که قوانین حفاظت وجود دارد محدود می کند. ما متوجه شدیم که معادلات میدان یک سیستم دینامیکی یکپارچه را تشکیل می‌دهند و راه‌حل تحلیلی به دست می‌آید

بهبود دقت کالیبراسیون LIGO با استفاده از فیلترهای وابسته به زمان برای جبران تغییرات زمانی (arXiv)

تحولات اخیر در تحقیقات انجام شده با LIGO part2 (اخترفیزیک)

عکس رابرت کاتزکی در Unsplash

1. بهبود دقت کالیبراسیون LIGO با استفاده از فیلترهای وابسته به زمان برای جبران تغییرات زمانی (arXiv)

انجام پروژه در فریلنس پروژه

چکیده: پاسخ تداخل سنج های پیشرفته LIGO با زمان متفاوت است [arXiv:1608.05134]. بنابراین کالیبراسیون دقیق تداخل سنج ها باید تغییرات زمانی در پارامترهای مدل کالیبراسیون را ردیابی و جبران کند. این تغییرات در طول سه اجرای رصد پیشرفته LIGO اول ردیابی شدند و جبران برخی از آنها در روش کالیبراسیون اجرا شده است. در طول اجرای مشاهده دوم، اصلاحات ضربی در پاسخ تداخل سنج در حالی که داده‌های کرنش کالیبره‌شده هم در زمان واقعی و هم در زمان تأخیر بالا تولید می‌شد، اعمال شد. در یک کالیبراسیون با تأخیر بالا که پس از اجرای دوم مشاهده و در طول کل اجرای سوم مشاهده انجام شد، اصلاحی شامل به‌روزرسانی فیلترها در کالیبراسیون اعمال شد - وابستگی زمانی فرکانس قطب حفره جفت شده fcc. اکنون روش‌هایی برای جبران تغییرات در پاسخ تداخل‌سنج که به فیلترهای وابسته به زمان نیاز دارند، از جمله صفرهای متغیر، قطب‌ها، بهره‌ها و تأخیرهای زمانی ایجاد شده‌اند. جبران وابستگی زمانی خوب مدل شده پاسخ تداخل سنج به کاهش خطاهای سیستماتیک در کالیبراسیون به کمتر از 2% در بزرگی و <2∘ در فاز در حساس ترین باند فرکانسی LIGO 20-2000 هرتز کمک کرده است [arXiv:2005.02531، arXiv: 2107.00129]. علاوه بر این، چنین جبرانی برای کاهش عدم قطعیت و تعصب در مکان‌یابی آسمان برای ادغام ستاره‌های نوترونی دوتایی شبیه‌سازی شده نشان داده شد.

2. المپیک سیاه چاله: انتخاب متریک از تلسکوپ افق رویداد و رصدهای LIGO-VIRGO (arXiv)

نویسنده : دنگ وانگ

چکیده: ما یک پارادایم جدید در زمینه فیزیک سیاهچاله پیشنهاد می کنیم، به عنوان مثال، با مشاهدات بیشتر و دقیق تر، باید یک انتخاب متریک انجام داد تا مشخص شود کدام سیاهچاله از نظر رصدی ترجیح داده می شود. با توجه به داده‌های تصویربرداری سایه‌ای از تلسکوپ افق رویداد و اندازه‌گیری‌های امواج گرانشی حاصل از همکاری LIGO-VIRGO، ما سعی می‌کنیم به این موضوع بپردازیم. اگرچه بر اساس داده‌های کنونی هیچ اولویت آشکاری برای یک متریک سیاهچاله خاص پیدا نمی‌کنیم، به عنوان ارائه این الگوی تحقیقاتی جدید، ما این معیارهای سیاهچاله را با استفاده از معیار اطلاعات بیزی رتبه‌بندی می‌کنیم. ما متوجه شدیم که کر و رایسنر-نوردستروم مقام اول بازی‌های المپیک سیاه‌چاله را به دست آورده‌اند. جالب توجه است، ما کران بالای 2σ از میانگین بار الکترونیکی Q<2.82×1018 C را برای فضازمان رایسنر-نوردستروم، و محدودیت 2σ را روی پارامتر اسپین متوسط ​​a=-0.02+4.07-4.04 متر برای فضازمان کر می‌دهیم، که با پیش بینی چرخش صفر برای ناظر دور سازگار است. مشاهدات چند پیام رسان و چند طول موجی آینده، کاربرد این پارادایم جدید را در آزمون های تئوری های گرانشی و سیاهچاله ها افزایش خواهد داد. △

طراحی لوگو با بهترین طراحان لوگو

3. کاهش ابعاد متمایز با استفاده از شبکه های عصبی عمیق برای خوشه بندی LIGOData (arXiv)

نویسنده: سارا بهادینی، یونان وو، اسکات کوفلین، مایکل زوین، آگلوس کی. کاتساگلوس

سفارش ساخت سایت در فریلنس پروژه

چکیده: در این مقاله، با استفاده از قابلیت‌های شبکه‌های عصبی برای مدل‌سازی غیرخطی‌های موجود در داده‌ها، مدل‌های متعددی را پیشنهاد می‌کنیم که می‌توانند داده‌ها را در یک منیفولد کم‌بعد، متمایز و صاف نمایش دهند. مدل‌های پیشنهادی می‌توانند دانش را از دامنه کلاس‌های شناخته شده به دامنه جدیدی که کلاس‌ها ناشناخته هستند، منتقل کنند. یک الگوریتم خوشه‌بندی بیشتر در دامنه جدید برای یافتن کلاس‌های بالقوه جدید از مجموعه داده‌های بدون برچسب استفاده می‌شود. مشکل تحقیق و داده های این مقاله از پروژه جاسوسی گرانش که یک پروژه جانبی رصدخانه امواج گرانشی تداخل سنج لیزری پیشرفته (LIGO) است، نشات گرفته است. هدف پروژه LIGO شناسایی امواج گرانشی کیهانی با استفاده از آشکارسازهای عظیم است. با این حال اختلالات غیر کیهانی و غیر گاوسی معروف به «اشکال» در داده‌های امواج گرانشی LIGO نشان داده می‌شوند. این نامطلوب است زیرا مشکلاتی را برای فرآیند تشخیص امواج گرانشی ایجاد می کند. Gravity Spy به شناسایی اشکالات با هدف درک منشأ آنها کمک می کند. از آنجایی که انواع جدیدی از اشکالات در طول زمان ظاهر می شوند، یکی از اهداف Gravity Spy ایجاد کلاس های جدید اشکال است. برای انجام این کار، ما یک روش در این مقاله برای انجام این کار ارائه می دهیم

انجام پروژه متلب  در فریلنس پروژه با بهترین متخصصان

پروتون ها و توضیح آن ها در هسته

اوترون‌ها و پروتون‌ها در هسته با هم و همچنین کوارک‌ها را در خوشه‌ها به یکدیگر متصل می‌کند تا ذرات زیر اتمی آشناتر مانند پروتون‌ها و نوترون‌ها را بسازد در حالی که نیروی ضعیف مسئول «تبدیل» از پروتون به نوترون یا بالعکس است.

باشه ولی چرا نیروی ضعیف مشکل داره؟؟

بنابراین، در نهایت، اکنون که تصور کلی از نیروی ضعیف داریم، می‌توانیم در مورد اینکه چرا این نیرو باعث ایجاد مشکل می‌شود، بحث کنیم. حالا بیایید داستان را شروع کنیم….

انجام پروژه در فریلنس پروژه

    نیروی ضعیف - برابری کاهش می یابد

در سال 1927، یوجین ویگنر اصل حفاظت از برابری (P-conservation) را رسمیت بخشید، این ایده که جهان کنونی و دنیایی که شبیه تصویر آینه‌ای آن ساخته شده است، به یک شکل رفتار می‌کنند، با این تفاوت که چپ و راست معکوس می‌شوند. (به عنوان مثال، ساعتی که در جهت عقربه های ساعت می چرخد، اگر یک نسخه آینه ای از آن ساخته شود، در خلاف جهت عقربه های ساعت می چرخد).

اکنون، در سال 1957 C.S. وو و همکارانش هسته‌های کبالت-60 را در یک راستا قرار دادند و تعداد الکترون‌های واپاشی را در دو جهت، در امتداد اسپین هسته‌ای و در مقابل اسپین، شمارش کردند. حال، اگر قرار بود برابری رعایت شود، باید الکترون‌ها در همه جهات به طور یکسان گسیل شوند، زیرا جهان هیچ حس جهت‌گیری ندارد، اما همانطور که مشخص شد، در این آزمایش، الکترون‌های بیشتری در مقابل اسپین ساطع می‌شوند تا در طول اسپین. برابری حفظ نشده است، نیروی ضعیف تقارن برابری را شکسته است!!

سفارش طراحی سایت در فریلنس پروژه

این کشف باعث شد که همکارانش سونگ-دائو لی و چن-نینگ یانگ جایزه نوبل فیزیک 1957 را برنده شوند، در حالی که خود وو در سال 1978 اولین جایزه ولف در فیزیک را دریافت کرد.

اکنون، این نتیجه یک فرض اساسی را که ما در مورد جهان داشتیم از بین برد، به این معنی که جهان دارای یک "چپ" و "راست" است، ممکن است اصطلاحات بر اساس ناظر متفاوت باشد.

اما، هنوز همه چیز از بین نرفته است، ما تقارن برابری را با تقارن CP جایگزین کردیم، که در آن C بار و P برابری است، به این معنی که اگر ما هر دو سمت چپ و راست و همچنین بار ذرات را در آزمایش معکوس کنیم، سپس نتایج باید ثابت بماند و این مدت زمان زیادی ادامه داشت تا اینکه….

2) بازده نیروی ضعیف - پایان تقارن CP

برای این قسمت، قهرمان ما Kaon، یک ذره زیر اتمی خواهد بود. در ادامه تجزیه کائون ها به پیون ها و الکترون ها آمده است.

طراحی لوگو با بهترین طراحان لوگو

همانطور که مشخص است، کائون ها یا ضد کائون ها، چه آینه ای باشند و چه غیر واپاشی، در مقایسه با الکترون ها، احتمال کمی بیشتر برای واپاشی به پوزیترون دارند. و این هم فروپاشی تقارن CP است!!

3) حالا چی؟

خوب، اکنون که برابری و حتی تقارن CP از بین رفته است، ما هنوز تسلیم نشدیم. ما یک تقارن دیگر به آن اضافه کردیم و آن تقارن TIME است که آن را به تقارن CPT تبدیل کرده است. حال می‌گوییم اگر برابری، بار و زمان را با هم معکوس کنیم، نتایج آزمایش‌ها باید ثابت بمانند.

لیست مجریان نظام مهندسی اراک

برای دادن خبرهای خوب، CPT به امروز ایستاده است. هیچ آزمایشی آن را شکسته است.

همه درود بر نیروی ضعیف!!

اگرچه، ما بحث کرده ایم که چگونه نیروی ضعیف همه این تقارن ها را می شکند و درک ما از جهان را "ضعیف" می کند، اما همه چیز بد نیست. برای شروع، فرصت‌های جدیدی به ما می‌دهد تا با کنار گذاشتن مفروضات خود، دانش خود را بیشتر ارتقا دهیم، اما این همه ماجرا نیست. شکستن تقارن CP نیز احتمالاً به این دلیل است که جهان در مقایسه با پادماده ماده بسیار بیشتری دارد (همان ماده اما با بار مخالف و تکانه زاویه ای) و بنابراین وجود ما را توضیح می دهد!

پایان

امیدوارم این مقاله به شما کمک کند چیزهای جدید و جالبی بیاموزید. اگرچه من مرد کاملی نیستم، بنابراین برای هر گونه اشتباه نوشتاری یا فنی، در صورت تمایل با من در [e-mail] یا از طریق نظرات تماس بگیرید.

منابع

انجام پروژه متلب با بهترین متخصصان

    وریتازیوم

    فیزیک دقیقه

    chem.libretexts.org

    hyperphysics.phy-astr.gsu.edu

    plato.stanford.edu

    Kaon Lifetime and Decay اثر Ilgaitis Prusis

انواع نیروی هسته ای و توضیح نیروی هسته ای ضعیف و توضیح آن در فیزیک

نیروی ضعیف - سردرد یا ناجی؟

با توجه به دانش امروزی ما، 4 نیروی "بنیادی" در فیزیک وجود دارد. این بدان معنی است که هر نیرو یا تعاملی را می توان به این 4 نیرو تقلیل داد یا به آنها ردیابی کرد، اما با توجه به دانش فعلی ما نمی توان این نیروها را بیش از این کاهش داد. این نیروها عبارتند از

    نیروی گرانش

    نیروی الکترومغناطیسی

    نیروی هسته ای ضعیف

    نیروی هسته ای قوی

همانطور که گفته شد، بحث امروز ما حول محور نیروی هسته ای ضعیف خواهد بود.

به هر حال نیروی هسته ای ضعیف چیست؟

انجام پروژه فریلنس پروژه

خوب، زیاد وارد جزئیات فنی نمی‌شویم، این نیرویی است که می‌تواند یک پروتون را به نوترون یا بالعکس تبدیل کند و مسئول واپاشی بتا است (در این مقاله بیشتر در این مورد بحث خواهیم کرد)

اما چرا "ضعیف" است؟

نیروی ضعیف در محدوده بسیار کمی از فواصل قابل توجه است. فقط در محدوده 10^-17 متر موثر است. اگر بخواهیم این را در نظر بگیریم، حتی از قطر یک پروتون هم کوچکتر است!!

اما چرا این نیروی ضعیف و بامزه سردرد است؟

خوب، نیروی ضعیف به دلایل زیادی سردرد است، بدیهی است که تا حدودی در شکافت هسته ای نیز دخالت دارد، اما این چیزی نیست که امروز در مورد آن صحبت خواهیم کرد.

سفارش ساخت سایت در فریلنس پروژه

اکنون، فیزیکدانان سخت کار می کنند تا جهان را رصد کنند و سپس مشاهدات خود را با تئوری مستحکم توضیح می دهند و برای این کار، قوانینی را در مورد اینکه چگونه فکر می کنند جهان رفتار می کند، وضع می کنند. و همانطور که معلوم است نیروی ضعیف قوانین زیادی را زیر پا گذاشته است و به فیزیکدانان زمان سختی می دهد.

برای شروع، طبق گفته فیزیکدانان قبل از کشف واپاشی های رادیواکتیو، تصور می شد که اتم های یک عنصر خاص به همان شکلی که هست می مانند، اما معلوم شد که دقیقاً اینطور نیست. این امر از زمان کشف رادیواکتیویته محقق شد و نیروهای هسته ای قوی و ضعیف نقش مهمی در آن دارند.

اما باید به این فکر کنید که اگر نیروهای قوی و ضعیف در رادیواکتیویته نقش دارند، چرا ما این همه تقصیر را به گردن نیروی ضعیف می اندازیم؟ خوب این به این دلیل است که نیروی قوی به من رشوه داده است….

میدونم خیلی شوخی بود ولی پس چرا دقیقا؟؟ برای درک این موضوع، باید تفاوت بین دو نوع مختلف رادیواکتیویته، یعنی واپاشی آلفا و بتا را درک کنیم.

زوال آلفا

در این نوع فروپاشی، یک هسته سنگین که ناپایدار است، یک ذره آلفا (هسته هلیوم) ایجاد می کند و به هسته ای با عدد اتمی و جرمی کمتر تبدیل می شود. بهترین مثال، تجزیه رادیواکتیو اورانیوم است:

طراحی لوگو با بهترین طراحان لوگو

در این تغییر هسته ای، اتم اورانیوم به اتم توریم تبدیل شد و در این فرآیند، یک ذره آلفا منتشر کرد. یک ذره آلفا این نماد را از کجا می گیرد؟ عدد پایین در نماد هسته ای تعداد پروتون ها است. این بدان معناست که ذره آلفا دو پروتون در خود دارد که توسط اتم اورانیوم از بین رفته است. دو پروتون همچنین دارای بار 2+ هستند. عدد بالایی، 4، عدد جرمی یا مجموع پروتون‌ها و نوترون‌های ذره است. از آنجایی که ذرات آلفا دو پروتون و در مجموع چهار پروتون و نوترون دارد، ذرات آلفا نیز باید دو نوترون داشته باشند. ذرات آلفا همیشه همین ترکیب را دارند: دو پروتون و دو نوترون.

حال، از آنجایی که می دانیم هسته ای بسیار کوچک و پر از پروتون هایی که بار یکسانی دارند، آیا نباید یکدیگر را دفع کنند و از هم جدا شوند؟

پاسخ این است که نیرویی که قبلاً ناشناخته بود، هسته را کنار هم نگه می‌دارد و آن را به صورت توپی از نوکلئون‌های فشرده در می‌آورد. این نیرو به عنوان نیروی هسته ای قوی شناخته می شود. نیروی قوی آنقدر برد کوتاه دارد که در فاصله 15-10 متری به سرعت به صفر می رسد. با این حال، مانند چسب، هنگامی که نوکلئون ها به یکدیگر نزدیک می شوند، بسیار قوی است.

تعادل نیروی الکترومغناطیسی با نیروهای هسته ای چیزی است که به هسته اجازه می دهد شکل کروی خود را حفظ کند. اگر به هر دلیلی، نیروی الکترومغناطیسی بر نیروی هسته ای غلبه کند، اجزای هسته از هم جدا می شوند.

واپاشی آلفا به نوعی از فروپاشی اشاره دارد که زمانی اتفاق می افتد که پروتون های زیادی در هسته یا در عناصر با اعداد اتمی بالاتر وجود داشته باشد. در طول واپاشی آلفا، هسته دو پروتون و دو نوترون (ذره آلفا) را به بیرون پرتاب می‌کند و به نیروی هسته‌ای قوی اجازه می‌دهد تا تعادل را با نیروی الکترومغناطیسی دافعه به دست آورد.

فروپاشی بتا

انجام پروژه متلب درفریلنس پروژه

در این نوع فروپاشی، یک هسته فقط پروتون یا نوترون را از دست نمی دهد، در عوض یک نوترون به پروتون تبدیل می شود، و این نوع "تبدیل" یک نوکلئون به دیگری با نیروی ضعیف توضیح داده می شود. اکنون، اینکه دقیقاً چگونه کل این دگرگونی اتفاق می‌افتد، جزییات زیادی است و در مقاله بعدی به آن خواهیم پرداخت. اما در حال حاضر، نکته کلیدی این است که وقتی یک پروتون به نوترون تبدیل می شود یا برعکس، نیروی ضعیفی درگیر می شود. همچنین در طی این نوع تبدیل، یک الکترون گسیل می شود (در واپاشی بتا) یا جذب می شود (در جذب الکترون). بهترین مثال توریم-234 است که در بالای تجزیه به پروتاکتینیوم-234 تشکیل شده است.

لیست مجریان نظام مهندسی اراک

در حال حاضر، انواع دیگری از رادیواکتیویته نیز وجود دارد، اما این 2 مورد برای پیشبرد ما کافی است. نکته کلیدی که من می‌خواستم ارائه کنم این بود که نیروی هسته‌ای قوی مسئول نگهداشتن نبرد است