الحقل السلمى scalar field هو واحد من أهم حقول القوة فى الطبيعة..
وهو مرافق لجسيم سلمى scalar particle اى عزم لفه spin يساوى صفر..
مثلما ان الفوتون وهو بعزم لف يساوى واحد يرافق الحقل الكهرومغناطيسى ولهذا يسمى الفوتون جسيم شعاعى vector particle و الحقل الكهرومغناطيسى حقل شعاعى vector field..
اما الحقل السلمى فهو مهم جدا جدا من ناحية اخرى..
فهو لا ينتمى للحقول الشعاعية التى تعبر عن القوى و لا الى الحقول السبينورية spinorial (ذات عزم اللف يساوى نصف) مثل حقل ديراك المرفق بالالكترون التى تعبر عن المادة بل هو صنف لوحده..
فجسيم الهيغز Higgs هو جسيم سلمى موصوف بحقل سلمى مثل الذى فى الصورة.
وايضا جسيم التضخم او الانفلاطون inflaton فى الكون البدائى primordial universe هو جسيم سلمى..
الحقل السلمى هو اساس ما يسمى نموذج ايزينغ Ising model الذى يصف كل التحولات الطورية من الدرجة الثانية فى الطبيعة..
فمثلا فان مخطط الطور phase diagram للحقل السلمى -كما هو مشروح فى الصورة- يحتوى على طورين اساسيين ..
الطور المنظم ordered phase و يسمى ايضا طور المادة الفيرومغناطيسية ferromagnetism اى الحديدية..
والطور غير-المنظم disordered phase و يسمى ايضا طور المادة البارامغناطيسية paramagnetism..
والانتقال بينهما هو تحول طورى من الدرجة الثانية يقابل انكسار تلقائى للتناظر-انظر مثال الزمرة O(N) فى الصورة-..
الميكانيزم المسؤول عن انكسار القوة الكهروضعيفة electroweak فى الكون البدائى الى قوة مغناطيسية و قوة ضعيفة كما نراهما اليوم هو تحول طورى من هذا النوع...
التحول من المادة المغناطيسية الدائمة -الفيرومغناطيسية- الى المادة المغناطيسية المؤقتة -البارمغناطيسية- هو ايضا تحول ايضا من هذا النوع..وهو المثال النموذجى..وهو الذى يكفى فى وصفه نموذج ايزينغ..لكن الحقل السلمى هو النظرية الميكروسكوبية اى الاساسية لنموذج ايزينغ..
التحول الطورى من الدرجة الثانية بين الغاز و السائل (مثلا فى حالة الماء) هو ايضا من هذا النوع..
التحول الطورى من الناقلية العادية الى الناقلية الممتازة superconductivity و من المائعية العادية الى المائعية الممتازة superfluidity هما ايضا من هذا النوع..
فى الواقع فان كل التحولات الطورية من الدرجة الثانية فى الطبيعة -وتسمى ايضا تحولات حرجة critical او مستمرة continuous- مهما كانت طبيعتها هى موصوفة بالحقل السلمى ادناه او بنموذج ايزينغ الذى هو تقريب للحقل السلمى ادناه و هى مرفقة بانكسار تلقائى للتناظر -قد يصعب تحديده فى بعض الاحيان- وهى تشكل فيما بينها ما يسمى صنف الكينونة لايزينغ Ising univetsality class..
وحتى بعض نماذج الثقالة الكمومية فانها تحتوى على تحويلات طورية من الدرجة الثانية بين طور لا يحتوى على فضاء-زمن وطور آخر تنبعث فيه هندسة الفضاء-زمن فى تحول طورى حرح مستمر من الدرجة الثانية و اشهر هذه الامثلة نظريات التثليت الديناميكى dynamical triangulation, نظرية هورافا و لفيشيتز Horava-Lifshitz theory, و الهندسة غير-التبديلية للنماذج المصفوفية الوترية non-commutative geometry of stringy matrox models..
وهو مرافق لجسيم سلمى scalar particle اى عزم لفه spin يساوى صفر..
مثلما ان الفوتون وهو بعزم لف يساوى واحد يرافق الحقل الكهرومغناطيسى ولهذا يسمى الفوتون جسيم شعاعى vector particle و الحقل الكهرومغناطيسى حقل شعاعى vector field..
اما الحقل السلمى فهو مهم جدا جدا من ناحية اخرى..
فهو لا ينتمى للحقول الشعاعية التى تعبر عن القوى و لا الى الحقول السبينورية spinorial (ذات عزم اللف يساوى نصف) مثل حقل ديراك المرفق بالالكترون التى تعبر عن المادة بل هو صنف لوحده..
فجسيم الهيغز Higgs هو جسيم سلمى موصوف بحقل سلمى مثل الذى فى الصورة.
وايضا جسيم التضخم او الانفلاطون inflaton فى الكون البدائى primordial universe هو جسيم سلمى..
الحقل السلمى هو اساس ما يسمى نموذج ايزينغ Ising model الذى يصف كل التحولات الطورية من الدرجة الثانية فى الطبيعة..
فمثلا فان مخطط الطور phase diagram للحقل السلمى -كما هو مشروح فى الصورة- يحتوى على طورين اساسيين ..
الطور المنظم ordered phase و يسمى ايضا طور المادة الفيرومغناطيسية ferromagnetism اى الحديدية..
والطور غير-المنظم disordered phase و يسمى ايضا طور المادة البارامغناطيسية paramagnetism..
والانتقال بينهما هو تحول طورى من الدرجة الثانية يقابل انكسار تلقائى للتناظر-انظر مثال الزمرة O(N) فى الصورة-..
الميكانيزم المسؤول عن انكسار القوة الكهروضعيفة electroweak فى الكون البدائى الى قوة مغناطيسية و قوة ضعيفة كما نراهما اليوم هو تحول طورى من هذا النوع...
التحول من المادة المغناطيسية الدائمة -الفيرومغناطيسية- الى المادة المغناطيسية المؤقتة -البارمغناطيسية- هو ايضا تحول ايضا من هذا النوع..وهو المثال النموذجى..وهو الذى يكفى فى وصفه نموذج ايزينغ..لكن الحقل السلمى هو النظرية الميكروسكوبية اى الاساسية لنموذج ايزينغ..
التحول الطورى من الدرجة الثانية بين الغاز و السائل (مثلا فى حالة الماء) هو ايضا من هذا النوع..
التحول الطورى من الناقلية العادية الى الناقلية الممتازة superconductivity و من المائعية العادية الى المائعية الممتازة superfluidity هما ايضا من هذا النوع..
فى الواقع فان كل التحولات الطورية من الدرجة الثانية فى الطبيعة -وتسمى ايضا تحولات حرجة critical او مستمرة continuous- مهما كانت طبيعتها هى موصوفة بالحقل السلمى ادناه او بنموذج ايزينغ الذى هو تقريب للحقل السلمى ادناه و هى مرفقة بانكسار تلقائى للتناظر -قد يصعب تحديده فى بعض الاحيان- وهى تشكل فيما بينها ما يسمى صنف الكينونة لايزينغ Ising univetsality class..
وحتى بعض نماذج الثقالة الكمومية فانها تحتوى على تحويلات طورية من الدرجة الثانية بين طور لا يحتوى على فضاء-زمن وطور آخر تنبعث فيه هندسة الفضاء-زمن فى تحول طورى حرح مستمر من الدرجة الثانية و اشهر هذه الامثلة نظريات التثليت الديناميكى dynamical triangulation, نظرية هورافا و لفيشيتز Horava-Lifshitz theory, و الهندسة غير-التبديلية للنماذج المصفوفية الوترية non-commutative geometry of stringy matrox models..
No comments:
Post a Comment