المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
معنى قوله تعالى زين للناس حب الشهوات من النساء
2024-11-24
مسألتان في طلب المغفرة من الله
2024-11-24
من آداب التلاوة
2024-11-24
مواعيد زراعة الفجل
2024-11-24
أقسام الغنيمة
2024-11-24
سبب نزول قوله تعالى قل للذين كفروا ستغلبون وتحشرون الى جهنم
2024-11-24


Space > 3-D?  
  
109   03:10 مساءاً   date: 7-10-2016
Author : Franklin Potter and Christopher Jargodzki
Book or Source : Mad about Modern Physics
Page and Part : p 27


Read More
Date: 18-10-2016 108
Date: 18-10-2016 102
Date: 13-10-2016 107

Space > 3D?

Can you provide arguments for why space has three dimensions? Hint: Are planetary orbits stable in a space of n dimensions, where n > 3? Is the hydrogen atom stable when n > 3?

Answer

There are several arguments for why space is not larger than three dimensions. Planetary orbits are not stable when n > 3, except for a circular orbit for n = 4, because the attractive force and the centripetal force both do not have the correct dependence on radial distance. In 1917 P. Ehrenfest showed that one needs to consider the Poisson equation for arbitrary dimensions to determine orbit stability. When the n ≥ 4 circular orbit for a body around a central mass becomes slightly perturbed, one can show that the comparison of the central force to the centripetal force for the orbit depends on the perihelion value r1 and the aphelion value r2 according to [1/2 – (n – 2)1]/r21 < [1/2 – (n – 2)1]/r22, which cannot be true for n = 4 and larger. In a 4-D space, a satellite launched from Earth toward the Sun would either fly away to infinity or spiral into the Sun.

The hydrogen atom is not stable when n > 3 because there is no energy minimum for n ≥ 5, which is shown using the indeterminancy principle that is, the Heisenberg uncertainty principle. For the case n = 4, the relativistic energy equation must be examined to show that no energy minimum is available and the atom is not stable. Several other physical phenomena would be unusual for n ≥4 dimensions.

There is no satisfactory propagation of sound waves or electromagnetic waves free of distortion and reverberation in spaces other than n = 1 and n = 3. Also, axial vectors such as the magnetic field and the angular momentum vectors do not exist in even-dimensional spaces.

The considerations could be extended to a universe with more than one time dimension! However, this matter and others we leave for future challenges.




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.