بسم الله الرحمن الرحيم

جمعية علوم الفيزياء بالتعاون مع المنتدى

الفيزيائييقدمان :

بعنوان : علمية محاضرة

التناظر و إنكسار التناظر في الفيزياء

التناظر : دراسة مجاالتاليومية : الحياة

اللغات ، الموسيقى ، الفنونالرياضيات :

التمثيل نظرية ، التحويالت زمرالطبيعية : العلوم

البيولوجيا ، الكمياء ، الفيزياء

التناظر (symmetry)

الفيزياء ) في Symmetry inالتناظرPhysics:)

؟؟ • فيزيائيا بالتناظر نعني ماذاان بع.د معين لنظام الفيزيائي الوصف تماسك عن عبارة الفيزياء في التماثل

للتغيير . النظام يتعرضالفيزياء :• في التناظرات أنواع

مستمر ) ( :continuous symmetryتناظر)localمحلي) عالمي( )globalو زمكاني( ،space-time) + مكان( ) زمان

متقطع ) (: discrete symmetryتناظرالعياري ) (guage symmetryالتناظر( الشحني )charge conjugationالترافق الندية( ،parity( الزمني( timeاالنعكاس

inversion)الفائق ) (super symmetryالتناظر

نوثر : ) مبرهنة و المستمرة continuous symmetries and Noetherالتناظراتtheorem)

الزماني ) Timeاالنتقالtranslation)

المكاني ) Spaceاالنتقالtranslation)

(Rotationالدوران )

d2rdt2

F=ma=m

: نيوتن قوانين

مكان اي في للتطبيق يصلح القانون نفسالمكان) ” تحويالت تحت تغاير االحداثيات ال ازاحة تماثل

“(المكانية

الحركة اتجاه اختلف مهما يصلح القانون نفسدوراني )” “(تماثل

بعد و غدا و اليوم للتطبيق قابل القانون سنة 100نفسالزمني )” االحداثي ازاحة “(تماثل

المستمرة التماثالت على مثال

الحركة قانون

نوثر إيمي1882-1935

نوثر : -Noether )مبرهنةTheorem )

حفظ = قانون تناظر

على ....... معتمدة غير الفيزياء قوانين

محور اإلزاحة الطاقةحفظ الزمن في

محور اإلزاحة الحركة حفظ المكانفي الخطية كمية

محور الدوران الزاوية حفظ المكانحول الحركة كمية

ضعالو

اقةط

ركةالح قة

طا

مبرهنة مفهوم بحسب المحفوظة الكميةنوثر

jqV

المعممة الحركة pqكمية

القوة المعممة

الحركة معادلة

d dt Pqj = - V

qj

Vqj

if =0: d dt Pqj = 0:

Pqj = constant Pqj محفوظة

q qj

ال يرتتغ

دماعن اثلة

متم V

الغامض : األولية الجسيمات عالم

القياسي : ) (Standard Modelالنموذجللجسيمات مميزة خصائص

الكهربية الشحنةالكتلة المغزلي اللف ا ةينوللالشحنة

الجسيمات لولبية

الواصفة النظرية المراسل الجسيم القياسية الزمرة القوة

Quantum Chromodynamics

(gالقولون ) القوية النووية

Quantum Electrodynamics

الفوتون الكهرومغناطيسية

Weinberg - Salam الكهروضعيفة0, ,W W Z

2 1) (4QED i c D mc F F

1 1) (2 2EW wi g Y B g W

القياسي النموذج في الطبيعة قوىمجاالت جسيمات

,1) (4QCD j ji D m F F

المتقطعة ) DiscreteالتناظراتSymmetries: )

(Parityالندية )•• P (x,y,z) (-x,-y,-z)

•( الُشَحني (Charge conjugationالترافق• C (+,-) )+,-(

الزمني )• (Time reversalاإلنعكاس• T (t - t)

( : Parityالندية )االحداثيات استبدال فيها يتم عملية هي

. ) بمعكوساتها) المرآة ” ”االتجاهات تحول

يسار يمينالندية :

y-xy-yz-z

x

y

z x’

y’

z’

اليسرى اليد نظام

اليُمنى اليد نظام

P (x,y,z) = (-x,-y,-z) ( الزوجية (:even parityالندية

P Y(x) Y(-x) = +1 Y(x)

الفردية ) ( : odd parityالندية P Y(x) Y(-x)- =1 Y(x)

p parityJ spin

: األولية الجسيمات في الندية

تصنيف و الندية المغزلي، اللف بين العالقةالجسيمات

Charge Conjugation )الُشَحنيالترافق )

cc

1c

C : + - ; - + ( الشحني الترافق ( Cمؤثريحول مؤثر عن عبارة

و مضاد جسيم إلى الجسيمصحيح العكس

C e e

Q e q e

Q e q e

الزمني Time)اإلنعكاسReversal)

:

, 0

T t tT UKT H

T

عكس فيها يتم التي العميلة هياي في الزمن سريان اتجاهفيزيائية عملية او منظومة

الطبيعة : في التناظرات انتهاك حاالتالفائق • التناظرالضعيفة • التفاعالتالتلقائي إنكسار حاالت • التناظر

الفائق: ) التناظر (SUSYاوالً

الضعيفة )ثانيا: (Weak Interactionsالتفاعالت

الشديدة النووية القوة

القوة الكهرومغناطيسية

الضعيفة النووية القوة

) - ميزون ) الباي البايو�ن تحلل على المتقطعة التناظرات اختبار

النديةparity

الطبيعة غيرالمعكوس النيوترينو في موجود

الزمني اإلنعكاسTime reversal

لكن:اليميني النيوترينو مرافق موجود لكن القياسي غير النموذج في

الُشَحنِي الترافقCharge conjugation

النيوترينو موجود الُشَحنِي مرافق غير !!

بالندية متبوعا الشحني الترافق CP )انتهاكViolation )

الشحني الزمن تناظر الندية المرافق و(CPT)

الضعيفة النووية القوة في التناظر إنتهاك

التناظر القوة P C T CP CPT

الجاذبية الكهرومغناطيسية

الشديدةالضعيفة

التلقائي: ) التناظر إنكسار Spontaneous SymmetryثالثاBreaking)

2 2 4

2 2 4

2 2

2

1 1 12 2 4

1 1) (2 4

0 ) (

0

2249

V

V

GeV

هيغز (Higgs Mechanism)آلية

1 802wgM GeV

2 21 2

1 912zM g g GeV

الهيغز وجه في مشاكل

�ا�إل�س�ت�م�ا�ع �ل�ح�س�ن �ش�ك�ر�اً