افتح القائمة الرئيسية

تغييرات

تم إضافة 1٬799 بايت ، ‏ قبل سنتين
إضافة بعض المراجع والصور
{{مصدر|تاريخ=مارس 2016}}
 
== '''مقدمة''' ==
[[ملف:Gyroskop.jpg|تصغير|يسار|200بك|[[الجيروسكوب]] يبقى شاقولياً أثناء دورانه بتأثير العزم الزاوي]]
 
 
== '''الزخم الزاوي (التعريف الحديث)''' ==
[[ملف:Angular momentum bivector and pseudovector.svg|تصغير|الزخم الزاوي لجيم بكتلة '''m''' و3 متجهات موضع '''X''' و3 متجهات موضع '''P'''.]]
في [[فيزياء حديثة|الفيزياء النظرية الحديثة]] (القرن الـ20)، وصِف الزخم الزاوي بإستخدام توصيف آخر بدلاً من الشبه متجه. في هذا التوصيف، الزخم الزاوي هو [[مبرهنة نويثر|شحنة نويثر]] بصيغة من الرتبة الثانية مرتبطة بثبات دوراني. نتيجة لذلك لا يحفَظُ الزخم الزاوي في الـ<nowiki/>[[زمكان]] المنحني، إلا إذا كان ذو ثبات دوراني [[خط مقارب|مقارب]].
 
 
=='''في ميكانيكا الكم'''==
[[ملف:Classical angular momentum.svg|تصغير|الزخم الزاوي لجسم في الميكانيكا الكلاسيكية.
'''يسار:''' البرم '''S''' هو زخم زاوي مداري للجسم حول كل نقطة.
 
'''يمين:''' الزخم الزاوي المداري '''L''' حول محور.
 
'''الأعلى:''' ممتد عزم القصور الذاتي '''I''' والسرعة الزاوية '''ω'''.
 
'''الأسفل:''' زخم الحركة '''p''' والمساحة القطرية من محور. الزخم الزاوي الكلي (برم زائد مداري) هو '''J'''.
]]
الزخم الزاوي في [[ميكانيكا الكم]] يختلف من نواحي كثيرة عن الزخم الزاوي في [[ميكانيكا كلاسيكية|الميكانيكا الكلاسيكية]]. في ميكانيكا الكم النسبية تختلف أكثر حتى، حيث أن التعريفات النسبية السابقة تصبح [[مؤثر|مؤثرات]] ممتدة.
 
في كل حال، في الفيزياء الكمية، يوجد نوع أخر من الزخم الزاوي يدعى "الزخم الزاوي البرمي"، ويمثل بالمؤثر البرمي S. تقريباً كل [[جسيم أولي|الجسيمات الأولية]] لديها برم. يوصف البرم عادة كما لو كان الجسيم يدور حول محور، لكن هذه صورة خادعة وغير دقيقة، فالبرم هو صفة أصيلة للجسيم، لا ترتبط بأي حركة من أي نوع في الفراغ، وتختلف جذرياً عن الزخم الزاوي المداري. كل الجسيمات الأولية لديها برم خاص بها، فعلى سبيل المثال [[إلكترون|الإلكترونات]] لديها "برم 2/1"في حين أن [[فوتون|الفوتونات]] لديها "برم 1".
 
أخيراً، يوجد الزخم الزاوي الإجمالي J، والذي يجمع الزخم الزاوي البرمي والمداري لكل الجسيمات و<nowiki/>[[مجال فيزيائي|الحقول]]. (لجسيم واحد، J = L + S.) حفظ الزخم الزاوي ينطبق على J، ولكن ليس على L ولا S. على سبيل المثال، التفاعل البرمي -المداري يسمح للزخم الزاوي أن ينقل ذهاباً وإياباً ما بين L وS، والمجموع يبقى ثابتاً. الإلكترونات والفوتونات لا تحتاج لقيم عددية صحيحة للزخم الزاوي الإجمالي، لكن من الممكن أيضاً أن تأخذ قيم كسرية.<ref>Ballantine, K., Donegan, J., Eastham, P. "There are many ways to spin a photon: Half-quantization of a total optical angular momentum" ''Science Advances'' 29 Apr 2016: Vol. 2, no. 4, e1501748 doi:[[doi:10.1126/sciadv.1501748|10.1126/sciadv.1501748]] http://advances.sciencemag.org/content/2/4/e1501748.full</ref>
 
=== '''التحويل لصيغة كمية''' ===
<math>K = r \times (P - eA)</math>
 
=='''في علم الفلك'''==
نفرق في علم الفلك بالنسبة إلى جرم سماوي مثل [[كوكب]] بين "زخم مداري " بسبب دوران الكوكب حول [[نجم]] كالشمس ، وبين "زخم مغزلي" حيث يلف الكوكب حول محوره (مثلما تفعل الأرض ، فهي تدور حول الشمس في مدار " زخم مداري" وتلف في نفس الوقت حول محورها "زخم مغزلي" . يشكل مجموعهما [[متجه|كمتجهين]] "الزخم الزاوي الكلي ". ويرمز له أيضا بمتجه. وتستخدم تلك الاصطلاحات أيضا في ميكانيكا الكم لوصف حركة الإلكترون في الذرة .
 
== '''التاريخ''' ==
لمح نيوتن في كتابه "الأصول" عن الزخم الزاوي في أمثلته عن قانون الحركة الأول:<blockquote>''النحلة التي أجزائها تسحب جانباً على الدوام من حركات خطية بتماسكهم، لا توقف حركتها، إلا إذا تأخرت بفعل الهواء. الأجسام الأكبر للكواكب والمذنبات مقابلة مقاومة أقل في الفضاء الأكثر فراغاً، تحتفظ بحركتها التقدمية والدائرية لمدة أطول.''</blockquote>لم يحقق أكثر عن الزخم الزاوي بصورة مباشرة في "الأصول":<blockquote>''من هذه الأنواع من الإنعكاسات أحياناً تتصاعد الحركة الدائرية للأجسام حول مراكزها. لكن هذه حالات لم أخذ بإعتبارها في الأتى، كما سيكون مضجراً أن أوضح كل شئ يرتبط بهذا الموضوع.''<ref>https://books.google.com.eg/books?id=exwAAAAAQAAJ&redir_esc=y</ref></blockquote>لكن، على كل حال، إثباته الهندسي لقانون المساحات مثال عظيم لعبقرية نيوتن، وتثبت بطريقة غير مباشرة حفظ الزخم الزاوي في حالة القوة المركزية.
 
=== '''قانون المساحات''' ===
[[ملف:قانون المساحات.gif|تصغير|إثبات نيوتن الهندسي لقانون المساحات.]]
 
==== '''إشتقاق نيوتن''' ====
 
=== '''ما بعد نيوتن''' ===
[[ليونهارت أويلر|'''ليونهارد أويلر''']]، [[دانييل برنولي|'''دانييل برنولي''']]، '''وباتريك دارسي''' جميعهم فهموا الزخم الزاوي عن طريق حفظ [[السرعة المساحية]] كنتيجة لتحليلهم [[قوانين كبلر|لقانون كبلر التاني]] لحركة الكواكب. من غير المرجح أنهم لاحظوا مشاركة الأجسام الدوارة العادية.<ref>http://weatherglass.de/PDFs/Angular_momentum.pdf</ref>
 
في 1736 تلمس '''أويلهر'''، كمثيل '''نيوتن'''، بعض معادلات الزخم الزاوي في كتابه "الميكانيكا" بدون تطوير فيهم.<ref>{{مرجع ويب
| url = http://www.17centurymaths.com/contents/mechanica1.html
| title = http://www.17centurymaths.com/contents/mechanica1.html
| website = www.17centurymaths.com
| accessdate = 2017-06-29
}}
</ref>
 
'''برنولي''' كتب في 1744 رسالة عن "عزم دوران الحركة الدورانية"، من الممكن أن تكون أول تصور للزخم الزاوي كما نعرفه الآن.<ref>http://eulerarchive.maa.org/correspondence/letters/OO0153.pdf</ref>
 
في 1799، [[بيير لابلاس|'''بيير سيمون لابلاس''']] أدرك أولاً إرتباط مستوى ثابت بالدوران – المستوى الثابت.
في 1852 '''ليون فوكالت''' استخدم [[مدوار|الجيروسكوب]] في تجربة ليوضح [[دوران الأرض]].
 
عرَف '''[[وليم رانكين|ويليام رانكين]]''' في "كتيب عن الميكانيكا التطبيقية" الزخم الزاوي بمنظوره الحديث لأول مرة:<blockquote>''... خط طوله متناسب مع قيمة الزخم الزاوي، وإتجاهه عمودي على مستوى حركة الجسم والنقطة الثابتة، بحيث أن، عندما ينظر إلى حركة الجسم من أقصى الخط، يبدو متجه نصف القطر كأن لديه دوران يميني اليد''<ref>https://books.google.com.eg/books?id=u9UKAQAAIAAJ&redir_esc=y</ref></blockquote>في نسخة أخرى من نفس الكتب في سنة 1872، كتب '''رانكين''' أن ''"لفظ الزخم الزاوي تم تقديمه من قبل الأستاذ هايورد،"'' غالباً بإشارة عن مقالة '''ر.ب.هايورد''' عن "الطريقة المباشرة لتقدير السرعات، والعجل، وكل القيم بالنسبة إلى محاور متحركة بأي صورة في الفراغ مع التطبيقات"<ref>https://books.google.com.eg/books?id=Yx1YAAAAYAAJ&redir_esc=y</ref>، والذي قدم في 1856، وتم نشره في 1864. ولكن '''رانكين''' كان مخطأ، لأن عدة منشورات منذ نهاية القرن الـ18 إلى بداية القرن الـ19 عرضت المصطلح. ولكن، مقالة '''هايورد''' كانت كما يبدو أول إستخدام لهذا المصطلح والمفهوم في معظم البلاد المتحدثة الإنجليزية. قبل هذا كان يشار إلى الزخم الزاوي بـ"كمية حركة الدوران."
 
<references />
 
== انظر أيضا ==
* [[زخم]]
5

تعديل