برېښنايي مقناطيسي ساحه

يوه برېښنايي مقناطيسي ساحه (چې EM ساحه يا EMF يې هم بولي) يوه لرغونې ساحه ده، چې د برېښنايي چارجونو د ګړندي کولو له مخې توليدېږي. دا د لرغوني الکتروډيناميک له لورې تشرېح شوې ساحه ده او په کوانتم الکتروډيناميک کې د پرله پسې برېښنايي مقناطيسي سيمې tensor لرغونې جوړه ده. د برېښنايي مقناطيس ساحه د رڼا په چټکتيا (دا ساحه په اصل کې د رڼا په توګه مشخص کېدلی شي) خپرېږي او له چارجونو او بهيرونو سره تعامل کوي. د دې د کميت ساری د طبيعت له څلور بنسټيزو ځواکونو څخه يو دی، چې درې نور يې د راښکون، کمزوری غبرګون يا تعامل او پياوړی تعامل دي.

ياده ساحه د برېښنايي او مقناطيسي سيمو د يو ترکيب په توګه ګڼل کېدلی شي. برېښنايي ساحه يې د ثابتو چارجونو له لورې او مقناطيسي ساحه يې د چارجونو (بهيرونو د حرکت له لورې تولېدېږي، چې دا دواړه زياتره وخت د سيمې د سرچينو په توګه تشرېح کېږی. هغه لاره چې چارجونه او بهيرونه په کې له برېښنايي مقناطيسي سيمې سره تعامل کوي، د ماکسول د مساواتونو او د لورينس (Lorentz) د ځواک (قوې) قانون په واسطه تشرېح شوې ده. د برېښنايي سيمې په واسطه رامنځته شوې قوه د مقناطيسي سيمې په واسطه د رامنځته شوې قوې په پرتله خورا پياوړې ده.

د برېښنايي مقناطيسي ځانګړتيا په تاريخ کې له د يو لرغوني ليد له مخې: برېښنايي مقناطيسي ساحه يو ښويه او تلپاتې ساحه ګڼل کېدلی شی، چې يوې څپې ته په ورته ډول کې خپره شوې ده. د لرغوني ليد خلاف د کميت سيمې د نظريې له مخې دې سيمې ته د پرله پسې [سيمې] په توګه کتل کېږي؛ دا معنا چې کوانتم نه لرونکې ساحه (لکه تعامل نه کوونکې ساحه) د رامنځته کېدنې د څلوريز (Fourier) ټولګې او د انرژي د مومنټم فضا کې له منځه تلنې عملي کوونکو په توګه څرګندېدلی شي، په داسې حال کې چې د تعامل کوونکي کوانټم سيمې اغېزې ښايي د رياضيکي تخنيکونو سره (لکه: د Dyson لړۍ، د Wick اصول، د اړيکې يا پيوستون دندې، د وخت د بشپړتيا عملي کوونکي، د Feynman هندسي انځور او داسې نور) د بشپړ کوربه توب په مرسته د S-matrix له لارې د ورانونې يوه نظريه کې تحليل شي. په ياد ولرئ چې تدريجي يا پرله پسې ساحه لا هم په فضايي ډول دوام لري؛ که څه هم د انرژي حالتونه يې مجرد دي (د سيمې د انرژي حالتونه بايد د هغې انرژۍ له ارزښتونو سره ګډ نه شي، چې دوام لري؛ د کوانټم سيمې رامنځته کوونکي په کار اچوونکي (operators) د فوټونونو په نوم د انرژي ګڼ بېل حالتونه رامنځته کوي.

جوړښت

برېښنايي مقناطيسي ساحه ښايي په دوو بېلو ډولونو سره وکتل شي، چې يو يې دوام لرونکی جوړښت او بل يې بېل يا مجرد جوړښت دی.

دوام لرونکی جوړښت

په لرغوني ډول د برېښنايي او مقناطيسي سيمو په اړه فکر کېږي، چې د چارج لرونکو شيانو د ښويه حرکت له مخې رامنځته شوې دي. د بېلګې په ډول: خوځنده چارجونه په برېښنايي او مقناطيسي سيمو کې بدلونونه رامنځته کوي، چې ښايي په يو ښويه، پرله پسې او څپې ته ورته بڼې يا ډول کې وليدل شي. په دې حالت کې انرژي د هر دوه درکونو تر منځ د برېښنايي مقناطيسي سيمې له لارې په پرله پسې ډول لېږدول شوې ګنل کېږي. لکه: د بې سيم يا راډيو په يو استونکي کې فلزي اتومونه څرګندېږي، چې په پرله پسې ډول انرژی لېږدوي. دا نظريه تر يوې اندازې د ټيټې فريکوينسۍ وړانګه اچونې برخه کې ګټوره ده، مګر په لوړو فريکوينسيو کې ستونزې موندل شوې دي.

بېل جوړښت

د برېښنايي مقناطيسي ساحه کېدای شي، يوه خورا «ټيټ کيفيته» لاره وګڼل شي. ازمېښتونه ښيي چې په ځينو حالتونو کې د برېښنايي مقناطيسي انرژي لېږد په ښه ډول تشرېح شوی دی؛ ځکه چې په يوه ثابته فريکوينسي کې د quanta [کميت يا اندازه] په نوم د کڅوړو په بڼه کې لېږدول کېږي. د Planck اړيکه د يو فوتون د فوتون انرژي (E) د مساوات له لارې له خپلې فريکوينسۍ (f) سره يو ځای کوي.

$E=\,hf$

چې h په کې د Planck ثابت (Planck's constant) دی او f د فوتون فريکوينسي ده. که څه هم د معاصر کوانټم د رڼا پوهنې راښيي، چې د انځوريز برېښنايي اغېز (photoelectric effect) يو نيمه لرغونې تشرېح (له هغه فلزی سطحې څخه د الکترونونو خپرېدل، چې د برېښنايي مقناطيسي وړانګې تابع وي) هم شته؛ فوتون په تاريخي ډول (که څه هم په ډېر اړين ډول نه) د ځينو کتنو د تشرېح کولو په موخه کارول کېده. څرګنده شوې ده چې د ناڅاپي وړانګه اچونې د غلظت زياتوالی (تر هغې مودې چې يو څوک په کرښيز نظام کې پاتې شي) يوازې د لرې شويو الکترونونو شمېر زياتوي او د دوی د لرې کولو د انرژي پر وېش باندې نږدې هيڅ اغېز نه لري. يوازې د وړانګې فريکوينسي د لرې شويو الکترونونو په انرژي پورې اړه لري.

د برېښنايي مقناطيسې سيمې دا کميتي انځور (چې ورسره د همغږو ښورونکو ته ورته چلند کوي) خورا بريالی ثابت شوی دی، چې کوانټم الکتروډيناميک (quantum electrodynamics) ته وده ورکوي. کوانټم الکتروډيناميک د کوانټم سيمې يوه نظریه (quantum field theory) ده، چې له چارج لرونکې مادې سره د برېښنايي مقناطيسي وړانګې اچونې تعامل يا غبرګون تشرېح کوي. همدرانګه ياد انځور د کوانټم اپټيکس (quantum optics) ته هم وده ورکوي، چې له کوانټم الکتروډيناميک سره يې توپير دا دی، چې په خپله ماده داسې موډل (نمونه) شوې ده، چې د کوانټم د سيمې نظريې (quantum field theory) په پرتله کوانټم ميخانيک څخه ګټه پورته کوي.