תנועות נוער.
בצפת פועלים מספר שלוחות של תנועות נוער כגון הנוער העובד והלומד, אריאל, בני עקיבא, פנסאים, צבאות ה', כנפיים של קרמבו, אחרי ותנועת תרבות.
כמו כן, פועלת בעיר תנועת הנוער המקומית, פסגות, הפועלת לחיזוק הקשר לעיר והתנדבות בעיר. בעיר פועלת גם מועצת נוער שאליה נבחרים נציגים מכל מוסדות וגופי הנוער בעיר, ומקיימים פרויקטים ואירועים לקידום הנוער בעיר.
בנוסף קיימים מרכזי נוער שונים: מרכז הפוך על הפוך, מרכז מוזיקה סלקום ווליום, מרכזי נוער במרכזים הקהילתיים - "שינקלט" שבמרכז "ארזים", "המגדל" שבמרכז "וולפסון" ו"המרתף" שבמרכז "סקטר".
מוסדות אקדמיים ומוסדות חינוך.
מוסדות אקדמאיים.
החל משנת הלימודים תשס"ח, באישור המועצה להשכלה גבוהה (המל"ג), החלו מתקיימות במכללה תוכניות לימוד עצמאיות לתואר ראשון במספר מסלולים.
המכללה עובדת בשיתוף עם המכללה האזורית צפת, אשר מאז הקמתה, בשנת 1987, פועלת בסמוך למכללה האקדמית, ונעזרת במתחם הקמפוס שלה, לשם פעילותה השוטפת.
שכונות.
צפת מורכבת משש יחידות מבניות עיקריות: העיר העתיקה, שכונת כנען, שכונת קריית שרה, שכונת רמת רזים, שכונת נוף כנרת, השוכנת במורדות לכיוון ראש-פינה ושיכון דרום, החלק התחתון של העיר. קריית שרה, שגובהה 939 מטר מעל פני הים, היא השכונה הגבוהה ביותר בישראל שבתוך הקו הירוק (שכונת רמת ממרא בקריית ארבע והיישובים נווה דניאל ומג'דל שמס גבוהים ממנה). היא הוקמה על ידי שרה (אדלר) לוי בשנת 1928 והיום שוכן בה המכון לרפואה יהודית על שם הרמב"ם.
ערים תאומות.
במשך כ-20 שנה, עד שנת 2014, הייתה לצפת ברית ערים תאומות גם עם העיר ליל, צרפת. בעקבות מבצע צוק איתן החליטה מועצת העיר ליל, המקיימת ברית דומה עם שכם, להקפיא חד-צדדית את ברית הערים התאומות, כמחאה על פעולותיה של ישראל ברצועת עזה.
קישורים חיצוניים.
היסטוריה
תורת השדות הקוונטית
תורת השדות הקוונטית היא תיאוריה פיזיקלית המשלבת את תורת השדות הקלאסית, את תורת היחסות הפרטית, ואת מכניקת הקוונטים. התורה מהווה את הבסיס התאורטי לפיזיקת החלקיקים ולתיאור מלא של פיזיקה של חומר מעובה ומערכות מרובות חלקיקים.
תורת השדות הקוונטית צמחה מתוך תורת הקוונטים החל משנות ה-20 של המאה ה-20, עקב הצורך בתיאור מערכות רבות חלקיקים ותגובות בין חלקיקים, בפרט תגובות שבהן חלקיקים נוצרים ומתפרקים, שלא ניתנות לתיאור בתורת הקוונטים. היישום הראשון של התורה היה תיאור אינטראקציה בין פוטונים לחומר, שהוביל לתורת השדות הקוונטית הראשונה והמדויקת ביותר עד היום שהיא אלקטרודינמיקה קוונטית.
במודל הסטנדרטי של החלקיקים היסודיים, מתארים בעזרת תורת השדות את מקורם ותכונותיהם של כל כוחות היסוד בטבע מלבד כבידה, הנובעות מסימטריות מיוחדות. התורה מתארת את הפיזיקה של תופעות בקנה מידה קטן ביותר, עד מיליארדית של מיליארדית המטר (אלפית מגודלו של גרעין האטום). התורה מתארת את התנהגותם של החלקיקים היסודיים והמורכבים (כמו אלקטרונים, פוטונים ואבני הבניין של גרעין האטום), ומתארת את הכוח האלקטרומגנטי, הכוח הגרעיני החזק והכוח הגרעיני החלש.
שדה קוונטי מייצג סוג של חלקיקים, והוא גודל התלוי במרחב ובזמן. חלקיק בתורת השדות הוא עירור, או מצב קוונטי של השדה, ויש לו מיקום, תנע, אנרגיה ותכונות אחרות. להסבר על השדות (סוגי החלקיקים היסודיים) הידועים בטבע ותכונותיהם, ראו המודל הסטנדרטי.
תורת שדות קוונטיים נבנית מסימטריות כיול ומשדות קוונטיים, שקובעים את הלגרנז'יאן של התורה, שהוא התלות של האנרגיה בשדות ונגזרותיהן, וממנו נגזרים כל שאר הגדלים והפתרונות. בנוסף, סימטריות כיול (סימטריות שתלויות במיקום במרחב) יוצרות שדות חדשים, שנקראים שדות כיול.
באמצעות תורת השדות ניתן לחשב את תוצאות הפיזור מהתנגשות שני חלקיקים במאיץ חלקיקים, שהם מקור המידע המקיף ביותר על חלקיקים יסודיים, ומתוך תוצאות אלו למצוא את מבנה החומר הבסיסי ביותר (החלקיקים היסודיים), ואת הסימטריות הבסיסיות. תורת שדות קוונטית גם מאפשרת לחשב את תכונותיהם של חלקיקים מורכבים כמו אטומים.
קיימות שיטות חישוב רבות בתורה, שכן אין שיטה אחת שמאפשרת פתרון כללי מדויק. השיטה הנפוצה ביותר היא תורת ההפרעות עם דיאגרמות פיינמן. שיטות אחרות הן כרומודינמיקה קוונטית על סריג, תורות קונפורמליות (מתאימות למימד מרחבי אחד).
גדלים רבים בתורות שדה הם אינסופיים, ולכן כל חישוב זקוק לרנורמליזציה, שמעבירה גודל אינסופי לתוך גודל שאינו מדיד, כך שהגודל המדיד ("גודל פיזיקלי") הוא סופי.
הקדמה.
אחת ממטרות הפיזיקה היא הניסיון לפתח תאוריה של הכל, תאוריה פיזיקלית אחת שתתאר ותאחד את כל תופעות הטבע בעזרת מספר מצומצם של גדלים יסודיים. התורה הפיזיקלית המתקדמת ביותר הקיימת כיום אשר מתקרבת צעד נוסף לחזון זה ושאוששה בניסויים היא תורת השדות הקוונטית. תורה זו מצליחה לאחד את תורת הקוונטים עם תורת היחסות הפרטית, מצליחה לתאר את החלקיקים השונים בטבע ולאחד שלושה מתוך ארבעת הכוחות היסודיים בטבע.
לפי תורת השדות הקוונטית הדבר הבסיסי ביותר אינו חומר, אנרגיה או כוח אלא שדה. ישנם שדות שיוצרים את חלקיקי החומר ושדות שיוצרים את הכוחות היסודיים בטבע. בעזרת תורת כיול ניתן להראות ששדות רוב הכוחות היסודיים בטבע נובעים מתוך שדות החומר, כך ששדות החומר הם גדלים יסודיים יותר משדות כוח אלה.
בנוסף, בפיזיקה המודרנית יש חשיבות רבה לסימטריות. כאשר יש מספר חלקים סימטריים זה לזה, הכוונה היא שאי אפשר להבדיל ביניהם. מתוך משפט נתר מתברר שסימטריות הן מקור לחוקי שימור. לדוגמה, חוק שימור התנע נובע מתוך סימטריה מרחבית - כאשר אין הבדל בין כל כיוון בו אפשר לנוע (בשום כיוון אין כוחות שמפריעים בדרך) התוצאה היא שבכל כיוון התנע נשמר (אין שום כוח שיגרום לו להשתנות). לפי תורת השדות הקוונטית, השדה נמצא בתחום מסוים של המרחב והזמן וכופה באזור זה סימטריה מסוימת שיוצרת גדלים נשמרים כמו מסה, מטען חשמלי, תנע וכדומה (במילים אחרות השדה יוצר חלקיקים בעלי הגדלים הנשמרים הללו). לכן כדי להסביר את החלקיקים והכוחות השונים בתורת השדות הקוונטית השדות צריכים לקיים סימטריות שונות, בייחוד נחפש מתי האנרגיה של השדה (שמבוטאת מבחינה מתמטית בעזרת לגראנז'יאן) תישאר סימטרית, כלומר אילו פעולות אפשר לעשות על השדה ובכל זאת האנרגיה לא תשתנה. כך אפשר למצוא את משוואות התנועה שמתארות את התנהגות החלקיקים השונים הנוצרים בשדה. בנוסף, פיזיקאים גילו שאפשר להגיע (כמעט) לכל הכוחות היסודיים בטבע בעזרת תורת כיול.
סכימת היסטוריות.
עיקרון בסיסי של תורת השדות הקוונטית הוא העקרון של סכום של היסטוריות.
ביום יום אנו רגילים שכאשר גוף נע בין שתי נקודות, הוא עובר דרך מסלול אחד.
בגלל אופייה ההסתברותי של תורת הקוונטים, לכל חלקיק הנע בין שתי נקודות, יש מספר מסלולים אפשריים. כמו כן, בדרך החלקיק יכול לפלוט או לבלוע חלקיקים אחרים. כל מסלול כזה (כולל כל התהליכים שקרו לחלקיק בדרך) נקרא "היסטוריה" אפשרית של החלקיק, ויש לו הסתברות מסוימת.
עקרון הסיכום על היסטוריות קובע, שהחלקיק למעשה יעבור דרך כל המסלולים האפשריים בו זמנית, כך שכדי לדעת מה יקרה לו בסופו של דבר צריך לסכם (בצורה מיוחדת) על כל ההיסטוריות האפשריות של החלקיק, תוך התחשבות בהסתברות של כל היסטוריה, בדומה לתוחלת בהסתברות. אנו אומרים, שההיסטוריה של החלקיק היא סופרפוזיציה קוונטית של כל ההיסטוריות האפשריות שלו.
הקשר לתורת שדות קלאסית.
כיוון שכל חלקיק עובר סופרפוזיציה של כל התהליכים האפשריים שהוא יכול לעבור, מסתבר שכל אלקטרון פולט ללא הרף פוטונים ובולע אותם חזרה, לאחר שהם "מתרוצצים" סביבו. כך נוצרת מעין "הילה" של פוטונים סביב כל אלקטרון; פוטונים אלה קרויים פוטונים וירטואליים. כאשר אלקטרון אחר עובר ב"הילה" זו, הוא עשוי לבלוע חלק מהפוטונים הללו, וכך נוצרת אינטראקציה בין שני האלקטרונים - הפוטונים שיעברו ביניהם יגרמו להם לשנות את תנועתם, מה שייראה כהפעלת כוח אלקטרומגנטי ביניהם. לפיכך, "הילה" זו היא למעשה שדה אלקטרומגנטי, כלומר שדה חשמלי ושדה מגנטי.
לפני פיתוח תורת הקוונטים, עסקה הפיזיקה הקלאסית בשדות כמו אלה כבגדלים בסיסיים, הקיימים סביב אלקטרונים ומטענים חשמליים אחרים. תורת השדות הקוונטית מסבירה מהם שדות אלה במונחים של חלקיקים.
גם נקודת המבט ההפוכה היא לגיטימית: ניתן להתייחס לשדה (כמו השדה האלקטרומגנטי) כאל הגודל הבסיסי, ולחשוב על חלקיקים (כמו הפוטונים) כעל שינויים קטנים ומחזוריים בשדה. לשינויים כאלה אנו קוראים גלים, כפי שגל ים מהווה שינוי קטן ומחזורי (בקירוב) בגובה פני הים. ואולם, לפי מכניקת הקוונטים הגלים בתורת הקוונטים מתנהגים באופן שונה מהגלים שאנו מכירים בחיי היום-יום - הם באים ב"חבילות", ולא באופן רציף, וחבילות אלה הן החלקיקים.
כל זה נכון לגבי חלקיקים שהם בוזונים (לדוגמה הפוטונים). מספר בוזונים מאותו סוג יכולים להימצא באותו מקום. שדה המתאים לחלקיקים אלה קרוי 'שדה בוזוני', וכאמור הוא צירוף של חלקיקים רבים מאותו סוג (מה שנקרא מצב קוהרנטי).
חלקיקים מסוג אחר קרויים פרמיונים (לדוגמה אלקטרונים). שני פרמיונים מאותו סוג ובאותו מצב פיזיקלי לא יכולים להימצא באותו מקום. באופן פורמלי אפשר להגדיר גם שדה המתאים לחלקיקים כאלה, וקרוי שדה פרמיוני, אך הוא אינו דומה לשדות הקיימים בפיזיקה קלאסית.
תורת השדות הקוונטית והמודל הסטנדרטי.
שלושה ענפים של תורת השדות הקוונטית מרכיבים יחד את המודל הסטנדרטי של פיזיקת החלקיקים: