אלקטרודינמיקה קוונטית (QED) היא התורה המסבירה את תופעות האלקטרומגנטיות. החלקיקים בתורה זו הם אלקטרון ופוזיטרון (אנטי-אלקטרון) - או כל חלקיק אחר בעל מטען חשמלי - ופוטונים.
הפוטון הוא החלקיק הנושא את הכוח האלקטרומגנטי. מטען חשמלי מוסבר בתורה זו כסיכוי לפלוט או לבלוע פוטון. סיכוי זה, עבור חלקיק בעל מטען חשמלי 1 (ביחידות של מטען האלקטרון, שהוא כ-formula_1 קולון), הוא (באנרגיות נמוכות) 1/137, ומספר זה קרוי קבוע הצימוד של התורה.
אלקטרודינמיקה קוונטית היא תורת כיול בעלת חבורת כיול formula_2.
כרומודינמיקה קוונטית (QCD) היא התורה המסבירה את מקורו של הכוח הגרעיני החזק. החלקיקים בתורה זו הם קווארקים, אנטי-קווארקים וגלואונים.
הגלואון הוא החלקיק הנושא את הכוח בתורה זו (שממנו נובע הכוח הגרעיני החזק). זאת, בדומה לתפקידו של הפוטון ב-QED. בניגוד ל-QED, שם יש רק סוג אחד של מטען (מטען חשמלי), הרי ב-QCD יש שלושה סוגי מטענים. מטענים אלה מכונים "צבעים" (למרות שאין שום קשר בינם לצבע במובנו היום-יומי), ושלושת הסוגים נקראים "כחול", "אדום" ו"ירוק".
קבוע הצימוד בתורה זו, שהוא הסיכוי של חלקיקים בעלי "צבע" לפלוט או לבלוע גלואון, תלוי באנרגיה של החלקיקים, והתורה מקיימת חופש אסימפטוטי - באנרגיות נמוכות קבוע הצימוד גדול, ובאנרגיות גבוהות הוא קטן. תכונה נוספת שלה היא כליאה - החלקיקים מצויים רק בקבוצות חסרות "צבע".
כרומודינמיקה קוונטית היא תורת כיול בעלת חבורת כיול formula_3.
מודל גלשאו-ויינברג-סאלאם הוא התורה המתארת את הכוח הגרעיני החלש ומשלבת אותו עם האלקטרומגנטיות. היא כוללת בתוכה גם את האלקטרודינמיקה הקוונטית. תורה זו עוסקת בחלקיקים הבאים: לפטונים (כמו אלקטרון וניוטרינו), אנטי-לפטונים (כמו פוזיטרון ואנטי-ניוטרינו), קווארקים ואנטי-קווארקים, וכן בפוטון (הנושא את הכוח האלקטרומגנטי) ובחלקיקים הנושאים את הכוח החלש - בוזוני W ו-Z.
מודל גלשאו-ויינברג-סאלאם הוא תורת כיול בעלת חבורת כיול formula_4, כאשר הסימטריה הלוקאלית המתאימה נשברת (שבירת סימטריה ספונטנית) ל-formula_2 במנגנון היגס. לפיכך, לבוזוני W ו-Z יש מסה (בניגוד לחלקיקים נושאי כוח אחרים, שהם חסרי מסה).
דיאגרמות פיינמן.
דיאגרמות פיינמן הן שיטה לחישוב תגובות בין חלקיקים. המטרה היא חישוב פונקציית הקורלציה (הנקראת גם פונקציית גרין) בין מצבים חיצוניים מסוימים: N-חלקיקים נכנסים או יוצאים. הגודל המחושב הוא המשרעת (אמפליטודה) של כל דיאגרמה, וסכום כל הדיאגרמות האפשריות הוא האמפליטודה, או פונקציית הקורלציה של N-חלקיקים.
דיאגרמות פיינמן הן חישוב מקורב בתורת ההפרעות: החישוב המדויק אינו אפשרי באופן ישיר. בתורת ההפרעות מניחים שעוצמת האינטראקציה היא חלשה באופן יחסי וככזו ניתן לבטאה כתלות בפרמטר קטן מתאים הנקרא קבוע צימוד. השיטה של דאגרמות פיינמן מאפשרת לנו לכתוב את פונקציית הקורלציה כטור מתכנס של איברים שכל אחד מהם כולל מקדם הכופל חזקה כלשהי של קבוע הצימוד. קבוצת דיאגרמות בעלות אותה חזקה של קבוע הצימוד נקראת סדר, וככל שמחשבים סדר גבוה יותר התוצאה מדויקת יותר, אך גם מורכבת יותר לחישוב, כיוון שמספר הדיאגרמות יחסי רב יותר וגם החישוב של כל דיאגרמה מורכב יותר.
מתוך פונקציית הקורלציה מחשבים גדלים רבים בתורת החלקיקים: מסה של חלקיקים מורכבים, חתכי פעולה של תגובות, זמן מחצית חיים של חלקיקים.
הדיאגרמות עצמן מצוירות ומחושבות באמצעות כללי פיינמן, שהם נוסחאות המתארות את החלקיקים ואת האינטראקציות המותרות. קו בדיאגרמה מייצג חלקיק (צורות שונות של הקו מייצגות סוג חלקיקים שונה), וצומת מייצג אינטראקציה.
דוגמה: פיזור קומפטון.
אלקטרודינמיקה קוונטית היא סוג של תורת שדות קוונטית שבה קיימים אלקטרונים (קווים ישרים) ופוטונים (קווים עקלתוניים) בלבד, וצומת אחד: פוטון עם שני אלקטרונים.
פיזור קומפטון (ראו תמונה) הוא תגובה שבה פוטון פוגע באלקטרון ומוחזר ממנו לכוון אחר. בדיאגרמות פיינמן האינטראקציה הכוללת מתוארת באמצעות שני קווי פוטונים ושניים של אלקטרונים, כאשר באמצע "קופסה שחורה" - סך כל הדיאגרמות (הדיאגרמה השמאלית). הדיאגרמה הראשונה בסכום היא דיאגרמת סדר-עץ, ושתי הבאות הן דיאגרמות מסדר לולאה אחת.
דוגמה נוספת.
חישוב תגובה בין ארבעה חלקיקים בתורה שיש בה חלקיק מסוג אחד (סקלר) ואינטראקציה מסוג אחד בלבד, צומת של ארבעה חלקיקים, עם מקדם g.
קיימת רק דיאגרמה אחת לסדר הראשון. הסדר הראשון, g, נקרא "סדר עץ" (tree-level), כי הוא מתואר באמצעות כגרף עץ ואין בו לולאות. לעומת זאת בסדר השני, g2, קיימות 4 דיאגרמות, כל אחת בעלת לולאה אחת. הסדרים נקראים גם על שם מספר הלולאות.
רנורמליזציה.
בתורת השדות רוב הגדלים המחושבים יוצאים אינסוף. התוצאה הזו כמובן אינה הגיונית כאשר משווים לגדלים מדודים, שהם סופיים. לכן נדרשת תורת השדות לתהליך אשר ייתן תוצאה סופית, ויסביר את מקורו של הגודל האינסופי המקורי. התהליך הזה נקרא רנורמליזציה.
ניתן לראות תוצאה אינסופית, לדוגמה, בחישוב של דיאגרמת פיינמן עם לולאה אחת. סדר העץ הוא סופי, אך לעיתים קרובות סדר לולאה נותן אינסוף (או תוצאה שאינה מוגדרת) בחישוב.
השלב הראשון הוא "כימות" של האינסוף: רגולריזציה. מכניסים גודל חדש לחישוב שבגבול מסוים אינו משפיע. למשל אנרגיית קיטעון, כך שהאינטגרל מתבצע בתחום סופי של התנע והאנרגיה במקום בתחום אינסופי, והחישוב בכללו סופי אך תלוי בגודל המלאכותי שהוספנו. בגבול שבו אנרגיית הקיטעון אינסופית התוצאה חוזרת לתוצאה האמיתית.
תהליך הרנורמליזציה "מחביא" את האינסוף: מגדירים את הפרמטרים המקוריים של החלקיקים (מסה, מטען, מקדם אינטראקציה) בעזרת הגודל המלאכותי, כך שהתוצאה הכוללת היא סופית. נאמר שהפרמטרים המקוריים הם "עירומים" (bare) ולכן אינסופיים ולא מדידים, ורק הפרמטרים המנורמלים הם סופיים ומדידים ("פיזיקליים").
התהליך הזה גרם לאי-נוחות רבה בקרב פיזיקאי החלקיקים המוקדמים, אך נתן תוצאות כה מדויקות ומתאימות לניסויים עד שהוא לבסוף התקבל כפרוצדורה הסטנדרטית בתורת החלקיקים.
בנוסף לטיפול באינסוף, רנורמליזציה היא בעלת משמעות פיזיקלית עמוקה. אחת המסקנות היא שאכן "קבועים" בתורת השדות תלויים באנרגיה שבה נערך הניסוי: הקבוע של אינטראקציה אלקטרומגנטית גדל באנרגיה מאוד גבוהה, שמקבילה למרחקים קצרים. גם תוצאה זו נתמכת בניסויים.
זרם סילון
במטאורולוגיה, זרם סילון הוא זרם אוויר חזק וצר יחסית בשכבות הגבוהות של הטרופוספירה, בגובה 11 קילומטר לערך מגובה פני הים. זרם הסילון נוצר מניגודי טמפרטורה. הזרם מקיף את כדור הארץ כולו והוא מצוי בעיקר בשכבת הטרופופאוזה של האטמוספירה. רוח תחשב כזרם סילון רק אם מהירותה תעלה על 75 קשר (כ-139 קמ"ש).
בכל המיספירה, כלומר חצי כדור, שני זרמי סילון. הסילון הסובטרופי והסילון הפולארי, כאשר שני אלה נמצאים בגבול בין אזורי האקלים בעולם וזורמים באופן כללי ממערב למזרח. הסילון הסובטרופי נוצר בשל ההבדלים בטמפרטורה שבין האזור הסובטרופי לבין הטמפרטורה באזור הממוזג, בעוד שהסילון הפולארי נוצר בשל ההבדלים בטמפרטורה שבין האזור הממוזג לבין אזור הקוטב. זרמי הסילון מדרימים ומצפינים בהתאם לתנועת גושי האוויר הגורמים להם. בקיץ בהמיספירה הצפונית, זרמי הסילון חלשים משום שניגודי הטמפרטורה בין האזור הפולארי לבין האזור הממוזג ובין האזור הממוזג לבין האזור הסובטרופקי אינם גדולים כל-כך, וצפוניים מפאת התפשטות האוויר החם צפונה. רוחב הזרם נע בין 100 ל-500 ק"מ והוא נמצא לרוב ברוחב של 200 ק"מ.
מדען יפני בשם ואסאבורו אואישי גילה את זרמי הסילון כבר ב-1920. את ממצאיו הוא פרסם באספרנטו ולכן הם לא זכו לתפוצה נרחבת.
זרמי הסילון התגלו במלחמת העולם השנייה על ידי טייסים שטסו מארצות הברית לאירופה, בעיקר לאנגליה. אלה שמו לב כאשר טסו לאנגליה שמהירות המטוס גדולה מהמהירות הפוטנציאלית לכאורה שיכול המטוס לטוס בה. במהלך המלחמה ניצלו היפנים את זרם הסילון לתקוף את ארצות הברית בעזרת כדורים פורחים הנושאים חומרי נפץ. נשלחו 9,000 בלונים מסוג זה, אך מלבד ניסיון כושל של זריעת טרור פסיכולוגי, גבה המבצע רק שש נפשות בצורה ישירה.
כיום נעשה מחקר בתחום זה כדי להפיק אנרגיה מתחדשת באמצעות טורבינות שיועלו לגובה של זרם הסילון באמצעות עפיפוני ענק או צפלינים ויהיו מחוברים בכבל חשמלי לאדמה.
אלכסנדר יהלומי
אלכסנדר יהלומי (22 בינואר 1912 - 15 באוגוסט 2003) היה שחקן ובדרן.
חייו.
נולד בדינבורג שבלטביה בשם אברשה ריבק. בהשכלתו בוגר גימנסיה עברית בווילנה, בוגר לימודי משפטים באוניברסיטת ורשה (1937), וכן בוגר סטודיו עברי למשחק בווילנה, במסגרתו הופיע בשם הבמה "אלכסנדר ניי" כחלק מלהקה בת שלושה סטודנטים בשם "פיקולו".
עם פרוץ מלחמת העולם השנייה ברח לביאליסטוק, שהייתה אז חלק מברית המועצות. הופיע כקונפרנסייה ברוסית ברחבי ברית המועצות.
בשנת 1942 התגייס יהלומי לצבא אנדרס הפולני. הופעותיה של הלהקה הצבאית עמה נמנה הביאו אותו לטהראן, קהיר ובגדאד. כשהגיעו לתל אביב ב-1942, ערק מיחידתו ופשט את המדים.
התחיל להופיע אצל השחקן-אמרגן מאיר תאומי. לאחר מכן הצטרף ללהקה בשם "צימוקים ושקדים" (ראזשינקעס מיט מאנדלען), בה כיכבו ג'ני לוביץ', מרדכי הילסברג, מינה ברן, פרידה שפר ונחום גרוספלד. ההרכב הופיע בקפה סמדר שברחוב הירקון במסגרת "פינתנו" וב"קפה הוברמן" בטיילת תל אביב הישנה.