عناصر پایدار و فراوانی در طبیعت وجود دارند که عدد پروتونی و نوترونی آنها شامل یک سری معین، که اعداد جادویی خوانده می شوند، می باشد ولی علت اینکه چرا عناصر در این اعداد پایدارند بعنوان یک معما باقی مانده است. هرچند روابط گوناگونی برای این اعداد کشف شده، اما وجود این اعداد همچنان قابل بحث می باشد و ممکن است این اعداد سرچشمه ای به غیر از آنچه توضیح معمول آن است داشته باشد. در این پایان نامه مدلی را ارائه می دهیم که با استفاده از آمار بولتزمن و شرایط ترمودینامیکی محیط کوارک-گلوئون پلاسما به اعداد جادویی خواهیم رسید. در اصل تنها با تکیه بر اصل بیشینه ی بی نظمی در یک سیستم ترمودینامیکی و بیشینه بودن کمپلکسیونها در آن اعداد جادویی را توجیه می نمائیم. هر چند دید آمار و احتمالاتی ارائه شده و توجیه فراوانی عناصر بدین روش ساده به نظر می رسد ولی هم ارزی آن شگرف بوده و جای تامل بیشتری دارد.

امروزه مطالعه مزون (b_c(b در کانون توجه فیزیکدانان ذرات بنیادی قرار دارد. مزون b_c با طول عمر طولانی که دارد، تنها از طریق برهم کنش ضعیف واپاشی می کند. بنابراین مطالعه واپاشی های این مزون بستری مناسب برای بررسی موارد فیزیکی مهمی همچون نقض بار الحاقی - پاریته، نقض زمان معکوس و عدم تقارن قطبیدگی در واپاشی ها، فراهم می کند. همچنین بررسی واپاشی های مزون bبرای تعیین مقدار دقیق عناصر ماتریس ckmکه تنها در برهم کنش های ضعیف حضور دارند. بسیار مناسب هستند. تلاشی که در این کار تحقیقی انجام می شود، بررسی انواع واپاشی های نیمه لپتونی و هادرونی مزون (b_c(b می باشد. برای این منظور عوامل ساخت گذار واپاشی های این مزون، از طریق قانون جمع qcdسه نقطه که یک روش بسیار توانمند در مطالعات پدیده شناسی مزونی است، تعیین می گردند. تحلیل عوامل ساخت گذار و سپس محاسبه نسبت انشعاب و مقایسه با مقدار پیش بینی شده توسط سایر روشها و احیانا مقادیر آزمایشگاهی، در مواردی که اندازه گیری انجام شده است. از دیگر اهداف این پایان نامه می باشد. نتایج این کار تحقیقی می تواند شناخت ما را نسبت به محتوای کوارکی مزون های شبه اسکالر و شبه برداری تولید شده از واپاشی های b_cو مقدار نسبت انشعاب بعضی از مدهای واپاشی مزون (b_c(b که در این جا مورد بررسی قرار می گیرند. افزایش دهد. مقایسه مقدار نسبت انشعاب این مدها با نتایج اندازه گیری شده توسط آزمایشگاه در آینده، در ارزیابی اعتبار قانون جمع qcdسه نقطه و جایگاه آن در علم ذرات بنیادی امروز، بسیار با اهمیت می باشد.

مطالعه‎ی عوامل کاهنده در به‎گزینی ایزوتوپی با روش جداسازی لیزری و جمع آوری بهینه‎ی یون‎های مطلوب به کوشش بهرام سلیمانی avlisیکی از روش‎های نوین جداسازی ایزوتوپ‎های عناصر است که بر پایه‎ی یونش گزینشی ایزوتوپ‎های مطلوب استوار است. بر این اساس هدف از این پایان‎نامه بهینه سازی یونش اتم‎ها و استخراج یون‎های تولید شده،در راستای افزایش هر چه بیشتر بازده و غنای اورانیوم تولید شده در روش مذکورمی‎باشد. در این تحقیق ابتدا ساختار اتمی اورانیوم و ترازهای انرژی آن به تفصیل مورد مطالعه قرار گرفته و سپس فرآیند یونش آنها بر اساس رهیافت برانگیختگی سه مرحله‎ای اتم‎ها و همچنین استخراج یون‎های مطلوب تولید شده شبیه سازی می‎شود. در این شبیه سازی‎ها معادلات هیدرودینامیکی پلاسمای مغناطیسی شده با استفاده از تقریب mhdبه صورت جفت شده در نرم افزار matlab2012و معادلات تحول جمعیت ترازهای درگیر در فرآیند برانگیختگی اتم‎ها در نرم افزار maple 15به صورت عددی حل شده و نتایج و نمودارهای حاصل به منظور افزایش میزان بازده و غنای محصول خروجی سیستم تحلیل می‎شود. شبیه سازی‎ها و محاسبات انجام شده در این پایان نامه نشان می‎دهد که در صورت به کار گیری روشavlis برای غنی سازی اورانیوم، بازده فرآیند تا64/11% و غنای محصول خروجی سیستم می‎تواند تا92/67% افزایش یابد.

واپاشی گاما مفید بودن مدل های هسته ای را تایید می کند. در این رساله مدل های هسته ای مطرح و نقاط قوت و ضعف این مدل ها در توجیه این خواص مورد توجه و بررسی قرار گرفته است. با استفاده از مدل کوارک – گلوئونی فرمولی برای ثابت واپاشی گاما ارائه شده است. نتایج بدست آمده برای ثابت واپاشی با نتایج برآوردهای وایسکوف مقایسه شده است. لازم به ذکر است که پیش از این بر اساس مدل کوارک – گلوئونی اعداد جادویی بدست آمده و عدد جادویی 184 هم پیش بینی شده است. همچنین فرمولی ساده، متفارن برای انرژی بستگی هسته که فقط تابع ?? و?? هسته می باشد، بدست آمده است. با توجه به نتایج بدست آمده این تحقیق را می توان پژوهشی، در زمینه فیزیک ذرات بنیادی و فیزیک هسته ای توصیف کرد.

با توجه به اینکه امروزه بیماران بسیاری در سراسر جهان از سرطان رنج میبرند،دانشمندان در تلاشند روشهای درمانی جدیدتر و بهتری را کشف کنند .یکی از این روشها "درمان بوسیله گیراندازی نوترون توسط بور (bnct)" نام دارد که میتواند یکی از بهترین روشهای مفید و موثر و جایگزین در درمان سرطانهایی از نوع glioblastoma و melanoma نسبت به روشهای متداولی چون شیمی درمانی یا رادیوتراپی باشد.در این روش هدف انجام واکنش be7(p,n)li7 در ناحیه تومور میباشد که از طریق تزریق وریدی رادیو داروی حامل 10b به بیمار به منظور جایگزینی 10b در تومور و تاباندن شعاعی از نوترونهای نیمه حرارتی به ناحیه تومور به این هدف نائل میشویم.ذرات تولید شده در این واکنش دارای انتقال انرژی خطی بالا میباشند.در نتیجه با آزاد کردن انرژی جنبشی خود در سلول تومور باعث نابودی آن میگردند.

مدلهای هسته ای برای توجیه شواهد تجربی بشر نسبت به هسته مطرح شد. در این میان دو مدل قطره ای و پوسته ای توانست با مطابقت های نسبتا بهتری که با تجربه داشت، به عنوان موفق ترین مدلهای هسته ای گسترش یابند. ولی این دو مدل فقط برای جنبه های محدودی از خواص هسته بکار می روند و برای تحت پوشش قرار دادن تمامی خواص هسته، نیاز به یک مدل دیگر احساس می شود؛ از این رو مدل جامع هسته ای بر پایه مدل شبه کوارکی برای تطابق بیشتر با تجربه بیان شد. این مدل تاکنون توانسته، اعداد جادویی را بیان و یک فرمول نیز برای انرژی بستگی ارائه کند. اما مشکل فرمول ارائه شده برای انرژی بستگی علیرغم تطابق خوب با تجربه، ناتوانی آن در بدست آوردن سهمی های جرم و خط پایداری جرم می باشد. در این رساله، با تصحیحی که بر فرمول انرژی بستگی در مدل جامع هسته ای صورت می پذیرد؛ سهمی های جرم و خط پایداری جرم بدست می آید. همچنین این تصحیح، دقت انرژی بستگی حاصل از فرمول را افزایش می دهد.

در فیزیک، شکافت یک فرآیند هسته ای است.در شکافت هسته ای یک هسته به 2 تا چند هسته ی کوچکتر و محصولات جانبی تبدیل می شود. این محصولات شامل نوترون های آزاد و فوتون ها ( اغلب به صورت پرتوهای گاما ) می باشند. در فرایند شکافت مقدار بسیار زیادی انرژی که در واقع انرژی پیوندی نیروی هسته ای قوی است، آزاد می شود. در این رساله خواص هسته ای مانند شکافت هسته ای و واپاشی های هسته مانند واپاشی آلفا مورد بررسی قرار گرفت. سپس به بررسی مدل کوارکی و ساختار هسته به کمک این مدل پرداختیم که این مدل می تواند این ویژگی ها را توجیه نماید و نتایج آن با نتایج تجربی هم خوانی زیادی دارد وعدد جرمی هسته های سبک و سنگین را به درستی پیش بینی می کند و علت واپاشی عناصر با عدد جرمی فرد به وسیله نوترون گرمایی را توجیه می کند. با توجه به نتایج بدست آمده این تحقیق را می توان پژوهشی مفید و امیدوار کننده در زمینه فیزیک ذرات بنیادی و فیزیک هسته ای توصیف کرد.

در این رساله، هدف بررسی سطح مقطع ذرات فرضی تشکیل دهنده ماده تاریک است که در آن ماده تاریک را با یک توزیع یکنواخت در نظر گرفته و معادله فراوانی را برای آن نوشته ایم. با حل معادله فراوانی ماده تاریک قیودی روی جرم و سطح مقطع این ماده قرار دادیم به گونه ای که تعارضی با مشاهدات نداشته باشد. تخمین این مقادیر ما را در آشکارسازی بهتر این ماده یاری می کند. چارچوبی که برای انجام این محاسبات انتخاب کردیم، تولید ذرات ماده تاریک در یک محیط بسیار گرم در جهان اولیه و در تعادل گرمایی است که به محض اینکه جهان سرد می شود، تعداد ذرات ماده تاریک کاهش می یابد تا جایی که دما به جرم آن ها تقلیل پیدا می کند. با کاهش دما سرانجام به دوره ای می رسیم که گاز ماده تاریک آنقدر رقیق می شود که ذرات ماده تاریک یکدیگر را پیدا نمی کنند تا با یکدیگر نابود شوند و واجفتیده می شوند و تعداد آن ها به طور مجانبی به یک عدد ثابت نزدیک می شود.

ماهیت جرم اصلی تشکیل دهنده ی کیهان یکی از مسایل برجسته ی کیهان شناسی، اخترفیزیک و فیزیک ذرات می باشد. مدل های حاضر که تحولات کیهان را توضیح می دهند و اندازه گیری های مولفه های مختلف جرمی آن ها، همه دلالت بر این دارند که سهم قابل ملاحظه ای از این جرم که ماده ی تاریک نامیده می شود باید در شکل ذرات پرجرم غیر درخشنده، غیر باریونی و غیر نسبیتی باشد. در این رساله نگاهی به آخرین کشفیات کیهان شناسی و تحقیقات غیر مستقیم ماده ی تاریک می اندازیم. هم چنین شار اشعه ی گامای تک انرژی که انتظار می رود از نابودی ذرات و پادذرات ماده ی تاریک حاصل شده باشد را محاسبه می کنیم. همه ی حالت های نهایی مستقیما و یا از طریق محصولات ثانویه، به اشعه ی گاما تبدیل می شوند. ما به صورت محافظه کارانه ای سهم کانال تولید اشعه ی گامای تک انرژی را برابر 4-10 در نظر می گیریم. مقدار شار حاصل را بر سهم کانال نابودی اشعه ی گاما تقسیم کرده و در نهایت شار ذرات حاصل از نابودی ماده ی تاریک به دست می آید. در آشکارسازی غیر مستقیم ماده ی تاریک، شار ذرات حاصل به مربع چگالی ماده ی تاریک بستگی دارد. پروفایل چگالی ماده ی تاریک که مورد استفاده قرار می گیرد، مدلnfw است. می توانیم با مقایسه ی مقادیر محاسبه شده و اطلاعات رصد شده ی اشعه ی گاما در کهکشان راه شیری، قیدهایی را بر روی سطح مقطع نابودی ماده ی تاریک قرار دهیم، هم چنین این نتایج فرضیات در نظر گرفته شده را تایید می کند.

در این رساله به مطالعه و بررسی قانون جمع qcd پرداخته می شود. اهمیت این روش توانایی آن در بررسی آن دسته از برهمکنش های هادرونی است که بسط اختلالی نمودارهای فاینمن به علت بزرگ بودن ثابت جفتیدگی، دچار واگرایی می شوند. تاکنون نسخه های متعددی از قوانین جمع qcd معرفی شده اند که هرکدام به نوع خود دارای مزایا و معایبی هستند. در این تحقیق ما به بررسی دو نسخه ی بسیار مهم، موفق و پرکاربرد، یعنی نسخه های سه – نقطه و مخروط نوری می پردازیم. ابتدا با یک معرفی کلی از قانون جمع qcd، به سراغ نسخه های سه – نقطه می رویم. سپس با گوشزد نمودن معایب آن، نسخه ی مخروط نوری را معرفی و بررسی می کنیم. نهایتا این دو نسخه را در بررسی گذار تابشی مزون b_c به مزون d_s1 ، از طریق کانال های ضعیف و پنگوئنی، به کار می بریم و آهنگ واپاشی و نسبت شاخه را برای این گذار محاسبه می کنیم.

در فیزیک، گداخت یک فرایند هسته ای است. در فرآیند گداخت هسته ای دو هسته سبک را به هم نزدیک می کنیم، تا با یکدیگر همجوشی کرده و هسته ای سنگین تر از خود به وجود آورند. برای اینکه همجوشی هسته ای بین دو هسته صورت گیرد، باید انرژی اولیه هسته ها نسبت به رانش کولنی به قدر کافی زیاد باشد. وقتی هسته ها به حد کافی به هم نزدیک می شوند یک نیروی جاذبه ای هسته ای قوی سبب اتصال هسته ها می شود. در این صورت انرژی آزاد شده مساوی با انرژی همبستگی هسته می باشد. در این رساله پدیده گداخت هسته ای مورد بررسی قرار گرفته است. سپس به بررسی انرژی واکنش همجوشی هسته ای به کمک مدل شبه کوارکی پرداخته ایم. این مدل به خوبی می تواند این پدیده را توجیه کند و نتایج آن با نتایج تجربی هم خوانی خوبی دارد. با توجه به نتایج بدست آمده، این تحقیق را می توان پژوهشی مفید و امیدوار کننده در مورد مدل شبه کوارکی توصیف کرد

در این رساله، ما ثابت جفت شدگی رأس مزونی ds0dk را با استفاده از قانون جمعqcd سه-نقطه، برای دو حالت d و k off-shell، بدست می آوریم. مزون ds0 پهنای واپاشی کمی دارد. پهنای کم این مزون تعجب آور نیست، زیرا جرم آن کمتر از جرم آستانه سیستم dk می باشد. داشتن ثابت جفت شدگی رأس ds0dk ، مهم است، به این دلیل که پهنای واپاشی در این کانال،که مهمترین کانال است، می تواند پهنای کلی حالت را به ما بدهد. بنابراین توجه زیادی در بدست آوردن آن شده است. در این کار، ما فاکتور ساخت را به صورت تابعی از ممنتم بدست می آوریم و مشاهده می کنیم برای دو حالت d و k off-shell دو نتیجه متفاوت خواهیم داشت، اما نتیجه بدست آمده برای ثابت جفت شدگی یکسان است.

طی مطالعات انجام شده، فیزیکدانان پی برده¬اند که پتانسیل شیمیایی با افزایش دما کاهش می-یابد. در نیمه هادی¬های معمولی که شرط ? << ef (ef انرژی فرمی و ? پارامتر شکاف است) برقرار است نیز این رفتار مشاهده می¬گردد، ولی در مواردی که این شرط برقرار نیست پتانسیل شیمیایی نزدیک دمای بحرانی (تقریبا برابر با 0/57?) با افزایش دما افزایش می¬یابد. در این رساله وابستگی دمایی پتانسیل شیمیایی با دما برای چند هسته مختلف (27si , 28si , 56fe , 57fe , 93mo , 94mo , 238u) به عنوان سیستم¬های فرمیونی برهم¬کنش کننده، با استفاده از نظریه bcs به دست می¬آید. برای انجام این کار برای هر هسته با تعداد پروتون و نوترون مشخص، با قرار¬دادن پارامتر گاف در دمای صفر، از معادله گاف قدرت برهم¬کنش،g، و از معادله تعداد ذرات ?(0) را بدست می¬آوریم. سپس در هر دمای دیگر،?(t) از حل همزمان معادله گاف و معادله تعداد ذرات بدست می¬آید. با مقایسه نمودارهای مربوطه رفتار پتانسیل شیمیایی بر حسب دما در دو فاز معمولی و ابررسانایی را بررسی می¬کنیم. همچنین رفتار انرژی و آنتروپی مورد مطالعه قرار گرفته است.

در این پایان نامه، با استفاده از داده های آزمایشگاهی jlab (1999-2001) برای دو فرآیند h(e,(e,) ?k^+ )? و h(e,(e,) ?k^+ )? با استفاده از روش جدا سازی رزنبلوت در چهار بردار تکانه انتقالی q^2=0.52,0.75,1.00,1.9,2.00 و 2.35?(gev/c)?^2 و در انرژی های مختلف به جداسازی سطح مقطع کل ?_tot می پردازیم و سطوح طولی ?_l و عرضی ?_t سطح مقطع را جداسازی می کنیم. داده های انرژی الکترون فرودی در محدوده ی3.40 تا 5.75(gev) است. سپس با استفاده تکنیک chew-low عامل شکل کایون باردار را در مدل بورن و همچنین با بسط رابطه مدل رجی off mass shell، عامل شکل کایون باردار را در مدل رجی محاسبه می کنیم. فیزیک ذرات بنیادی به دنبال پاسخ به این سوال است که ماده در پایین ترین سطح خود از چه تشکیل شده است؟ این یک واقعیت است که ماده در مقیاس زیر اتمی از ذرات بسیار کوچک با فضای خالی بسیار زیادی بین آنها تشکیل شده است. علاوه بر این ذرات دارای انواع مختلفی هستند و همچنین ذرات از یک نوع، کاملا شبیه به هم و به عبارتی تمیزناپذیرند؛ یعنی نمی توانیم ذره ای را نشانه گذاری کنیم و مسیرش را دنبال کنیم. تمام داده های آزمایشگاهی از سه منبع ناشی می شود: 1) رویداد های پراش که در آن ذره ای را به سوی ذره دیگر پرتاب کرده و انحراف آن را اندازه گیری می گردد. 2) رویدادهای واپاشی که در آن یک ذره به صورت خود به خودی واپاشیده شده و می توان بقایای آن را بررسی کرد. 3) رویدادهای پیوندی که در آن دو ذره به هم می پیوندند و ویژگی های جسم مرکب بدست آمده را بررسی می کنند. در چند سال گذشته، نظریه ای مطرح شده است که تمام بر هم کنش های شناخته شده ذرات بنیادی، به جز گرانش را توصیف می کند. این مجموعه نظریه های مرتبط با هم که شامل الکترودینامیک کوانتومی، نظریه فرآیندهای الکتروضعیف وکرومودینامیک کوانتومی است، مدل استاندارد نامیده شده است. از سال 1987میلادی تاکنون، مدل استاندارد از هر آزمایشی موفق بیرون آمده است[1].

دانشمندان فیزیک هسته ای همواره به دنبال مدلی برای توجیه تمام خواص و پدیده های هسته ای هستند، پیشنهاد برخی فیزیکدانان مدل کوارکی است. در این رساله به بررسی واپاشی بتا مثبت و بتا منفی از دیدگاه گذار کوارکی پرداخته شده است. به منظور بررسی واپاشی بتا با این نگرش، گذار های کوارکی به طور کامل محاسبه می شود و فرمول های بدست آمده برای تخمین جرم موثر کوارک های اولیه به کار برده می شود و بازه جرمی مورد نظر به بازه طول عمر در واپاشی بتا نگاشته می شود. شایان ذکر است که ادعای ما صرفا محدود و منحصر به بازه های مورد نظر است و خارج از این بازه ها تاثیر نیروی بین نوکلئون ها چنان زیاد است که نمی توان واپاشی بتا را صرفا ناشی از گذار کوارکی دانست.

این رساله به محاسبه ی کمیتی می پردازد که تا کنون هیچ نظریه ای نتوانسته با دقت مورد قبولی مقداری نزدیک به مقدار تجربی آن به دست آورد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

اخیراً روش تعمیم یافته ای برای محاسبه چگالی تراز هسته ای پیشنهاد شده است. این محاسبات شامل تعمیم روش معروف تبدیل لاپلاس است. با استفاده از عبارت جدید فرمول معروف بت چگالی تراز هسته ای در بازه های عدد جرمی 41-24، 70-55، 104 و 114 محاسبه و با داده های تجربی مقایسه شده است. این نتایج همچنین با فرمول بت و با مقادیر مناسب و مختلف از پارامترهای مدل bsfg مقایسه گشته است. بررسی ها نشان می دهد که نتایج حاصله با داده های تجربی بخوبی مطابقت دارد و این مسئله بر اعتبار روش جدید دلالت دارد. لذا تقریب های مختلف برای انجام تبدیلات معکوس لاپلاس چند بعدی معادل هم می باشند.

چکیده بررسی کرمچاله ها در گرانش مرتبه سوم لاولاک به کوشش زینب دیانی در این پایان نامه مروری بر مفهوم کرمچاله و تاریخچه ی آن خواهیم داشت. همچنین خلاصه ای از کرمچاله های لورنتس در گرانش اینشتین و گرانش گوس- بونه ارائه می دهیم و شرایط انرژی را برای ماده ی سازنده ی این جوابهای کرمچاله ای بررسی می کنیم. پس از آن جوابی n بعدی برای کرمچاله های لورنتس در گرانش مرتبه سوم لاولاک معرفی می کنیم. در مقایسه با گرانش اینشتین و گرانش گوس- بونه درمی یابیم که شعاع گلوگاه کرمچاله ( ) دارای یک حد پایین است که به تعداد ابعاد فضا زمان، ضرایب لاولاک و تابع شکل بستگی دارد. ما شرایط معمولی بودن ماده ی سازنده ی کرمچاله را در نزدیکی گلوگاه بررسی می کنیم و می بینیم که ماده در نزدیکی گلوگاه در ناحیه ی می تواند معمولی باشد، که به ضرایب لاولاک و تابع شکل بستگی دارد. می توان مشاهده کرد که ترم سوم لاولاک با ضریب جفت شدگی منفی شعاع ناحیه ای که در آن ماده معمولی است را افزایش می دهد. همچنین نتیجه می گیریم که افزودن ترم های بالاتر لاولاک با ضرایب منفی، شعاع ناحیه ی اطراف گلوگاه را که در آن ماده معمولی است، افزایش می دهد.

یکی از مهمترین پارامترهای مدل استاندارد ذرات، جرم کوارک های سنگین است. روش های مختلفی برای محاسبه جرم وجود دارد که روش qcd sum rule یکی از موفقترین ها است. در این روش پارامترهای نظری با استفاده از یک انتگرال پراکندگی به سطح فیزیکی مربوط می شوند و به این ترتیب می توان پارامترهایی مثل جرم را محاسبه کرد. در محاسبات اخیر جرم با استفاده از qcd sum rule ، روش پربند بهینه با مقیاس باز بهنجارش وابسته به انرژی، به عنوان یکی از روش های موثر در خطای جرم مورد توجه قرار گرفته است. در روش پربند بهینه ، به تابع قطبش در کل فضای مختلط احتیاج است. از آنجا که برای مراتب o(〖∝_s〗^2) و o(〖∝_s〗^3) تابع قطبش فرم بسته ای وجود ندارد، ناگذیر به روش های تقریبی متوسل شده و با توجه به رفتارهای شناخته شده تابع قطبش، آن را در کل فضای مختلط بازسازی می کنند. در این پایان نامه پس از ساخت توابع قطبش در فضای مختلط، اقدام به محاسبه جرم (ms) ̅ کوارک c با استفاده از روش پربند بهینه تا مرتبه o(〖∝_s〗^3) کرده ایم.

در ابتـدا به پایه های نظری مورد نیاز برای این پژوهـــش پرداخــته می شود. در این مقطع سعی می گردد مطالب از زاویه ای موجز و موثر مورد بررسی قرار بگیرند. این دوره ی نظری شامل سرفصل های نسبیت عام ، نظریه ی میدان ها و نظریه ی کالوزا – کلاین می باشد. این بخش بر مبنای تقابل منابع برتر موجود نوشته شده و تلاش می گردد که شامل مفاهیم بکر و برداشتهای زیبا ی فیزیکی باشد. در پژوهـش انجام شــده، ما سنجه ی فضا- زمان n بعدی را در نظـر می گیریم که حاصلضرب یک منیفلد چهاربعدی ریمانی و یک منیفلد n-4 بعدی با انحنای ثابت صفر ، مثبت ویا منفی و عامل خمش (warp factor) می باشد. سپس معــادله ی لاولاک تا جمله ی مرتبه ی ســوم بدون ترم کیهانشناسی در خلا را برای این فضا- زمان کالوزا- کلاین به دو معادله تجزیه می کنیم. یکی از این دو معادله را می توان با انتخاب مناسب ضرایب لاولاک و عامل خمش ارضا نمود. معادله ی دوم بصورت یک قید بر روی تابع متریک ظـــاهر می شود. در اینجــا با بکار بردن ســنجه ی رابرتسون- واکر در فضا- زمان چهار بعدی به بررسی معادلات حاکم بر کیهان خواهیم پرداخت و نشان می دهیم که معادله ی قید باعث می شود که یک جهان در حال انبساط با شـتاب مثبت نتیجه گردد. می بایستی تاکید کنیم که فضا- زمان با ابعاد بالاتر را بدون ماده و ثابت کیهانشناسی در نظر گرفته و انحنای این فضا- زمان در ابعـاد بالاتر اثرات خود را در جهـان چهـار بعـدی بصورت انرژی تاریک نشـان می دهد.

در این تحقیق، ابتدا با معرفی معادله دیراک و الکترودینامیک کوانتومی، فرمول مربوط به سطح مقطع فراگیر برای پراکندگی شدیدا غیرالاستیک الکترون-پروتون در انرژی های زیاد محاسبه شده و سپس با مقایسه این محاسبات نظری با نتایج بدست امده از آزمایشهای پراکندگی، توابع ساختاری w1 و w2 که دربردارنده تمامی اطلاعات مربوط به ساختار داخلی ذرات هدف میباشد بدست می آیند. آنگاه رفتار این توابع بعنوان گواهی تجربی برای وجود ذرات پراکنده ساز نقطه ای در داخل پروتون تعبیر میشوند. این ذرات در واقع کاندیداهای مناسبی برای کوارکها هستند.

بهترین راه برای کسب اطلاعات مربوط به ساختار داخلی پروتون ، پراکندگی شدیدا غیرالاستیک می باشد، در پراکندگی الکترون-پروتون ، الکترون می تواند از طریق برهمکنش الکترومغناطیسی ، اطلاعات لازم را از ساختار داخلی پروتون کسب کند. دراین پایان نامه روشی برای بدست آوردن یک رابطه تقریبی بین انحرافات سطح مقطع کاهش یافته و انحرافات مقیاس بندی در ‏‎x‎‏ های کم ارائه شده است.

در این تحقیق پراکندگی الکترومغناطیس الکترون - الکترون از دو دیدگاه تجربی و نظری بررسی شده است . ساده ترین نگرش بررسی پراکندگی از دیدگاه مکانیک کلاسیک ، پراکندگی رادرفورد می باشد.برای دوری از تمییز پذیر بودن ذرات مکانیک کلاسیک دیدگاه کوانتومی دنبال شده که در نهایت فرمول مات نتیجه شده است.با توجه به اینکه هنوز ذرات بدون اسپین فرض شده اند به بررسی پراکندگی از دیدگاه کوانتوم نسبیتی پرداخته شده است.معادله بدست آمده در این بررسی همان فرمول مات می باشد . همیشه آزمایش معیار خوبی برای سنجش درستی یک مدل فیزیکی بوده است. تطابق بسیار خوبی نتایج تجربی و تئوری در چندین آزمایش ارائه شده در این تحقیق موفقیت نگرش کوانتوم نسبیتی در پراکندگی الکترومغناطیسی الکترون - الکترون را نشان می دهد.

در مورد محبوسیت کوارکها مدلهای مختفی ارئه شده است یکی از این مدلها که موفقیت های بسیار زیادی داشته مدل کیسه ای ‏‎(mit)‎‏ می باشد.. این مدل پیشنهاد می کند که کوارک ها در داخل یک کیسه یا حباب به دام افتاده اند و کوارکها نمیتوانند به سطح این کیسه نفوذ کنند اما بوسیله فشارهایی که از داخل اعمال می کنند آنها می توانند در داخل کیسه شناور باشند. با استفاده از این مدل می توان بسیاری از خواص استاتیک هادرونها را بدست آورد یکی از این خواص جرم هادرونها می باشد. در این رساله با توجه به تصحیحات معقولی که بر روی مدل اصلی کیسه انجام شد جرم هادرون ها را در سیستم مرکز جرم محاسبه نمودیم. ملاحظه شد نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از آزمایش تطابق بسیار خوبی دارند.

تاکنون مدلهای مختلفی در مورد پتانسیل برهمکنش بین نوکلئونی ارائه شده است . که هر کدام به نوبه خودبخشی از اطلاعات حاصل از آزمایش را توجیه می کند. اما مدلهایی که بر اساس نظریه تبادلی یوکاوا ارائه شده است در توجیه داده های تجربی بسیار موفق بوده اند. مشهور است که پتانسیل هسته ای قوی مستقل از بار بوده ، در حالت یکسان ( با حذف اثرات الکترومغناطیسی ) تفاوتی بین برهمکنش های پروتون پروتون ، پروتون نوترون و نوترون نوترون وجود ندارد . و بنابراین پتانسیل هسته ای مستقل از بار می باشد.