#خلا_کوانتومی
نخستین تلاش فیزیکدانان با هدف سنجش دقیق خلا کوانتومی
دهه هاست که گروهی از فیزیکدانان برآنند تا طیف ریزموجهای سازنده فضای خالی(کوانتومی) را اندازه گیری کنند، هرچند که تاکنون روش خوبی برای نیل به این هدف نیافته اند.
به گزارش انجمن پیشبرد علوم آتئیست ها و آگنوستیک های ایران ، اخیرا فیزیکدانان موسسه ETH زوریخ به طرز هوشمندانه ای از تابش لیزر برای فهم طبیعت کوانتومی خلا استفاده کردند و این کار نقطه عطفی در تلاشهای انجام شده برای سنجش خلا کوانتومی میباشد.
امروزه از نگاه فیزیک کوانتومی باید گفت که خلاء در واقع خالی نیست بلکه برعکس مملو از انرژی است . علت صفر نبودن انرژی خلاء به رابطه عدم قطعیت هایزنبرگ باز می گردد. براساس رابطه عدم قطعیت، مقدار انرژی یک سیستم همواره با گذشت زمان، افت و خیز دارد و بنابراین انرژی سیستم حتی در خلاء نیز نمی تواند مطلقا برابر صفر باشد. به بیان دقیق تر و براساس نظریه میدان کوانتومی می توان گفت که خلاء همواره حاوی میدان هایی است که افت و خیز می کنند.
مبنای ساختاری کیهان ، همچون سطح یک بوم نقاشی نو و استفاده نشده ، ناهموار و نایکنواخت بوده و امکان دیگری بیش از ردیابی و تشخیص این بافت واقعی و ناهموار ، برای ما فراهم نیست.
قواعد عدم قطعیت نه تنها در مورد ذرات صادقند بلکه به فضای خلا هم قابل اطلاق میباشند⚛
نخستین تلاش فیزیکدانان با هدف سنجش دقیق خلا کوانتومی
دهه هاست که گروهی از فیزیکدانان برآنند تا طیف ریزموجهای سازنده فضای خالی(کوانتومی) را اندازه گیری کنند، هرچند که تاکنون روش خوبی برای نیل به این هدف نیافته اند.
به گزارش انجمن پیشبرد علوم آتئیست ها و آگنوستیک های ایران ، اخیرا فیزیکدانان موسسه ETH زوریخ به طرز هوشمندانه ای از تابش لیزر برای فهم طبیعت کوانتومی خلا استفاده کردند و این کار نقطه عطفی در تلاشهای انجام شده برای سنجش خلا کوانتومی میباشد.
امروزه از نگاه فیزیک کوانتومی باید گفت که خلاء در واقع خالی نیست بلکه برعکس مملو از انرژی است . علت صفر نبودن انرژی خلاء به رابطه عدم قطعیت هایزنبرگ باز می گردد. براساس رابطه عدم قطعیت، مقدار انرژی یک سیستم همواره با گذشت زمان، افت و خیز دارد و بنابراین انرژی سیستم حتی در خلاء نیز نمی تواند مطلقا برابر صفر باشد. به بیان دقیق تر و براساس نظریه میدان کوانتومی می توان گفت که خلاء همواره حاوی میدان هایی است که افت و خیز می کنند.
مبنای ساختاری کیهان ، همچون سطح یک بوم نقاشی نو و استفاده نشده ، ناهموار و نایکنواخت بوده و امکان دیگری بیش از ردیابی و تشخیص این بافت واقعی و ناهموار ، برای ما فراهم نیست.
قواعد عدم قطعیت نه تنها در مورد ذرات صادقند بلکه به فضای خلا هم قابل اطلاق میباشند⚛
#گیتی_از_هیچ
#بخش_اول
آیا قوانین فیزیک می‌توانند شروع و شکل‌گیری کیهان ما را شرح دهند؟
چگونه جهانی از عدم ممکن است؟
ما گفتیم که بشر جایی رسیده که از ثانیه ای پس از آغاز کیهان را می‌تواند شرح دهد (لغت #بیگ‌بنگ برای آغاز کیهان لغتی غلط است، چرا که #بنگ به معنی صدا و انفجاری که صدا دارد در صورتی‌که اون زمان صدایی نبوده) اما این انفجار در سراسر عالم از یک #خلا_کوانتومی به وجود آمد.
اما #اصل_عدم_قطعیت به ما می‌گوید اگر بخواید یک ذره را بررسی کنید و همزمان اندازه و جهتش را تعیین کنید غیر ممکن است چرا که هر چه بیشتر و با دقت بالایی ذره ای را مورد مطالعه قرار دهید ذره خاصیت جهشی موجی میابد و از خاصیت ذره ای خود خارج میشود.
➖ #خلا_کوانتومی ناشی از #اصل_عدم_قطعیت #هایزنبرگ است به این ترتیب در کسر بسیار کوچکی از ثانیه 10 به توان -44 ثانیه ( #زمان_پلانک ) اگر بتوان اون زمان را با دقت بالایی اندازه بگیریم #عدم_قطعیتی در انرژی ذرات پیدا میشه که اونقدر هست که اصطلاحا ذرات و ضد ذرات مجازی را به وجود اورد انهم در خلاء.
🔹 خلایی که تا پیش از آشنایی با #فیزیک_کوانتومی میشناختیم #خلا_کلاسیک_نیوتونی بود یعنی صفر مطلق یا هیچ مطلق …
اما در #خلا_کوانتومی فرق داره هیچی است که مجموعه ای از ذرات مثبت و منفی است که در جمع به شما انرژی صفر را میدهد …
در #خلا_کوانتومی انرژی صفر است برای اینکه حاصلجمع این انرژی ذرات صفر میشه.
پس در آفرینش عالم از هیچ چیز باید توجه داشته باشیم هیچ چه معنی میده.
این یک مدل ریاضی برای توضیح آفرینش عالم نیست.
کار #فیزیک‌دان با #ریاضی‌دان اینجاست که متفاوت است…
در #فیزیک شما #طبیعت رو توضیح و توصیف می‌کنید.
➖ اتفاقی که در #خلا_کوانتومی میوفته به دلیل افت و خیز های که در آن جا وجود داره
➖ اگر شما دو صفحه رسانا رو موازی قرار دهید مثلا به فاصله یک هزارم #ماکرومتر بر اساس تئوری های #میدان_های_کوانتومی این دو صفحه رسانا باید هم رو جذب کنند …
✔️ توصیف چنین چیزی از نظر #کلاسیک رد میشه
➖ چرا که میگه در خلا چیزی نیست که باعث جذب این دو صفحه بهم بشه
اما یکی از پیش بینی های #خلا_کوانتومی اینه که این دو صفحه رسانا در فاصله کمی از هم هستند بر اساس #قوانین_فیزیک_کوانتومی و #خلایی که بینشون هست اون موقع با #نیروی_الکترومغناطیسی_کوانتومی بین صفحات باید این دو صفحه همو جذب کنند.
این که چیز بدیهی بود.
در ازمایشگاه هم دیدیمش.
پس #خلا_کوانتومی چیزی انتزاعی نیست که من در آوردی باشه
بلکه آزمایش شده
دیده شده.
در آزمایشگاه #سرن در #سوییس در شتاب دهنده عظیم هادرونی #میدانهای_هیگز برآمده از همین #خلا_کوانتومی هستند.
همونطور که در متن گفتیم بشر با علم امروز از یک ثانیه پس از #بیگ_بنگ تا امروز رو شرح داده
اما مشکل ما همون یک ثانیه اول آغاز هستی میباشد
چخبر بوده در اون یک ثانیه؟
➖ چون اندازه عالم در یک ثانیه اول در ابعاد بسیار ریز بوده 10 به توان منفی 35 متر !!
این عدد کوچکتر از هر ذره ی شناخته شده ایست که ما امروزه تونستیم با #تکنولوژی برتر امروز مورد کاوش و بررسی قرار بدیم.
➖ ما ناگزیریم چون داریم در مورد عالم صحبت میکنیم نظریه #نسبیت_انیشتین که در مورد #ثقل یا #گرانش است استفاده کنیم از یک سوی و از سوی دیگر چون داریم در مورد اندازه ای صحبت میکنیم که در ابعاد ریز اتمی است مجبوریم از #فیزیک_کوانتوم استفاده کنیم ….
تلفیق اینها به یک تئوری و معادله ای احتیاج داره که بهش میگیم ” #تئوری_گرانش_کوانتومی ” این تنها قطعه گمشده از این پازلی است که همچنین فیزیک دانها به دنبال دستیابی بهش هستند.
🔹به نظر میرسه یکی از راه های رسیدن به این نظریه و به این فرمول…
نظریه #ریسمان_ها باشد…
اما هنوز به طور کامل یک نظریه سازگار برای کیهان نرسیدیم.
اگر ما یک #خلا_کوانتومی در نظر بگیریم آیا #قوانین_گرانش رو میشه با یک تقریبی برای این خلا نوشت!؟
➖ تلفیق نظریه #نیمه_کلاسیک_گرانش با نظریه #خلا_کوانتومی به ما عالمی رو خواهد داد که اصطلاحا “آفرینش عالم از خلا کوانتومی است”.
هاوکینگ نیز هشداری در این باره به دانشمندانی که در شتاب دهنده #سرن سوئیس هستند
➖ این بوده که مراقب این #خلاهای_کوانتومی باشید
برای اینکه #خلا_کوانتومی بسیار ناپایدار است و میتونه #عالم_نوزادی رو به وجود بیاورد؛
➖ که اون #عالم_نوزاد ممکنه از طریق یک #کرمچاله با این عالم ما در روی زمین ارتباط برقرار کنه و حتی ممکنه باعث از بین رفتن تمدن بشر ما بشه.
⚛ @AndisheKonim
ادامه دارد ...
#بخش_اول
آیا قوانین فیزیک می‌توانند شروع و شکل‌گیری کیهان ما را شرح دهند؟
چگونه جهانی از عدم ممکن است؟
ما گفتیم که بشر جایی رسیده که از ثانیه ای پس از آغاز کیهان را می‌تواند شرح دهد (لغت #بیگ‌بنگ برای آغاز کیهان لغتی غلط است، چرا که #بنگ به معنی صدا و انفجاری که صدا دارد در صورتی‌که اون زمان صدایی نبوده) اما این انفجار در سراسر عالم از یک #خلا_کوانتومی به وجود آمد.
اما #اصل_عدم_قطعیت به ما می‌گوید اگر بخواید یک ذره را بررسی کنید و همزمان اندازه و جهتش را تعیین کنید غیر ممکن است چرا که هر چه بیشتر و با دقت بالایی ذره ای را مورد مطالعه قرار دهید ذره خاصیت جهشی موجی میابد و از خاصیت ذره ای خود خارج میشود.
➖ #خلا_کوانتومی ناشی از #اصل_عدم_قطعیت #هایزنبرگ است به این ترتیب در کسر بسیار کوچکی از ثانیه 10 به توان -44 ثانیه ( #زمان_پلانک ) اگر بتوان اون زمان را با دقت بالایی اندازه بگیریم #عدم_قطعیتی در انرژی ذرات پیدا میشه که اونقدر هست که اصطلاحا ذرات و ضد ذرات مجازی را به وجود اورد انهم در خلاء.
🔹 خلایی که تا پیش از آشنایی با #فیزیک_کوانتومی میشناختیم #خلا_کلاسیک_نیوتونی بود یعنی صفر مطلق یا هیچ مطلق …
اما در #خلا_کوانتومی فرق داره هیچی است که مجموعه ای از ذرات مثبت و منفی است که در جمع به شما انرژی صفر را میدهد …
در #خلا_کوانتومی انرژی صفر است برای اینکه حاصلجمع این انرژی ذرات صفر میشه.
پس در آفرینش عالم از هیچ چیز باید توجه داشته باشیم هیچ چه معنی میده.
این یک مدل ریاضی برای توضیح آفرینش عالم نیست.
کار #فیزیک‌دان با #ریاضی‌دان اینجاست که متفاوت است…
در #فیزیک شما #طبیعت رو توضیح و توصیف می‌کنید.
➖ اتفاقی که در #خلا_کوانتومی میوفته به دلیل افت و خیز های که در آن جا وجود داره
➖ اگر شما دو صفحه رسانا رو موازی قرار دهید مثلا به فاصله یک هزارم #ماکرومتر بر اساس تئوری های #میدان_های_کوانتومی این دو صفحه رسانا باید هم رو جذب کنند …
✔️ توصیف چنین چیزی از نظر #کلاسیک رد میشه
➖ چرا که میگه در خلا چیزی نیست که باعث جذب این دو صفحه بهم بشه
اما یکی از پیش بینی های #خلا_کوانتومی اینه که این دو صفحه رسانا در فاصله کمی از هم هستند بر اساس #قوانین_فیزیک_کوانتومی و #خلایی که بینشون هست اون موقع با #نیروی_الکترومغناطیسی_کوانتومی بین صفحات باید این دو صفحه همو جذب کنند.
این که چیز بدیهی بود.
در ازمایشگاه هم دیدیمش.
پس #خلا_کوانتومی چیزی انتزاعی نیست که من در آوردی باشه
بلکه آزمایش شده
دیده شده.
در آزمایشگاه #سرن در #سوییس در شتاب دهنده عظیم هادرونی #میدانهای_هیگز برآمده از همین #خلا_کوانتومی هستند.
همونطور که در متن گفتیم بشر با علم امروز از یک ثانیه پس از #بیگ_بنگ تا امروز رو شرح داده
اما مشکل ما همون یک ثانیه اول آغاز هستی میباشد
چخبر بوده در اون یک ثانیه؟
➖ چون اندازه عالم در یک ثانیه اول در ابعاد بسیار ریز بوده 10 به توان منفی 35 متر !!
این عدد کوچکتر از هر ذره ی شناخته شده ایست که ما امروزه تونستیم با #تکنولوژی برتر امروز مورد کاوش و بررسی قرار بدیم.
➖ ما ناگزیریم چون داریم در مورد عالم صحبت میکنیم نظریه #نسبیت_انیشتین که در مورد #ثقل یا #گرانش است استفاده کنیم از یک سوی و از سوی دیگر چون داریم در مورد اندازه ای صحبت میکنیم که در ابعاد ریز اتمی است مجبوریم از #فیزیک_کوانتوم استفاده کنیم ….
تلفیق اینها به یک تئوری و معادله ای احتیاج داره که بهش میگیم ” #تئوری_گرانش_کوانتومی ” این تنها قطعه گمشده از این پازلی است که همچنین فیزیک دانها به دنبال دستیابی بهش هستند.
🔹به نظر میرسه یکی از راه های رسیدن به این نظریه و به این فرمول…
نظریه #ریسمان_ها باشد…
اما هنوز به طور کامل یک نظریه سازگار برای کیهان نرسیدیم.
اگر ما یک #خلا_کوانتومی در نظر بگیریم آیا #قوانین_گرانش رو میشه با یک تقریبی برای این خلا نوشت!؟
➖ تلفیق نظریه #نیمه_کلاسیک_گرانش با نظریه #خلا_کوانتومی به ما عالمی رو خواهد داد که اصطلاحا “آفرینش عالم از خلا کوانتومی است”.
هاوکینگ نیز هشداری در این باره به دانشمندانی که در شتاب دهنده #سرن سوئیس هستند
➖ این بوده که مراقب این #خلاهای_کوانتومی باشید
برای اینکه #خلا_کوانتومی بسیار ناپایدار است و میتونه #عالم_نوزادی رو به وجود بیاورد؛
➖ که اون #عالم_نوزاد ممکنه از طریق یک #کرمچاله با این عالم ما در روی زمین ارتباط برقرار کنه و حتی ممکنه باعث از بین رفتن تمدن بشر ما بشه.
⚛ @AndisheKonim
ادامه دارد ...
✅ #هیچ_کوانتومی یا #خلا_کوانتومی
🔶️ هیچ کوانتومی در نظریه میدان های کوانتومی این هیچ به آن معنا نیست که هیچ چیزی در جریان نیست. روش ریاضی، موسوم به آنالیز فوریه به ما امکان می دهد که میدان را به صورت مجموعه ای نامتناهی از نوسانگرهای هماهنگ تلقی کنیم.
به هر نوسانگر بسامد خاصی وابسته است و هر نوسانگر از نظر دینامیکی طوری رفتار می کند که انگار اونگی با همان بسامد معین است. خلاء کوانتومی، حالتی است که در آن تمام این آونگ ها در پایین ترین حالت انرژی خود هستند.
برای آونگ کلاسیکی، این حالتی است که وزنه در حال سکون و در پایین ترین نقطه است. این به راستی وضعیتی است که در آن هیچ اتفاقی روی نمی دهد، اما در مکانیک کوانتوم این آرامش کامل مجاز نیست.
طبق اصل عدم قطعیت هایزنبرگ، وزنه نمی تواند هم دارای مکان معین و هم دارای تکانه معین باشد. آونگ کوانتومی باید حتی در پایین ترین حالت انرژی خود اندکی در حرکت باشد.
ارتعاش کوانتومی حاصل را حرکت نقطه صفر می خوانند. اعمال مکرر این ایده ها بر آرایه ای نامتناهی از نوسانگرها که میدانی کوانتومی است، نشان می دهد که خلاء جایی پر سر و صدا و فعالی است.
افت خیز روی می دهند و در طول آنها ذرات پدیدار و ناپدید می شوند. خلاء کوانتومی بیشتر از فضای تهی شبیه فضایی اشغال شده با ماده است. امروزه، تمام نظریه های ذرات بنیادی، نظریه های میدان های کوانتومی اند.
⚛ @AndisheKonim
🔶️ هیچ کوانتومی در نظریه میدان های کوانتومی این هیچ به آن معنا نیست که هیچ چیزی در جریان نیست. روش ریاضی، موسوم به آنالیز فوریه به ما امکان می دهد که میدان را به صورت مجموعه ای نامتناهی از نوسانگرهای هماهنگ تلقی کنیم.
به هر نوسانگر بسامد خاصی وابسته است و هر نوسانگر از نظر دینامیکی طوری رفتار می کند که انگار اونگی با همان بسامد معین است. خلاء کوانتومی، حالتی است که در آن تمام این آونگ ها در پایین ترین حالت انرژی خود هستند.
برای آونگ کلاسیکی، این حالتی است که وزنه در حال سکون و در پایین ترین نقطه است. این به راستی وضعیتی است که در آن هیچ اتفاقی روی نمی دهد، اما در مکانیک کوانتوم این آرامش کامل مجاز نیست.
طبق اصل عدم قطعیت هایزنبرگ، وزنه نمی تواند هم دارای مکان معین و هم دارای تکانه معین باشد. آونگ کوانتومی باید حتی در پایین ترین حالت انرژی خود اندکی در حرکت باشد.
ارتعاش کوانتومی حاصل را حرکت نقطه صفر می خوانند. اعمال مکرر این ایده ها بر آرایه ای نامتناهی از نوسانگرها که میدانی کوانتومی است، نشان می دهد که خلاء جایی پر سر و صدا و فعالی است.
افت خیز روی می دهند و در طول آنها ذرات پدیدار و ناپدید می شوند. خلاء کوانتومی بیشتر از فضای تهی شبیه فضایی اشغال شده با ماده است. امروزه، تمام نظریه های ذرات بنیادی، نظریه های میدان های کوانتومی اند.
⚛ @AndisheKonim