Cosmos' Language
@Cosmos_language
بعضی از مردم میگن بدون فهمیدن چطور میشه زندگی کرد؟
من نمیفهمم منظور اونا چیه!
من همیشه بدون فهمیدن زندگی کردم؛ این کار خیلی آسونیه.
اینکه چطور چیزی رو بفهمی، چیزیه که من دوست دارم بفهمم!
«ریچارد فاینمن»
@Cosmos_language
من نمیفهمم منظور اونا چیه!
من همیشه بدون فهمیدن زندگی کردم؛ این کار خیلی آسونیه.
اینکه چطور چیزی رو بفهمی، چیزیه که من دوست دارم بفهمم!
«ریچارد فاینمن»
@Cosmos_language
Cosmos' Language
پروفسور Walter Lewin @Cosmos_language
سر فدای علم
یکی از محبوبترین آزمایشهایی که سالهاست سر کلاس انجام میدهم آزمایشی است که در آن سرم را مستقیماً در مسیر وزنهی تخریب، که همتای کوچک وزنههای تخریب واقعی است، قرار میدهم و زندگیام را به مخاطره میاندازم. البته بدانید که این وزنهی کوچک هم میتواند به آسانی مرا بکشد. وزنههای تخریبی که گروههای تخریب به کار میبرند وزنههای کروی شکلی هستند با جرمی در حدود هزار کیلو گرم، ولی جرم وزنهی من 15 کیلوگرم است. در حالی که در یک طرف کلاس ایستاده و سرم را به دیوار چسباندهام وزنهی آونگ را در دستانم میگیرم و آن را تا چانهام بالا میآورم. وزنه را که رها کنم باید موظب باشم که آن را اصلاً به جلو هل ندهم حتی به اندازهی فوقالعاده کم. کوچکترین هل به وزنه بدهم یقیناً به من آسیب میزند یا حتی میکشد. از دانشجویانم میخواهم که حواس مرا پرت نکنند، صدا نکنند، و حتی کوتاهزمانی نفس نکشند و میگویم که اگر این نکات را رعایت نکنند، چه بسا این آخرین درس من باشد.
اعتراف میکنم هربار که این آزمایش را انجام میدهم، آن زمان که وزنه تابخوران به سویم میشتابد حس میکنم آدرنالین خونم بالا میرود و با این که یقین دارم فیزیک مرا نجات خواهد داد، همیشه وقتی که وزنه تا مویی مانده به چانهام جلو میآید، اعصابم خرد میشود. بیاختیار دندانهایم را به هم میفشارم و حقیقت این است که چشمانم را نیز میبندم! میپرسید که انجام این آزمایش چه سودی برای من دارد؟ اعتقادم به یکی از مهمترین مفاهیم کل فیزیک، یعنی #پایستگی_انرژی راسختر میشود.
یکی از ویژگیهای چشمگیر جهان ما این است که انرژی میتواند از نوعی به نوع دیگر و آنگاه به نوع دیگر و باز هم به نوع دیگر و حتی به نوع اولیه تبدیل شود. انرژی میتوان تبدیل شود ولی هرگز از بین نمیرود و هرگز خلق نمیشود. در واقع این تبدیل به صورت بیوقفه انجام میشود. همهی تمدنهای توسعه یافته و توسعه نیافته نیز به فرآیند تبدیل انرژی در اشکال مختلف آن نیازمندند. غذا خوردن برای ما هم همین کار را میکند و انرژی شیمیای غذا را به انرژی مورد نیاز سلولهای بدنمان تبدیل میکند. در عمل سوختن نیز انرژی شیمیایی موجود در چوب به گرما تبدیل میشود.
تیری که از کمان رها میشود و در هوا به پرواز در میآید به دلیل تبدیل انرژی پتانسیل کشسانی کمان به انرژی جنبشی تیر است. در راندن دوچرخه و اتومبیل، در شلیک گلولهی تفنگ در نیروگاههای تولید برق، در تمامی دستگاههای الکتریکی و الکترونیکی و هزاران مثال دیگر در جهان اطراف ما مدام تبدیل انرژی صورت میگیرد. کاربردهای تبدیل انرژی پایانناپذیر است. در آزمایش آونگی که ذکر آن در بالا رفت، با رها کردن وزنه، انرژی پتانسیل گرانشی وزنه به انرژی جنبشی تبدیل میشود، وزنه تاب میخورد و وقتی دوباره به نقطهی اولیه باز میگردد، انرژی جنبشی به پتانسیل تبدیل میشود. این تبدیل انرژی مشابه همان چیزی است که سیارات را در مدارهای بیضی شکل خود به دور خورشید نگه میدارد. در بسیاری از فرآیندهای طبیعت به طور مداوم شاهد چنین تبدیلاتی هستیم. با این همه مقدار کل انرژی جهان همواره پایسته است. انرژی از بین نمیرود و از هیچ به وجود نمیآید؛ فقط از نوعی به نوع دیگر و از صورتی به صورت دیگر تبدیل میشود.
@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language
یکی از محبوبترین آزمایشهایی که سالهاست سر کلاس انجام میدهم آزمایشی است که در آن سرم را مستقیماً در مسیر وزنهی تخریب، که همتای کوچک وزنههای تخریب واقعی است، قرار میدهم و زندگیام را به مخاطره میاندازم. البته بدانید که این وزنهی کوچک هم میتواند به آسانی مرا بکشد. وزنههای تخریبی که گروههای تخریب به کار میبرند وزنههای کروی شکلی هستند با جرمی در حدود هزار کیلو گرم، ولی جرم وزنهی من 15 کیلوگرم است. در حالی که در یک طرف کلاس ایستاده و سرم را به دیوار چسباندهام وزنهی آونگ را در دستانم میگیرم و آن را تا چانهام بالا میآورم. وزنه را که رها کنم باید موظب باشم که آن را اصلاً به جلو هل ندهم حتی به اندازهی فوقالعاده کم. کوچکترین هل به وزنه بدهم یقیناً به من آسیب میزند یا حتی میکشد. از دانشجویانم میخواهم که حواس مرا پرت نکنند، صدا نکنند، و حتی کوتاهزمانی نفس نکشند و میگویم که اگر این نکات را رعایت نکنند، چه بسا این آخرین درس من باشد.
اعتراف میکنم هربار که این آزمایش را انجام میدهم، آن زمان که وزنه تابخوران به سویم میشتابد حس میکنم آدرنالین خونم بالا میرود و با این که یقین دارم فیزیک مرا نجات خواهد داد، همیشه وقتی که وزنه تا مویی مانده به چانهام جلو میآید، اعصابم خرد میشود. بیاختیار دندانهایم را به هم میفشارم و حقیقت این است که چشمانم را نیز میبندم! میپرسید که انجام این آزمایش چه سودی برای من دارد؟ اعتقادم به یکی از مهمترین مفاهیم کل فیزیک، یعنی #پایستگی_انرژی راسختر میشود.
یکی از ویژگیهای چشمگیر جهان ما این است که انرژی میتواند از نوعی به نوع دیگر و آنگاه به نوع دیگر و باز هم به نوع دیگر و حتی به نوع اولیه تبدیل شود. انرژی میتوان تبدیل شود ولی هرگز از بین نمیرود و هرگز خلق نمیشود. در واقع این تبدیل به صورت بیوقفه انجام میشود. همهی تمدنهای توسعه یافته و توسعه نیافته نیز به فرآیند تبدیل انرژی در اشکال مختلف آن نیازمندند. غذا خوردن برای ما هم همین کار را میکند و انرژی شیمیای غذا را به انرژی مورد نیاز سلولهای بدنمان تبدیل میکند. در عمل سوختن نیز انرژی شیمیایی موجود در چوب به گرما تبدیل میشود.
تیری که از کمان رها میشود و در هوا به پرواز در میآید به دلیل تبدیل انرژی پتانسیل کشسانی کمان به انرژی جنبشی تیر است. در راندن دوچرخه و اتومبیل، در شلیک گلولهی تفنگ در نیروگاههای تولید برق، در تمامی دستگاههای الکتریکی و الکترونیکی و هزاران مثال دیگر در جهان اطراف ما مدام تبدیل انرژی صورت میگیرد. کاربردهای تبدیل انرژی پایانناپذیر است. در آزمایش آونگی که ذکر آن در بالا رفت، با رها کردن وزنه، انرژی پتانسیل گرانشی وزنه به انرژی جنبشی تبدیل میشود، وزنه تاب میخورد و وقتی دوباره به نقطهی اولیه باز میگردد، انرژی جنبشی به پتانسیل تبدیل میشود. این تبدیل انرژی مشابه همان چیزی است که سیارات را در مدارهای بیضی شکل خود به دور خورشید نگه میدارد. در بسیاری از فرآیندهای طبیعت به طور مداوم شاهد چنین تبدیلاتی هستیم. با این همه مقدار کل انرژی جهان همواره پایسته است. انرژی از بین نمیرود و از هیچ به وجود نمیآید؛ فقط از نوعی به نوع دیگر و از صورتی به صورت دیگر تبدیل میشود.
@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language
حالات #ماده
با سه حالت اول ماده که جامد، مایع و گاز هستند به خوبی آشنا هستید؛ اما ماده بیش از سه حالت است! در واقع اصلاً نمیدانیم ماده چند حالت دارد ولی تا کنون هشت حالت شناخته شده است.
4- حالت "پلاسما". پلاسما، گاز شبه خنثیای از ذرات باردار و خنثی است که رفتار جمعی از خود نشان میدهند. شعله آتش (زمانی که آنقدر داغ است که به رنگ آبی میسوزد)، هوای اطراف خود را یونیزه میکند. اتمهای هوای اطراف محل سوختن، بر اثر گرمای زیاد، الکترونهای خود را از دست میدهند و تبدیل به یون مثبت میشوند. شعله زرد یا سرخ آتش، خیلی به حالت پلاسما نزدیک است اما پلاسما نیست. زیرا در آن حالت، گرمایی که سوختن تولید میکند کمتر است و الکترونها با دریافت انرژی گرمایی، به تراز انرژی بالاتری میروند و در هنگام برگشت، فوتون آزاد میکنند (نور تولید میکنند) ولی از اتم جدا نمیشوند.
5- حالت "Bose-Einstein Condensate" (چگال بوز-اینشتین). برای رسیدن به آن، یک گاز رقیق Boson (بوزون) را تا دمای بسیار پایین 273.14− درجه سانتی گراد (بسیار نزدیک به صفر مطلق) سرد میکنند. بر اثر دمای بسیار پایین در این تغییر فاز، بخش بسیار زیادی از بوزونها کمترین حالت کوانتومی را اشغال میکنند. بوزونهای سرد در هم فرو میروند و ابَر ذرههایی که رفتاری بیشتر شبیه به یک ریزموج دارند تا ذرههای معمولی به وجود میآیند. ماده در حالت چگال بوز-اینشتین شکننده است و سرعت حرکت نور در این ماده بسیار کم میباشد.
6- حالت "Fermionic Condensate" (چگال فرمیونی). یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه کلورادو به سرپرستی «Deborah jin» برای اولین بار توانستند با سرد کردن یک ابر ساخته شده از 500 هزار اتم پتاسیم با جرم اتمی 40 تا دمای یک میلیونیم درجه بالاتر از صفر مطلق به این حالت از ماده برسند. این اتمها در چنین دمایی، بدون گرانروی جریان پیدا میکنند و این به معنی به وجود آمدن حالت جدیدی از ماده است. اینکه اگر همین روند را تا دماهای پایینتر ادامه دهیم آن وقت چه اتفاقی میافتد را هنوز نمیدانیم!
7- حالت "Quantum spin liquid" (مایع اسپین کوانتومی). مایع اسپین کوانتومی، حالت عجیبی از ماده است که در سیستمی از اسپینهای کوانتومی برهمکنش کننده، به وجود میآید و باعث میشود الکترونها به اجزای کوچکتری شکسته شوند (ذرات کسری). این حالت جالب از ماده، در بعضی از مواد مغناطیسی، پنهان شده است. دلیل اینکه این حالت را «مایع» اسپین کوانتومی نام گذاری کردهاند، این است که این حالت در مقایسه با حالت اسپینی بقیه مواد فرومغناطیس، بی نظم میباشد. درست مانند آب که در مقایسه با یک بلور، بی نظمی بیشتری دارد. اما نکته جالب در مورد مایع اسپین کوانتومی این است که این حالت بر خلاف بقیه حالت های نامنظم، در دماهای بسیار پایین نیز، همچنان بی نظم باقی میماند!
8- حالت "3D Quantum liquid crystal" (کریستال مایع کوانتومی سه بعدی). کریستال مایع کوانتومی برای اولین بار در سال 1999 کشف شد. مولکولهای این ماده بسیار شبیه به کریستال های مایع معمولی رفتار میکردند اما الکترونهای آن تمایل به جهت گیری با محور تقارنهای ویژهای داشتند. مولکولهای کریستال مایع استاندارد به آزادی جریان دارند؛ به گونهای که گویا مایع هستند اما در عین حال همانند حالت جامد موقعیت آنها جهت دار و ثابت باقی میماند. الکترونهای کریستال مایع کوانتومی سه بعدی ویژگیهای مغناطیسی متفاوتی را بسته به جهت جریان یافتن خود، نشان میدهند که محور چرخشهای مشخصی نیز دارند. تقریباً میتوان گفت که این مسئله به این معنی است که القای الکتریسیته به این مواد، آنها را تبدیل به آهنربا کرده و یا شدت آنها را تغییر داده و جهت اثر مغناطیسی آنها را از بین میبرد.
دیوید هسی، دانشیار فیزیک دانشگاه کالیفرنیا که وظیفه بررسی تحقیقات را نیز بر عهده دارد، در نشستی خبری اظهار داشت: «به همان شکل که کریستالهای مایع دو بعدی کوانتومی به عنوان اولین اَبَر رسانای با دمای بالا معرفی شدند، میتوان این کریستالهای سه بعدی را نیز اولین اَبَر رسانای توپولوژیکی که در جستجویش بودهایم معرفی کرد. به جای خیال پردازی برای کشف اَبَر رسانای توپولوژیکی، اکنون ما میتوانیم با استفاده از این کریستال مایع کوانتومی سه بعدی این ماده را تولید کنیم.»
@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language
با سه حالت اول ماده که جامد، مایع و گاز هستند به خوبی آشنا هستید؛ اما ماده بیش از سه حالت است! در واقع اصلاً نمیدانیم ماده چند حالت دارد ولی تا کنون هشت حالت شناخته شده است.
4- حالت "پلاسما". پلاسما، گاز شبه خنثیای از ذرات باردار و خنثی است که رفتار جمعی از خود نشان میدهند. شعله آتش (زمانی که آنقدر داغ است که به رنگ آبی میسوزد)، هوای اطراف خود را یونیزه میکند. اتمهای هوای اطراف محل سوختن، بر اثر گرمای زیاد، الکترونهای خود را از دست میدهند و تبدیل به یون مثبت میشوند. شعله زرد یا سرخ آتش، خیلی به حالت پلاسما نزدیک است اما پلاسما نیست. زیرا در آن حالت، گرمایی که سوختن تولید میکند کمتر است و الکترونها با دریافت انرژی گرمایی، به تراز انرژی بالاتری میروند و در هنگام برگشت، فوتون آزاد میکنند (نور تولید میکنند) ولی از اتم جدا نمیشوند.
5- حالت "Bose-Einstein Condensate" (چگال بوز-اینشتین). برای رسیدن به آن، یک گاز رقیق Boson (بوزون) را تا دمای بسیار پایین 273.14− درجه سانتی گراد (بسیار نزدیک به صفر مطلق) سرد میکنند. بر اثر دمای بسیار پایین در این تغییر فاز، بخش بسیار زیادی از بوزونها کمترین حالت کوانتومی را اشغال میکنند. بوزونهای سرد در هم فرو میروند و ابَر ذرههایی که رفتاری بیشتر شبیه به یک ریزموج دارند تا ذرههای معمولی به وجود میآیند. ماده در حالت چگال بوز-اینشتین شکننده است و سرعت حرکت نور در این ماده بسیار کم میباشد.
6- حالت "Fermionic Condensate" (چگال فرمیونی). یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه کلورادو به سرپرستی «Deborah jin» برای اولین بار توانستند با سرد کردن یک ابر ساخته شده از 500 هزار اتم پتاسیم با جرم اتمی 40 تا دمای یک میلیونیم درجه بالاتر از صفر مطلق به این حالت از ماده برسند. این اتمها در چنین دمایی، بدون گرانروی جریان پیدا میکنند و این به معنی به وجود آمدن حالت جدیدی از ماده است. اینکه اگر همین روند را تا دماهای پایینتر ادامه دهیم آن وقت چه اتفاقی میافتد را هنوز نمیدانیم!
7- حالت "Quantum spin liquid" (مایع اسپین کوانتومی). مایع اسپین کوانتومی، حالت عجیبی از ماده است که در سیستمی از اسپینهای کوانتومی برهمکنش کننده، به وجود میآید و باعث میشود الکترونها به اجزای کوچکتری شکسته شوند (ذرات کسری). این حالت جالب از ماده، در بعضی از مواد مغناطیسی، پنهان شده است. دلیل اینکه این حالت را «مایع» اسپین کوانتومی نام گذاری کردهاند، این است که این حالت در مقایسه با حالت اسپینی بقیه مواد فرومغناطیس، بی نظم میباشد. درست مانند آب که در مقایسه با یک بلور، بی نظمی بیشتری دارد. اما نکته جالب در مورد مایع اسپین کوانتومی این است که این حالت بر خلاف بقیه حالت های نامنظم، در دماهای بسیار پایین نیز، همچنان بی نظم باقی میماند!
8- حالت "3D Quantum liquid crystal" (کریستال مایع کوانتومی سه بعدی). کریستال مایع کوانتومی برای اولین بار در سال 1999 کشف شد. مولکولهای این ماده بسیار شبیه به کریستال های مایع معمولی رفتار میکردند اما الکترونهای آن تمایل به جهت گیری با محور تقارنهای ویژهای داشتند. مولکولهای کریستال مایع استاندارد به آزادی جریان دارند؛ به گونهای که گویا مایع هستند اما در عین حال همانند حالت جامد موقعیت آنها جهت دار و ثابت باقی میماند. الکترونهای کریستال مایع کوانتومی سه بعدی ویژگیهای مغناطیسی متفاوتی را بسته به جهت جریان یافتن خود، نشان میدهند که محور چرخشهای مشخصی نیز دارند. تقریباً میتوان گفت که این مسئله به این معنی است که القای الکتریسیته به این مواد، آنها را تبدیل به آهنربا کرده و یا شدت آنها را تغییر داده و جهت اثر مغناطیسی آنها را از بین میبرد.
دیوید هسی، دانشیار فیزیک دانشگاه کالیفرنیا که وظیفه بررسی تحقیقات را نیز بر عهده دارد، در نشستی خبری اظهار داشت: «به همان شکل که کریستالهای مایع دو بعدی کوانتومی به عنوان اولین اَبَر رسانای با دمای بالا معرفی شدند، میتوان این کریستالهای سه بعدی را نیز اولین اَبَر رسانای توپولوژیکی که در جستجویش بودهایم معرفی کرد. به جای خیال پردازی برای کشف اَبَر رسانای توپولوژیکی، اکنون ما میتوانیم با استفاده از این کریستال مایع کوانتومی سه بعدی این ماده را تولید کنیم.»
@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language
ﺷﻨﺎختهها ﻣﺤﺪﻭﺩﻧﺪ ﻭ ﻧﺎﺷﻨﺎﺧتهها ﻧﺎﻣﺤﺪﻭﺩ.اﺯ ﻧﻈﺮﻓﮑﺮﯼ ﻣﺎﺭﻭﯼ ﺟﺰﯾﺮﻩ ﮐﻮﭼﮑﯽ ﺩﺭﻣﯿﺎﻥ ﺍﻗﯿﺎﻧﻮﺳﯽ ﻧﺎﻣﺤﺪﻭﺩ ﺍﯾﺴﺘﺎﺩﻩﺍﯾﻢ.ﮐﺎﺭ ﻣﺎ ﺩﺭ ﻫﺮ ﻧﺴﻞ ﺁﻥ ﺍﺳﺖ ﮐﻪ ﺍﻧﺪﮐﯽ ﺑﯿﺸﺘﺮ ﺑﻪ ﻭﺳﻌﺖ ﺍﯾﻦ ﺟﺰﯾﺮﻩ ﺑﯿﻔزاییم
توماس هاکسلی
@Cosmos_language
توماس هاکسلی
@Cosmos_language
چرا #تک_قطبی مغناطیسی وجود ندارد؟
در اواسط قرن 19 میلادی، یک دانشمند اسکاتلندی بی دست و پا اما باهوش به نام "جیمز کلرک #مکسول" از ریاضیات موجود در آن زمان برای کارهای آزمایشی یک دانشمند برجسته دیگر به نام "مایکل #فارادی" استفاده کرد. در حالی که فارادی سعی داشت کاری کند که آهن رباها با جریانات الکتریکی چرخش کنند و جریانات الکتریکی را با چرخش آهن رباها ایجاد کند، مکسول با ریاضیات کار میکرد تا نشان دهد که میدانهای مغناطیسی و الکتریکی میتوانند با هم عوض شوند. این امر خاصیتی از جهان را به نام تقارن نشان میدهد؛ چیزهایی که یکسان به نظر میرسند صرف نظر از اینکه چگونه آنها را میچرخانید، چه زمانی آنها را مشاهده میکنید یا کجا ایستادهاید.
از آنجا که الکتریسیته و مغناطیس، دو وجه یک نیروی واحد به نام #الکترومغناطیس هستند و میتوان آنها را دو روی یک سکه در نظر گرفت، قاعدتاً باید میان این دو، تقارن وجود داشته باشد. اما میدانیم که بارهای الکتریکی منشأ میدانهای الکتریکی هستند و بارهای الکتریکی تک قطبی الکتریکی میباشند. یعنی یک بار الکتریکی برای وجود داشتن، نیازی به جفت خود ندارد و یک بار مثبت یا یک بار منفی میتواند به تنهایی وجود داشته باشد. اما میدانهای مغناطیسی، تک قطبی مغناطیسی ندارند! نمیتوان یک قطب مغناطیسی N و یا یک قطب مغناطیسی S را که به تنهایی و جدا از جفتش در طبیعت وجود داشته باشد یافت. چیزهایی شبیه به تک قطبیهای مغناطیسی تحت شرایط آزمایشگاهی خاصی با استفاده از اتمهای فوق العاده سرد ساخته شدهاند اما نمیتوان چیزی که همان رفتار یک تک قطبی مغناطیسی را داشته باشد ضرورتاً تک قطبی مغناطیسی نامید، یعنی هنوز شواهد تجربی که نشان دهند این تک قطبیهای مغناطیسی وجود دارند را در اختیار نداریم و اکنون آخرین مطالعه نشان میدهد که وجود آنها غیرممکن است.
نور از ذرات بنیادیای به نام فوتون تشکیل شده است که یک واحد اطلاعاتی در میدان الکترومغناطیسیِ حامل نیروی الکترومغناطیسی هستند. فرکانسهای مختلف این کوانتومِ الکترومغناطیس، رنگهای مختلف تولید میکنند؛ فوتونها نوعی ذره منسوب به گروه بوزونها هستند که به این صورت تعریف میشوند: دو یا چند ذرهی مشابه که میتوانند یک حالت کوانتومی یکسان را به خود بگیرند (تصویر شماره 1 و 2). گروه دیگر فرمیونها هستند که شامل الکترونها و کوارکهایی که پروتون ها و نوترونها را تشکیل میدهند میباشند (پست کامل در مورد ذرات بنیادی، در بین پستهای قبلی کانال وجود دارد)؛ این پروتونها و نوترونها نمیتوانند مانند فوتونها رفتار کنند که متوجه میشویم چرا نمیتوانند در فضای فیزیکی بر روی هم، همپوشانی داشته باشند. بنابراین محققان دریافتند که گرانش میتواند تقارن را از بین برده باشد، از جمله آنها که شامل فرمیونها هستند. یعنی تک قطبیهای مغناطیسی، پنهان نشدهاند بلکه از آنجایی که گرانش در کل جهان نفوذ کرده است، از بین رفتن تقارن بین بارهای الکتریکی و تک قطبیهای مغناطیسی، در سطح بنیادی وجود دارد.
اگر مطالعهی جدید تأیید شود، یک خبر نسبتاً بزرگ خواهد بود؛ نه فقط برای نه فقط برای کسانی که به دنبال یافتن تک قطبیهای مغناطیسی هستند، بلکه اخترفیزیکدانان و کیهان شناسان نیز باید در مطالعهی پژواکهای نورِ جهان اولیه آن را در نظر بگیرند. فوتونهایی که تابش پس زمینه مایکروویو کیهانی (#CMB) را تشکیل دادهاند و نشانههای مهمی را دربارهی ماهیت جهان با خود حمل میکنند. تاکنون اخترفیزیکدانان و کیهان شناسان نسبت به اثرات گرانش بر قطبش فوتونها نگران نبودهاند اما این فرضیه را مطرح کردهاند که چیزی مثل تقارن الکترومغناطیسی وجود دارد. مرحلهی بعدی این است که محققان ببینند آیا تقارن در هم شکسته شده به این معنا است که قطبش نور با افزایش سن کیهان تغییر کرده و آیا اطلاعات جدیدی را دربارهی تاریخچهی کیهانی ما ارائه میدهد.
منبع: Physical Review Letters
@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language
در اواسط قرن 19 میلادی، یک دانشمند اسکاتلندی بی دست و پا اما باهوش به نام "جیمز کلرک #مکسول" از ریاضیات موجود در آن زمان برای کارهای آزمایشی یک دانشمند برجسته دیگر به نام "مایکل #فارادی" استفاده کرد. در حالی که فارادی سعی داشت کاری کند که آهن رباها با جریانات الکتریکی چرخش کنند و جریانات الکتریکی را با چرخش آهن رباها ایجاد کند، مکسول با ریاضیات کار میکرد تا نشان دهد که میدانهای مغناطیسی و الکتریکی میتوانند با هم عوض شوند. این امر خاصیتی از جهان را به نام تقارن نشان میدهد؛ چیزهایی که یکسان به نظر میرسند صرف نظر از اینکه چگونه آنها را میچرخانید، چه زمانی آنها را مشاهده میکنید یا کجا ایستادهاید.
از آنجا که الکتریسیته و مغناطیس، دو وجه یک نیروی واحد به نام #الکترومغناطیس هستند و میتوان آنها را دو روی یک سکه در نظر گرفت، قاعدتاً باید میان این دو، تقارن وجود داشته باشد. اما میدانیم که بارهای الکتریکی منشأ میدانهای الکتریکی هستند و بارهای الکتریکی تک قطبی الکتریکی میباشند. یعنی یک بار الکتریکی برای وجود داشتن، نیازی به جفت خود ندارد و یک بار مثبت یا یک بار منفی میتواند به تنهایی وجود داشته باشد. اما میدانهای مغناطیسی، تک قطبی مغناطیسی ندارند! نمیتوان یک قطب مغناطیسی N و یا یک قطب مغناطیسی S را که به تنهایی و جدا از جفتش در طبیعت وجود داشته باشد یافت. چیزهایی شبیه به تک قطبیهای مغناطیسی تحت شرایط آزمایشگاهی خاصی با استفاده از اتمهای فوق العاده سرد ساخته شدهاند اما نمیتوان چیزی که همان رفتار یک تک قطبی مغناطیسی را داشته باشد ضرورتاً تک قطبی مغناطیسی نامید، یعنی هنوز شواهد تجربی که نشان دهند این تک قطبیهای مغناطیسی وجود دارند را در اختیار نداریم و اکنون آخرین مطالعه نشان میدهد که وجود آنها غیرممکن است.
نور از ذرات بنیادیای به نام فوتون تشکیل شده است که یک واحد اطلاعاتی در میدان الکترومغناطیسیِ حامل نیروی الکترومغناطیسی هستند. فرکانسهای مختلف این کوانتومِ الکترومغناطیس، رنگهای مختلف تولید میکنند؛ فوتونها نوعی ذره منسوب به گروه بوزونها هستند که به این صورت تعریف میشوند: دو یا چند ذرهی مشابه که میتوانند یک حالت کوانتومی یکسان را به خود بگیرند (تصویر شماره 1 و 2). گروه دیگر فرمیونها هستند که شامل الکترونها و کوارکهایی که پروتون ها و نوترونها را تشکیل میدهند میباشند (پست کامل در مورد ذرات بنیادی، در بین پستهای قبلی کانال وجود دارد)؛ این پروتونها و نوترونها نمیتوانند مانند فوتونها رفتار کنند که متوجه میشویم چرا نمیتوانند در فضای فیزیکی بر روی هم، همپوشانی داشته باشند. بنابراین محققان دریافتند که گرانش میتواند تقارن را از بین برده باشد، از جمله آنها که شامل فرمیونها هستند. یعنی تک قطبیهای مغناطیسی، پنهان نشدهاند بلکه از آنجایی که گرانش در کل جهان نفوذ کرده است، از بین رفتن تقارن بین بارهای الکتریکی و تک قطبیهای مغناطیسی، در سطح بنیادی وجود دارد.
اگر مطالعهی جدید تأیید شود، یک خبر نسبتاً بزرگ خواهد بود؛ نه فقط برای نه فقط برای کسانی که به دنبال یافتن تک قطبیهای مغناطیسی هستند، بلکه اخترفیزیکدانان و کیهان شناسان نیز باید در مطالعهی پژواکهای نورِ جهان اولیه آن را در نظر بگیرند. فوتونهایی که تابش پس زمینه مایکروویو کیهانی (#CMB) را تشکیل دادهاند و نشانههای مهمی را دربارهی ماهیت جهان با خود حمل میکنند. تاکنون اخترفیزیکدانان و کیهان شناسان نسبت به اثرات گرانش بر قطبش فوتونها نگران نبودهاند اما این فرضیه را مطرح کردهاند که چیزی مثل تقارن الکترومغناطیسی وجود دارد. مرحلهی بعدی این است که محققان ببینند آیا تقارن در هم شکسته شده به این معنا است که قطبش نور با افزایش سن کیهان تغییر کرده و آیا اطلاعات جدیدی را دربارهی تاریخچهی کیهانی ما ارائه میدهد.
منبع: Physical Review Letters
@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language
راه علم
تنها 5 قانون ساده وجود دارد که با رعایت آنها میتوانید خود را فردی علمی بدانید:
1- همیشه و همه جا، تا میتوانید سؤال بپرسید. هیچ ایدهای درست نیست صرف اینکه کسی آن را بگوید؛ از جمله خودتان!
2- برای خودتان فکر کنید، از خودتان بپرسید، هیچ چیزی را باور نکنید تنها به این دلیل که میخواهید یک "باور" برای خود داشته باشید؛ باور کردن چیزی را نمیسازد.
3- ایدهها را با شواهدی که از آزمایش و تجربه به دست آمده است آزمایش کنید و به یاد داشته باشید اگر ایده دلخواهتان در یک آزمایشِ خوب، مردود شد آن اشتباه است؛ از آن عبور کنید. شواهد را دنبال کنید به هر کجا که شما را هدایت کردند.
4- اگر مدرکی ندارید، قضاوت یا تصمیم گیری نکنید.
5- به خاطر بسپارید که شما میتوانید اشتباه کنید. حتی بزرگترین دانشمندان مانند نیوتن، انیشتین و... نیز در مورد چیزهایی اشتباه میکردند.
«علم راهی است که ما را از گول زدن خود باز میدارد و از شدت جهالت و تعصب ما میکاهد»
@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language
تنها 5 قانون ساده وجود دارد که با رعایت آنها میتوانید خود را فردی علمی بدانید:
1- همیشه و همه جا، تا میتوانید سؤال بپرسید. هیچ ایدهای درست نیست صرف اینکه کسی آن را بگوید؛ از جمله خودتان!
2- برای خودتان فکر کنید، از خودتان بپرسید، هیچ چیزی را باور نکنید تنها به این دلیل که میخواهید یک "باور" برای خود داشته باشید؛ باور کردن چیزی را نمیسازد.
3- ایدهها را با شواهدی که از آزمایش و تجربه به دست آمده است آزمایش کنید و به یاد داشته باشید اگر ایده دلخواهتان در یک آزمایشِ خوب، مردود شد آن اشتباه است؛ از آن عبور کنید. شواهد را دنبال کنید به هر کجا که شما را هدایت کردند.
4- اگر مدرکی ندارید، قضاوت یا تصمیم گیری نکنید.
5- به خاطر بسپارید که شما میتوانید اشتباه کنید. حتی بزرگترین دانشمندان مانند نیوتن، انیشتین و... نیز در مورد چیزهایی اشتباه میکردند.
«علم راهی است که ما را از گول زدن خود باز میدارد و از شدت جهالت و تعصب ما میکاهد»
@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language
نظریه کوانتوم
قسمت اول: مقدمه
دید ما نسبت به جهان و گرانش پس از ارائه نظریه نسبیت توسط آلبرت #انیشتین تغییر کرد و در مورد رفتار مواد در مقیاس معمولی و بسیار بزرگ چیزهای زیادی فهمیدیم. اما خود آلبرت انیشتین میدانست که نسبیت کافی نیست! او میدانست نظریهای برای توصیف چیزهای بسیار کوچک نیز لازم است و تبدیل به یکی از بنیان گذاران نظریه کوانتوم در کنار اروین #شرودینگر، #نیلز_بور، والفگان پاولی، ورنر هایزنبرگ و بسیاری از دانشمندان دیگر شد.
#مکانیک_کوانتومی شاخهای بنیادی از فیزیک نظری است که با پدیدههای فیزیکی در مقیاس میکروسکوپیک سر و کار دارد. در این مقیاس، کُنشهای فیزیکی در حد و اندازۀ ثابت پلانک (³⁴⁻10×6.62607004) هستند. مکانیک کوانتومی یا نظریۀ کوانتومی شامل نظریهای دربارهٔ ماده و تابش الکترومغناطیسی و برهمکنش میان ماده و تابش است.
@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language
قسمت اول: مقدمه
دید ما نسبت به جهان و گرانش پس از ارائه نظریه نسبیت توسط آلبرت #انیشتین تغییر کرد و در مورد رفتار مواد در مقیاس معمولی و بسیار بزرگ چیزهای زیادی فهمیدیم. اما خود آلبرت انیشتین میدانست که نسبیت کافی نیست! او میدانست نظریهای برای توصیف چیزهای بسیار کوچک نیز لازم است و تبدیل به یکی از بنیان گذاران نظریه کوانتوم در کنار اروین #شرودینگر، #نیلز_بور، والفگان پاولی، ورنر هایزنبرگ و بسیاری از دانشمندان دیگر شد.
#مکانیک_کوانتومی شاخهای بنیادی از فیزیک نظری است که با پدیدههای فیزیکی در مقیاس میکروسکوپیک سر و کار دارد. در این مقیاس، کُنشهای فیزیکی در حد و اندازۀ ثابت پلانک (³⁴⁻10×6.62607004) هستند. مکانیک کوانتومی یا نظریۀ کوانتومی شامل نظریهای دربارهٔ ماده و تابش الکترومغناطیسی و برهمکنش میان ماده و تابش است.
@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language
#مكانيک_كوانتوم مرا ديوانه كرده است. اعتراف میكنم كه به اين ايده معتقدم كه جهان، افسانهای خيالی است! دنيا ممكن است يک تصوير ذهنی و مسئله وجود صرفاً يک رويا باشد.
«#جان_ويلر»
@Cosmos_language
«#جان_ويلر»
@Cosmos_language
اگر کسی ادعا کند میتواند بدون گیج شدن راجب مکانیک کوانتومی فکر کند این یعنی او ابتدایی ترین چیزها را درمورد کوانتوم نمیداند.
«#نیلز_بور»
@Cosmos_language
«#نیلز_بور»
@Cosmos_language
نظریه کوانتوم
قسمت دوم: سوء استفاده از مفاهیم #کوانتوم
بسیاری از تعاریف و واژگان حیطه علوم در معرض سوء برداشت قرار دارند و حتی مفاهیم پایهای ریاضیات، نجوم، زیست شناسی یا فیزیک نیز ممکن است جابهجا فهمیده شوند.
مثلاً ممکن است فردی تصور کند مفهوم تکامل (فرگشت) داروینی را خوب فهمیده اما اگر در محتوای ذهن او دقیق شویم درمییابیم که او نمیتواند میان رویکرد داروینی و لامارکی تفاوتی قائل شود و در حقیقت این دو را با هم جابهجا گرفته است. رد پای این فهم نادرست را غیر از علم، در فلسفه نیز میتوان یافت.
به عنوان مثال بسیاری تصور میکنند متافیزیک یعنی چیزی ورای فیزیک یا مجموعه رویدادها یا پدیدههایی که فیزیک از توصیف و توجیه آن عاجز است. حتی افراد تحصیل کرده نیز اصطلاح متافیزیک را به اشتباه به پدیدههای عجیب اطلاق میکنند.
در سالهای اخیر این سوء استعمال لغات و تعاریف، بیش از همه گریبان فیزیک کوانتومی را گرفته و بسیاری تلاش کردهاند مبانی اصلی فیزیک کوانتومی را با مفاهیمی چون عشق؛ عرفان و معنویات و تائوئیسم پیوند دهند.
بسیاری از افراد که این بخش از فیزیک را یا به کلی متوجه نشدهاند یا به صورت مبهم و مغشوش از سایرین یا از طریق مجلات و وبسایت های زرد راجع به آن مطالب پراکندهای شنیده یا خواندهاند، تصور میکنند که فیزیک کوانتومی به دلیل توصیف پدیدههای عجیب جهان، راز آلود و بنابراین تعریف و مفهومی معنوی است.
آنها باور دارند که کوانتوم جاییست که اتفاقات ماورایی و معنوی و فراطبیعی رخ میدهد و میتوان برای توصیف یا توجیه هر چیز غریبی به سراغ کوانتوم رفت.
غالباً از سوی این افراد، اصرار عجیبی روی این موضوع وجود دارد که هرچه فیزیک جدید (از کوانتوم گرفته تا نسبیت و نظریه ریسمانها) به آن رسیده، در گذشته فیلسوفان میدانستهاند.
تلفیق عرفان و معنویات با مفاهیم علمی، یکی از پر طرفدارترین بازارهای شبه علم است و در این بین، فیزیک کوانتومی به دلیل بیش از حد سنگین بودن مفاهیم و داشتن پیچیدگی ریاضی زیاد، دستاویز خوبی برای فضل فروشی و اظهار نظرهای به ظاهر عمیق (ولی در باطن تو خالی) است.
در ایران نیز کتابهای پرفروش بسیاری در این خصوص نوشته شده و اقبال عمومی به همایشها و سخنرانیهایی با اصطلاحات پرطنینی مثل فیزیک کوانتومی، جهانهای موازی و متافیزیک بسیار بالاست.
استقبال عوام از این گفتهها (بیخاصیت برای عموم و پر کننده جیب فریبکاران) چنان است که عاقبت به چاپ چرندیات شبه علمی با عناوینی غلط همچون:
صفر: تولد و مرگ در فیزیک جدید
جهان هولو گرافی
اندیشه کوانتومی مولانا و شعور آب
راز قانون جذب
و... منجر میشود.
حتی دستاندرکاران برنامههای فریب عمومی، رمالان حرفهای، فالگیرهای اینترنتی یا کسانی که مدعیاند با وصل شدن به یک مفهوم انتزاعی مثل حلقههای شعور کیهانی میتوان بیماریها را درمان کرد؛ نیز از فیزیک کوانتوم صحبت میکنند تا آموزههای خود را ژرف و به عبارت دیگر علمی جلوه دهند.
در گفتههای رمالان و فالگیران و درمانگرهای ماورایی دیگر صحبت از «قمر در عقرب» و «قفل کردن بخت» و «نفرین جن نامسلمان» نیست؛ بلکه آنها جدیداً از «جذب نامناسب انرژی» و «ارتعاش نادرست» و «ارسال انرژی منفی» و «موجودات غیر اورگانیک» برایتان میگویند تا با ترکیبی جدید از واژههای نامأنوس و شبه علمی شما را مسخ کنند.
آنها برای علمی و تخصصی جلوه دادن گفتههایشان از بیگ بنگ و بوزون هیگز و کوانتوم و ارتباطش به رویای صادقه و قانون عمل و عکس العمل برگرفته از اصل طرد پاولی میگویند؛ خمش فضا را به سرعت جبرئیل ربط میدهند و برای هر ادعا از دانشمندان خیالی گواه میآورند.
مدعیان عوام فریب امروز کیسهای از کلمات قلنبه سلنبه دارند که در هر مبحث دست در کیسهشان کرده و تعدادی کلمه بیرون کشیده و با قطار کردن آنها جملات بیمعنی میسازند و با لفاظی و سفسطه نوع جدیدی از شبه علم را روایت میکنند.
البته که دنیای عرفان و فلسفه، سرگرم کننده و برای برخی زیباست. رباعیات خیام، شوریدگی مولانا و رندی حافظ، دنیایی جذاب و دوست داشتنیست؛ اما این موضوع کمترین ارتباطی به سرفصلهای علوم و فیزیک پیدا نمیکند. این سنخ تلفیقها به صورت بنیادین غلط هستند، هرچند که جذاب و زیبا به نظر برسند.
@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language
قسمت دوم: سوء استفاده از مفاهیم #کوانتوم
بسیاری از تعاریف و واژگان حیطه علوم در معرض سوء برداشت قرار دارند و حتی مفاهیم پایهای ریاضیات، نجوم، زیست شناسی یا فیزیک نیز ممکن است جابهجا فهمیده شوند.
مثلاً ممکن است فردی تصور کند مفهوم تکامل (فرگشت) داروینی را خوب فهمیده اما اگر در محتوای ذهن او دقیق شویم درمییابیم که او نمیتواند میان رویکرد داروینی و لامارکی تفاوتی قائل شود و در حقیقت این دو را با هم جابهجا گرفته است. رد پای این فهم نادرست را غیر از علم، در فلسفه نیز میتوان یافت.
به عنوان مثال بسیاری تصور میکنند متافیزیک یعنی چیزی ورای فیزیک یا مجموعه رویدادها یا پدیدههایی که فیزیک از توصیف و توجیه آن عاجز است. حتی افراد تحصیل کرده نیز اصطلاح متافیزیک را به اشتباه به پدیدههای عجیب اطلاق میکنند.
در سالهای اخیر این سوء استعمال لغات و تعاریف، بیش از همه گریبان فیزیک کوانتومی را گرفته و بسیاری تلاش کردهاند مبانی اصلی فیزیک کوانتومی را با مفاهیمی چون عشق؛ عرفان و معنویات و تائوئیسم پیوند دهند.
بسیاری از افراد که این بخش از فیزیک را یا به کلی متوجه نشدهاند یا به صورت مبهم و مغشوش از سایرین یا از طریق مجلات و وبسایت های زرد راجع به آن مطالب پراکندهای شنیده یا خواندهاند، تصور میکنند که فیزیک کوانتومی به دلیل توصیف پدیدههای عجیب جهان، راز آلود و بنابراین تعریف و مفهومی معنوی است.
آنها باور دارند که کوانتوم جاییست که اتفاقات ماورایی و معنوی و فراطبیعی رخ میدهد و میتوان برای توصیف یا توجیه هر چیز غریبی به سراغ کوانتوم رفت.
غالباً از سوی این افراد، اصرار عجیبی روی این موضوع وجود دارد که هرچه فیزیک جدید (از کوانتوم گرفته تا نسبیت و نظریه ریسمانها) به آن رسیده، در گذشته فیلسوفان میدانستهاند.
تلفیق عرفان و معنویات با مفاهیم علمی، یکی از پر طرفدارترین بازارهای شبه علم است و در این بین، فیزیک کوانتومی به دلیل بیش از حد سنگین بودن مفاهیم و داشتن پیچیدگی ریاضی زیاد، دستاویز خوبی برای فضل فروشی و اظهار نظرهای به ظاهر عمیق (ولی در باطن تو خالی) است.
در ایران نیز کتابهای پرفروش بسیاری در این خصوص نوشته شده و اقبال عمومی به همایشها و سخنرانیهایی با اصطلاحات پرطنینی مثل فیزیک کوانتومی، جهانهای موازی و متافیزیک بسیار بالاست.
استقبال عوام از این گفتهها (بیخاصیت برای عموم و پر کننده جیب فریبکاران) چنان است که عاقبت به چاپ چرندیات شبه علمی با عناوینی غلط همچون:
صفر: تولد و مرگ در فیزیک جدید
جهان هولو گرافی
اندیشه کوانتومی مولانا و شعور آب
راز قانون جذب
و... منجر میشود.
حتی دستاندرکاران برنامههای فریب عمومی، رمالان حرفهای، فالگیرهای اینترنتی یا کسانی که مدعیاند با وصل شدن به یک مفهوم انتزاعی مثل حلقههای شعور کیهانی میتوان بیماریها را درمان کرد؛ نیز از فیزیک کوانتوم صحبت میکنند تا آموزههای خود را ژرف و به عبارت دیگر علمی جلوه دهند.
در گفتههای رمالان و فالگیران و درمانگرهای ماورایی دیگر صحبت از «قمر در عقرب» و «قفل کردن بخت» و «نفرین جن نامسلمان» نیست؛ بلکه آنها جدیداً از «جذب نامناسب انرژی» و «ارتعاش نادرست» و «ارسال انرژی منفی» و «موجودات غیر اورگانیک» برایتان میگویند تا با ترکیبی جدید از واژههای نامأنوس و شبه علمی شما را مسخ کنند.
آنها برای علمی و تخصصی جلوه دادن گفتههایشان از بیگ بنگ و بوزون هیگز و کوانتوم و ارتباطش به رویای صادقه و قانون عمل و عکس العمل برگرفته از اصل طرد پاولی میگویند؛ خمش فضا را به سرعت جبرئیل ربط میدهند و برای هر ادعا از دانشمندان خیالی گواه میآورند.
مدعیان عوام فریب امروز کیسهای از کلمات قلنبه سلنبه دارند که در هر مبحث دست در کیسهشان کرده و تعدادی کلمه بیرون کشیده و با قطار کردن آنها جملات بیمعنی میسازند و با لفاظی و سفسطه نوع جدیدی از شبه علم را روایت میکنند.
البته که دنیای عرفان و فلسفه، سرگرم کننده و برای برخی زیباست. رباعیات خیام، شوریدگی مولانا و رندی حافظ، دنیایی جذاب و دوست داشتنیست؛ اما این موضوع کمترین ارتباطی به سرفصلهای علوم و فیزیک پیدا نمیکند. این سنخ تلفیقها به صورت بنیادین غلط هستند، هرچند که جذاب و زیبا به نظر برسند.
@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language