Cosmos' Language
سؤال یکی از اعضا
همه افراد حتی کسانی که با فیزیک آشنایی ندارند معادله E=mC² را میشناسند. چیزی که کمتر کسی میداند، این است که این شکل کامل معادله نیست. معادله E=mC² تنها اجسامی که دارای جرم هستند و سرعتی ندارند را توصیف میکند. معادله کامل به شکل زیر است:
E² = (mC²)² + (pC)²
که در آن E انرژی جسم، m جرم جسم، p تکانه جسم (حاصل ضرب سرعت در جرم یعنی p=mv) و C سرعت نور است.
شما میتوانید این معادله را به شکل یک مثلث قائم الزاویه تصور کنید که دو ضلع قائمه آن mC² و pC و وتر آن E است و با اجرای رابطه فیثاغورث (a²=b²+c²) روی این مثلث، به معادله کامل میرسید (تصویر شماره 1).
اگر جسم حرکت نکند (v=0)، تکانه برابر 0 میشود (p=0). در نتیجه طول یکی از ضلعهای قائمه (ضلع pC) برابر صفر شده و بنابراین ضلع قائمه دیگر و وتر بر هم منطبق میشوند یعنی همان معادله آشنای E=mC² به دست میآید (تصویر شماره 2).
از سوی دیگر اگر جسم فاقد جرم باشد (m=0)، طول ضلع mC² برابر 0 میشود و به فرمول E=pC میرسیم. یعنی انرژی اجسام فاقد جرم (مثل نور) برابر تکانه آنهاست. شاید بگویید زمانی که جرم 0 باشد، تکانه نیز 0 است زیرا تکانه حاصل ضرب جرم در سرعت بود. تاکنون تعریف دقیقی برای تکانه که یکی از ویژگیهای حرکت است مشخص نشده اما میتوان به آن بزرگی حرکت، اندازه حرکت یا شوق متحرک برای حرکت داشتن گفت. امواج نیز (با وجود بدون جرم بودن) تکانه دارند. تکانه امواج برابر با ثابت پلانک تقسیم بر طول موج است. پس تکانه نور که یک موج الکترومغناطیسی میباشد از رابطه p=h/λ به دست میآید و غیر صفر است. انرژی فوتون نیز به دلیل مثلث قائم الزاویه ما و 0 بودن جرم فوتون، برابر تکانه آن میباشد (تصویر شماره 3). در واقع هر چه انرژی (E) چیزی نزدیکتر به میزان pC باشد، احتمال اینکه آن چیز رفتاری شبیه به نور داشته باشد بیشتر است.
حالا با دانستن جرم یک جسم و تکانه آن چطور میتوانیم سرعت جسم را محاسبه کنیم؟
با دانستن جرم جسم (m) میتوان انرژی سکون جسم را محاسبه کرد. یعنی انرژی جسم در حالی که جسم ساکن است و حرکت نمیکند:
E=mC²
از طرفی میدانیم که تکانه حاصل ضرب جرم جسم در سرعت آن است یعنی:
p=mv
پس اگر سرعت نور را ضرب در نسبت pC به E (انرژی سکون) کنیم، سرعت جسم به دست میآید:
C × mVC/mC² = V
→ V=C×pC/E
اکنون برای اینکه سرعت (V) جسم برابر سرعت نور (C) شود، باید ضریب C یعنی نسبت pC به E برابر 1 شود. هر چقدر سرعت جسم را بالا ببریم، تکانه بیشتر شده و در نتیجه طول ضلع pC در مثلث قائم الزاویه بیشتر میشود اما از آنجا که ضلع قائمه دیگر یعنی ضلع mC² به دلیل وجود جرم، غیر صفر است پس هیچ گاه طول ضلع pC برابر طول ضلع E نمیشود تا نسبت pC به E برابر 1 شده و سرعت جسم برابر سرعت نور شود (تصویر شماره 4).
@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language
E² = (mC²)² + (pC)²
که در آن E انرژی جسم، m جرم جسم، p تکانه جسم (حاصل ضرب سرعت در جرم یعنی p=mv) و C سرعت نور است.
شما میتوانید این معادله را به شکل یک مثلث قائم الزاویه تصور کنید که دو ضلع قائمه آن mC² و pC و وتر آن E است و با اجرای رابطه فیثاغورث (a²=b²+c²) روی این مثلث، به معادله کامل میرسید (تصویر شماره 1).
اگر جسم حرکت نکند (v=0)، تکانه برابر 0 میشود (p=0). در نتیجه طول یکی از ضلعهای قائمه (ضلع pC) برابر صفر شده و بنابراین ضلع قائمه دیگر و وتر بر هم منطبق میشوند یعنی همان معادله آشنای E=mC² به دست میآید (تصویر شماره 2).
از سوی دیگر اگر جسم فاقد جرم باشد (m=0)، طول ضلع mC² برابر 0 میشود و به فرمول E=pC میرسیم. یعنی انرژی اجسام فاقد جرم (مثل نور) برابر تکانه آنهاست. شاید بگویید زمانی که جرم 0 باشد، تکانه نیز 0 است زیرا تکانه حاصل ضرب جرم در سرعت بود. تاکنون تعریف دقیقی برای تکانه که یکی از ویژگیهای حرکت است مشخص نشده اما میتوان به آن بزرگی حرکت، اندازه حرکت یا شوق متحرک برای حرکت داشتن گفت. امواج نیز (با وجود بدون جرم بودن) تکانه دارند. تکانه امواج برابر با ثابت پلانک تقسیم بر طول موج است. پس تکانه نور که یک موج الکترومغناطیسی میباشد از رابطه p=h/λ به دست میآید و غیر صفر است. انرژی فوتون نیز به دلیل مثلث قائم الزاویه ما و 0 بودن جرم فوتون، برابر تکانه آن میباشد (تصویر شماره 3). در واقع هر چه انرژی (E) چیزی نزدیکتر به میزان pC باشد، احتمال اینکه آن چیز رفتاری شبیه به نور داشته باشد بیشتر است.
حالا با دانستن جرم یک جسم و تکانه آن چطور میتوانیم سرعت جسم را محاسبه کنیم؟
با دانستن جرم جسم (m) میتوان انرژی سکون جسم را محاسبه کرد. یعنی انرژی جسم در حالی که جسم ساکن است و حرکت نمیکند:
E=mC²
از طرفی میدانیم که تکانه حاصل ضرب جرم جسم در سرعت آن است یعنی:
p=mv
پس اگر سرعت نور را ضرب در نسبت pC به E (انرژی سکون) کنیم، سرعت جسم به دست میآید:
C × mVC/mC² = V
→ V=C×pC/E
اکنون برای اینکه سرعت (V) جسم برابر سرعت نور (C) شود، باید ضریب C یعنی نسبت pC به E برابر 1 شود. هر چقدر سرعت جسم را بالا ببریم، تکانه بیشتر شده و در نتیجه طول ضلع pC در مثلث قائم الزاویه بیشتر میشود اما از آنجا که ضلع قائمه دیگر یعنی ضلع mC² به دلیل وجود جرم، غیر صفر است پس هیچ گاه طول ضلع pC برابر طول ضلع E نمیشود تا نسبت pC به E برابر 1 شده و سرعت جسم برابر سرعت نور شود (تصویر شماره 4).
@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language
Cosmos' Language
همه افراد حتی کسانی که با فیزیک آشنایی ندارند معادله E=mC² را میشناسند. چیزی که کمتر کسی میداند، این است که این شکل کامل معادله نیست. معادله E=mC² تنها اجسامی که دارای جرم هستند و سرعتی ندارند را توصیف میکند. معادله کامل به شکل زیر است: E² = (mC²)² + (pC)²…
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
نظریه کوانتوم
قسمت یازدهم: #تونل_زنی_کوانتومی (Quantum Tunneling)
تونل زنی کوانتومی یکی از دستاوردهای بسیار مهم دهه سوم قرن بیستم است، پدیدهای که تا امروز 5 جایزه نوبل فیزیک را برای دانشمندان به ارمغان آورده است. دانشمندانی همچون هانری بکرل، ماری کوری، پیر کوری و رادرفورد که تابش را مطالعه میکردند، به تونل زنی برخورد کردند. اما تونل زنی کوانتومی برای اولین بار در سال 1927 و توسط #فردریش_هوند، مورد توجه قرار گرفت. بعدها دانشمندان دیگری از این نظریه برای توضیح پدیدههای تابشی استفاده کردند. اما در نهایت این #ماکس_بورن بود که تونل زنی کوانتومی را نتیجه کلی قوانین مکانیک کوانتومی معرفی کرد. پس از آن، پای تونل زنی کوانتومی به حوزههای وسیعتری مانند دیودها، ترانزیستورها و نیمه رساناها باز شد (مقاله تاریخچه تونل زنی).
فرض کنید در یک دره و بین دو کوه گیر افتادهاید، تنها راهی که برای بیرون رفتن از دره به فکرتان میرسد این است که از یکی از کوهها بالا بروید، از قله عبور کنید و از طرف دیگر کوه پایین بیایید. اما اگر شما یک ذره کوانتومی بودید، راه جالب دیگری هم برای خروج شما از این دره وجود داشت، عبور از درون کوه! گرچه این راه حل در دنیای ماکروسکوپی ما خنده دار به نظر میرسد، اما همان اتفاقی است که هر لحظه در دنیای میکروسکوپی رخ میدهد.
پس حالا میتوانیم تونل زنی کوانتومی را این طور تعریف کنیم: «اگر برای رفتن یک ذره کوانتومی به یک حالت کوانتومی دیگر، یک سد انرژی وجود داشته باشد، ذره با وجود داشتن انرژی کمتر از آن سد، میتواند از آن عبور کند (تصویر شماره 1). اگر گذر ارواح و اشباح از درون دیوار را فقط در فیلمها دیدهاید، گذر ذرات کوانتومی از سدهای انرژی، هر لحظه در واقعیت رخ میدهد. از نظر فیزیک کلاسیک، امکان ندارد یک ذره بتواند از سدی با انرژی بیشتر از انرژی درونیاش بگذرد؛ اما در مکانیک کوانتومی، این پدیده کاملاً عادی است.
حیات ما در زمین وابسته به تابش خورشید است. این تابش به دلیل همجوشی هستهای به وجود میآید. در واقع این پدیده به طور مداوم در هر ستارهای رخ میدهد. در همجوشی هستهای، دو یا چند هسته سبکتر به یکدیگر میپیوندند و یک عنصر سنگینتر را میسازند. بیشتر انرژی آزاد شده در این فرآیند، به صورت نور است. اما همان طور که میدانیم هستهها دارای بار مثبت هستند و یکدیگر را از نظر الکتریکی دفع میکنند؛ بنابراین هستهها باید انرژی زیادی داشته باشند تا بتوانند به اندازه کافی به یکدیگر نزدیک شوند. چرا که اگر فاصله بین هستهها کمتر از مقدار خاصی شود، نیروی قوی هستهای بر نیروی دافعه الکتریکی غلبه میکند و همجوشی هستهای رخ میدهد. اما وقتی دمای خورشید به وسیله طیفش تعیین میشود، به نظر میرسد که همجوشی هستهای به هیچ وجه در خورشید دست یافتنی نیست. به عبارت دیگر، خورشید عملاً نباید تابشی داشته باشد. اما خورشید هر صبح، طلوع میکند و زمین ما را روشن میکند. علت این تابش، تونل زنی کوانتومی است.
تونل زنی کوانتومی، نتیجهای از اصل #برهم_نهی کوانتومی و #اصل_عدم_قطعیت است. طبق فیزیک کلاسیک، دمای خورشید برای همجوشی هستهای کافی نیست. اما اصل برهم نهی کوانتومی میگوید هسته میتواند به دلیل ماهیت موج گونهاش در بیش از یک مکان حضور داشته باشد، بنابراین برای رسیدن به دمای کافی و رخ دادن همجوشی، احتمال معینی وجود دارد. بنابر اصل عدم قطعیت هایزنبرگ، اندازه حرکت یک شی همیشه دارای عدم قطعیت است، بنابراین با گذشت زمان، دو هسته میتوانند به سرعت لازم برای همجوشی برسند.
تونل زنی کوانتومی، یکی از چند پدیده کوانتومی است که میتوانیم آن را در جهان ماکروسکوپی حس کنیم. تونل زنی کوانتومی در واپاشی رادیواکتیو و فلش دیسکها رخ میدهد. همچنین پژوهشها حاکی از آن است که در جهش تصادفی DNA درون ارگانیسمهای زنده، تونل زنی پروتون یکی از عوامل اصلی است و حتی این پدیده میتواند علت سرطان باشد.
برای اطلاعات بیشتر و عمیقتر، مقاله تونل زنی کوانتومی را مطالعه کنید. این مقاله نسبتاً جدید، در ژانویه 2016 توسط نیچر منتشر شد و با جزئیات بیشتری به پدیده تونل زنی پرداخته است.
@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language
قسمت یازدهم: #تونل_زنی_کوانتومی (Quantum Tunneling)
تونل زنی کوانتومی یکی از دستاوردهای بسیار مهم دهه سوم قرن بیستم است، پدیدهای که تا امروز 5 جایزه نوبل فیزیک را برای دانشمندان به ارمغان آورده است. دانشمندانی همچون هانری بکرل، ماری کوری، پیر کوری و رادرفورد که تابش را مطالعه میکردند، به تونل زنی برخورد کردند. اما تونل زنی کوانتومی برای اولین بار در سال 1927 و توسط #فردریش_هوند، مورد توجه قرار گرفت. بعدها دانشمندان دیگری از این نظریه برای توضیح پدیدههای تابشی استفاده کردند. اما در نهایت این #ماکس_بورن بود که تونل زنی کوانتومی را نتیجه کلی قوانین مکانیک کوانتومی معرفی کرد. پس از آن، پای تونل زنی کوانتومی به حوزههای وسیعتری مانند دیودها، ترانزیستورها و نیمه رساناها باز شد (مقاله تاریخچه تونل زنی).
فرض کنید در یک دره و بین دو کوه گیر افتادهاید، تنها راهی که برای بیرون رفتن از دره به فکرتان میرسد این است که از یکی از کوهها بالا بروید، از قله عبور کنید و از طرف دیگر کوه پایین بیایید. اما اگر شما یک ذره کوانتومی بودید، راه جالب دیگری هم برای خروج شما از این دره وجود داشت، عبور از درون کوه! گرچه این راه حل در دنیای ماکروسکوپی ما خنده دار به نظر میرسد، اما همان اتفاقی است که هر لحظه در دنیای میکروسکوپی رخ میدهد.
پس حالا میتوانیم تونل زنی کوانتومی را این طور تعریف کنیم: «اگر برای رفتن یک ذره کوانتومی به یک حالت کوانتومی دیگر، یک سد انرژی وجود داشته باشد، ذره با وجود داشتن انرژی کمتر از آن سد، میتواند از آن عبور کند (تصویر شماره 1). اگر گذر ارواح و اشباح از درون دیوار را فقط در فیلمها دیدهاید، گذر ذرات کوانتومی از سدهای انرژی، هر لحظه در واقعیت رخ میدهد. از نظر فیزیک کلاسیک، امکان ندارد یک ذره بتواند از سدی با انرژی بیشتر از انرژی درونیاش بگذرد؛ اما در مکانیک کوانتومی، این پدیده کاملاً عادی است.
حیات ما در زمین وابسته به تابش خورشید است. این تابش به دلیل همجوشی هستهای به وجود میآید. در واقع این پدیده به طور مداوم در هر ستارهای رخ میدهد. در همجوشی هستهای، دو یا چند هسته سبکتر به یکدیگر میپیوندند و یک عنصر سنگینتر را میسازند. بیشتر انرژی آزاد شده در این فرآیند، به صورت نور است. اما همان طور که میدانیم هستهها دارای بار مثبت هستند و یکدیگر را از نظر الکتریکی دفع میکنند؛ بنابراین هستهها باید انرژی زیادی داشته باشند تا بتوانند به اندازه کافی به یکدیگر نزدیک شوند. چرا که اگر فاصله بین هستهها کمتر از مقدار خاصی شود، نیروی قوی هستهای بر نیروی دافعه الکتریکی غلبه میکند و همجوشی هستهای رخ میدهد. اما وقتی دمای خورشید به وسیله طیفش تعیین میشود، به نظر میرسد که همجوشی هستهای به هیچ وجه در خورشید دست یافتنی نیست. به عبارت دیگر، خورشید عملاً نباید تابشی داشته باشد. اما خورشید هر صبح، طلوع میکند و زمین ما را روشن میکند. علت این تابش، تونل زنی کوانتومی است.
تونل زنی کوانتومی، نتیجهای از اصل #برهم_نهی کوانتومی و #اصل_عدم_قطعیت است. طبق فیزیک کلاسیک، دمای خورشید برای همجوشی هستهای کافی نیست. اما اصل برهم نهی کوانتومی میگوید هسته میتواند به دلیل ماهیت موج گونهاش در بیش از یک مکان حضور داشته باشد، بنابراین برای رسیدن به دمای کافی و رخ دادن همجوشی، احتمال معینی وجود دارد. بنابر اصل عدم قطعیت هایزنبرگ، اندازه حرکت یک شی همیشه دارای عدم قطعیت است، بنابراین با گذشت زمان، دو هسته میتوانند به سرعت لازم برای همجوشی برسند.
تونل زنی کوانتومی، یکی از چند پدیده کوانتومی است که میتوانیم آن را در جهان ماکروسکوپی حس کنیم. تونل زنی کوانتومی در واپاشی رادیواکتیو و فلش دیسکها رخ میدهد. همچنین پژوهشها حاکی از آن است که در جهش تصادفی DNA درون ارگانیسمهای زنده، تونل زنی پروتون یکی از عوامل اصلی است و حتی این پدیده میتواند علت سرطان باشد.
برای اطلاعات بیشتر و عمیقتر، مقاله تونل زنی کوانتومی را مطالعه کنید. این مقاله نسبتاً جدید، در ژانویه 2016 توسط نیچر منتشر شد و با جزئیات بیشتری به پدیده تونل زنی پرداخته است.
@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language
Cosmos' Language
نظریه کوانتوم قسمت یازدهم: #تونل_زنی_کوانتومی (Quantum Tunneling) تونل زنی کوانتومی یکی از دستاوردهای بسیار مهم دهه سوم قرن بیستم است، پدیدهای که تا امروز 5 جایزه نوبل فیزیک را برای دانشمندان به ارمغان آورده است. دانشمندانی همچون هانری بکرل، ماری کوری،…
Quantum Tunneling History.pdf
789.3 KB
مقاله تاریخچه تونل زنی
Cosmos' Language
نظریه کوانتوم قسمت یازدهم: #تونل_زنی_کوانتومی (Quantum Tunneling) تونل زنی کوانتومی یکی از دستاوردهای بسیار مهم دهه سوم قرن بیستم است، پدیدهای که تا امروز 5 جایزه نوبل فیزیک را برای دانشمندان به ارمغان آورده است. دانشمندانی همچون هانری بکرل، ماری کوری،…
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Cosmos' Language
نظریه کوانتوم قسمت یازدهم: #تونل_زنی_کوانتومی (Quantum Tunneling) تونل زنی کوانتومی یکی از دستاوردهای بسیار مهم دهه سوم قرن بیستم است، پدیدهای که تا امروز 5 جایزه نوبل فیزیک را برای دانشمندان به ارمغان آورده است. دانشمندانی همچون هانری بکرل، ماری کوری،…
Quantum Tunneling.pdf
950.2 KB
مقاله تونل زنی کوانتومی
اگر دانه شنی را بالا بگیرید، مساحتی از آسمان که دانه شن میپوشاند حاوی 10,000 کهکشان است!
@Cosmos_language
@Cosmos_language
اگر خواستید از حقیقتی دفاع کنید ابتدا مطمئن شوید که آن مطلب صرفاً همان دیدگاهتان نباشد که به شدت مایلید حقیقت داشته باشد!
«نیل دگراس تایسون»
@Cosmos_language
«نیل دگراس تایسون»
@Cosmos_language
Cosmos' Language
پست یکی از کانالهای علمی @Cosmos_language
در یکی از کانالهای به ظاهر علمی به این پست برخورد کردم و دیدم بد نیست هم غلط بودنش رو اطلاع بدم و هم یه توضیحاتی در مورد درهم تنیدگی کوانتومی بدم.
درهم تنیدگی کوانتومی یکی از عجیب ترین پدیدههای کوانتومی است و انیشتین آن را "تأثیر شبحوار از فاصله دور" میخواند و با وجود آن مخالف بود. زیرا زمانی که دو ذره درهم تنیده باشند، با تغییر حالت یک ذره، ذره دوم "صرف نظر از فاصله" بین دو ذره، "بلافاصله" تغییر حالت میدهد (برای اطلاعات بیشتر به پست کامل #درهمتنیدگی_کوانتومی در قسمت ششم پستهای نظریه کوانتوم مراجعه کنید). تأثیر پذیری بیدرنگ یک ذره از جفت درهم تنیدهاش بدون توجه به فاصله بین آنها، به معنی منتقل شدن اطلاعات سریعتر از نور بین دو ذره است. به همین دلیل انیشتین با آن مخالف بود.
اما چند سال پیش دانشمندان مقالهای با عنوان "جمله تاریخی انیشتین رد شد، خداوند تاس میاندازد!" ثابت کردد که دید انیشتین نسبت به جهان درست نبود.
در سال 2015 و پس از دههها پژوهش، آزمایشها نشان دادند که اشیاء دور و درهم تنیده میتوانند از طریق چیزی که انیشتین آن را تأثیر شبحوار نامیده بود، با یکدیگر برهم کنش کنند، اما اکنون آزمایشی نسبتاً جدید نشان میدهد که جهان، حتی عجیبتر از این است چرا که اشیاء درهم تنیده، برخلاف تصور ما، علت رفتار یکدیگر نیستند و در واقع روابط علیتی درهم تنیدگی کوانتومی وجود ندارند!
مفهوم جملات بالا این است که اگر دو ذره A و B با هم درهم تنیدگی داشته باشند، با تغییر حالت A، ذره B نیز بلافاصله تغییر حالت میدهد؛ اما علت تغییر حالت ذره B، تغییر A نیست! در واقع تغییر حالت ذره B اصلاً علت ندارد! حتی با وجود اینکه دقیقاً بلافاصله با تغییر کردن A، تغییر میکند.
دانشمندان از دو فوتون درهم تنیده استفاده کردند و به کمک آنها دو آزمایش انجام دادند. در آزمایش اول، آنها خودشان سوییچ نور را روشن/خاموش کردند تا فرضیه علیتی را بیازمایند. در آزمایش دوم، آنها یک نامساوی جدید را (نظریه رافائل چاوز) آزمایش کردند که نشان میدهد علیت ناموضعی نمیتواند درهم تنیدگی کوانتومی را توضیح دهد.
دانشمندان این پژوهش می گویند: «ما چندین دهه برای اینکه ثابت کنیم انیشتین در مورد روابط علیتی درهم تنیدگی کوانتومی اشتباه میکرد و همچنین برای جستجوی مدلهای توسعه یافته تأثیر شبحوار او صرف کردهایم. نتیجهای که حالا به دست آوردهایم میگوید: هنوز مکانیسم دقیقی برای توضیح درهم تنیدگی وجود ندارد!»
از آنجا که روابط علیتی در درهم تنیدگی کوانتومی وجود ندارد، پس هیچ اطلاعاتی سریعتر از نور منتقل نشده و نسبیت خاص نقض نمیشود. به همین دلیل پستی که در اسکرین شات میبینید درست نیست زیرا در این پست تغییر حالت ذره اول، "علت" تغییر حالت ذره دوم فرض شده است که اینطور نیست.
مقاله کامل در مورد آزمایش علیت ناموضعی، به زبان اصلی، زیر این پست قرار دارد.
@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language
درهم تنیدگی کوانتومی یکی از عجیب ترین پدیدههای کوانتومی است و انیشتین آن را "تأثیر شبحوار از فاصله دور" میخواند و با وجود آن مخالف بود. زیرا زمانی که دو ذره درهم تنیده باشند، با تغییر حالت یک ذره، ذره دوم "صرف نظر از فاصله" بین دو ذره، "بلافاصله" تغییر حالت میدهد (برای اطلاعات بیشتر به پست کامل #درهمتنیدگی_کوانتومی در قسمت ششم پستهای نظریه کوانتوم مراجعه کنید). تأثیر پذیری بیدرنگ یک ذره از جفت درهم تنیدهاش بدون توجه به فاصله بین آنها، به معنی منتقل شدن اطلاعات سریعتر از نور بین دو ذره است. به همین دلیل انیشتین با آن مخالف بود.
اما چند سال پیش دانشمندان مقالهای با عنوان "جمله تاریخی انیشتین رد شد، خداوند تاس میاندازد!" ثابت کردد که دید انیشتین نسبت به جهان درست نبود.
در سال 2015 و پس از دههها پژوهش، آزمایشها نشان دادند که اشیاء دور و درهم تنیده میتوانند از طریق چیزی که انیشتین آن را تأثیر شبحوار نامیده بود، با یکدیگر برهم کنش کنند، اما اکنون آزمایشی نسبتاً جدید نشان میدهد که جهان، حتی عجیبتر از این است چرا که اشیاء درهم تنیده، برخلاف تصور ما، علت رفتار یکدیگر نیستند و در واقع روابط علیتی درهم تنیدگی کوانتومی وجود ندارند!
مفهوم جملات بالا این است که اگر دو ذره A و B با هم درهم تنیدگی داشته باشند، با تغییر حالت A، ذره B نیز بلافاصله تغییر حالت میدهد؛ اما علت تغییر حالت ذره B، تغییر A نیست! در واقع تغییر حالت ذره B اصلاً علت ندارد! حتی با وجود اینکه دقیقاً بلافاصله با تغییر کردن A، تغییر میکند.
دانشمندان از دو فوتون درهم تنیده استفاده کردند و به کمک آنها دو آزمایش انجام دادند. در آزمایش اول، آنها خودشان سوییچ نور را روشن/خاموش کردند تا فرضیه علیتی را بیازمایند. در آزمایش دوم، آنها یک نامساوی جدید را (نظریه رافائل چاوز) آزمایش کردند که نشان میدهد علیت ناموضعی نمیتواند درهم تنیدگی کوانتومی را توضیح دهد.
دانشمندان این پژوهش می گویند: «ما چندین دهه برای اینکه ثابت کنیم انیشتین در مورد روابط علیتی درهم تنیدگی کوانتومی اشتباه میکرد و همچنین برای جستجوی مدلهای توسعه یافته تأثیر شبحوار او صرف کردهایم. نتیجهای که حالا به دست آوردهایم میگوید: هنوز مکانیسم دقیقی برای توضیح درهم تنیدگی وجود ندارد!»
از آنجا که روابط علیتی در درهم تنیدگی کوانتومی وجود ندارد، پس هیچ اطلاعاتی سریعتر از نور منتقل نشده و نسبیت خاص نقض نمیشود. به همین دلیل پستی که در اسکرین شات میبینید درست نیست زیرا در این پست تغییر حالت ذره اول، "علت" تغییر حالت ذره دوم فرض شده است که اینطور نیست.
مقاله کامل در مورد آزمایش علیت ناموضعی، به زبان اصلی، زیر این پست قرار دارد.
@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language
Cosmos' Language
در یکی از کانالهای به ظاهر علمی به این پست برخورد کردم و دیدم بد نیست هم غلط بودنش رو اطلاع بدم و هم یه توضیحاتی در مورد درهم تنیدگی کوانتومی بدم. درهم تنیدگی کوانتومی یکی از عجیب ترین پدیدههای کوانتومی است و انیشتین آن را "تأثیر شبحوار از فاصله دور"…
Nonlocal Causality.pdf
424.1 KB
مقاله اصلی آزمایش تجربی علیت ناموضعی.
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
آیا برای این فرضیه که انسان تنها نژاد هوشمند در جهان است اعتبار قائلید؟
پروفسور دریک توضیح میدهد...
@Cosmos_language
پروفسور دریک توضیح میدهد...
@Cosmos_language
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
کیهان در دوران اولیه بسیار چگال بود به طوری که امواج صوتی میتوانستند منتشر شوند.
ماهواره پلانک با اندازهگیری تابش پس زمینه میکروموجی کیهان موفق به شبیه سازی صدای بیگ بنگ شده!
@Cosmos_language
ماهواره پلانک با اندازهگیری تابش پس زمینه میکروموجی کیهان موفق به شبیه سازی صدای بیگ بنگ شده!
@Cosmos_language
Cosmos' Language
کشف یک هادرون جدید! @Cosmos_language
کشف یک هادرون جدید!
#کوارک یکی از مهمترین ذرات بنیادی و سازنده ذرات مرکب و سنگینتر به نام #هادرون است. کوارکها 6 نوع هستند که به آنها مزه یا طعم میگویند. طعمهای کوارک عبارتند از:
بالا (Up)
پایین (Down)
افسون (Charm)
شگفت (Strange)
سر (Top)
ته (Bottom)
(برای اطلاعات بیشتر به قسمت سوم پستهای نظریه کوانتوم مراجعه کنید)
کوارکها و گلوئونها دارای ویژگیای به نام "#بار_رنگ" هستند که مشابه بار الکتریکی است و از قانون پایستگی پیروی میکند و مربوط به #نیروی_قوی هستهای در نظریه #کرومودینامیک_کوانتومی است.
به دلیل پدیده Color Confinement (حبس رنگ) ذرات دارای بار رنگ (مانند کوارکها) نمیتوانند به صورت جدا و مستقل وجود داشته باشند یعنی حتماً باید در پیوندهای دوتایی یا سه تایی وجود داشته باشند.
از پیوند دوتایی کوارکها، ذرات مرکبی به نام #مزون و از پیوند سه تایی کوارکها ذرات مرکبی به نام #باریون به وجود میآید. مزونها و باریونها در کنار هم، #هادرون نامیده میشوند.
#پروتون و #نوترون از معروفترین هادرونها هستند و از سه کوارک ساخته شدهاند (یعنی باریون هستند).
سنگینترین باریونهای مشاهده شده، از دو کوارک سبک و فقط یک کوارک سنگین ساخته شده بودند. اما در آزمایش LHCb که هفته گذشته (پنجشنبه 15 تیر 1396) توسط سرن انجام شد، باریون جدیدی به نام ⁺⁺Ξcc یا ⁺⁺Xicc مشاهده شد که از دو کوارک سنگین ساخته شده!
این باریون جدید که حاوی دو کوارک افسون و یک کوارک بالاست، با استفاده از نظریات اخیر پیشبینی شده بود؛ اما فیزیکدانان چند سال است که با آزمایشهایی تجربی به دنبال کشف آن بودهاند. جرم باریون تازه شناسایی شده حدود 3621MeV است که تقریبا چهار برابر سنگینتر از آشناترین باریون یعنی پروتون است و سنگین بودنش از دو کوارک افسون ناشی میشود.
جیووانی پاسالوا (Giovanni Passaleva)، سخنگوی جدید LHCb گفت: «پیدا کردن باریونی با دو کوارک سنگین از اهمیت زیادی برخوردار است؛ زیرا این کشف، ابزار منحصر به فردی برای بررسی بیشتر نظریهی کرومودینامیک کوانتومی فراهم میکند، نظریهای که یکی از چهار نیروی اساسی یعنی نیروی هستهای قوی را توصیف میکند. چنین ذراتی به ما کمک خواهند کرد تا قدرت پیشبینی کنندهی نظریههایمان را بهبود ببخشیم.»
گوی ویلکینسون (Guy Wilkinson)، سخنگوی سابق LHCb اضافه کرد: «در مقایسه با باریونهای دیگر که در آن سه کوارک دور یکدیگر میچرخند، انتظار میرود باریونی با دو کوارک سنگین با چرخش کوارک سبکتر به دور این سیستم دوتایی، رفتاری درست شبیه یک سیستم سیارهای داشته باشد که در آن دو کوارک سنگین، نقش ستارههای سنگین دوتایی را بازی میکنند و کوارک سبکتر، به دور آنها میچرخد.»
اندازه گیری خواص باریون ⁺⁺Ξcc به درک چگونگی رفتار یک سیستم حاوی دو کوارک سنگین و یک کوارک سبک کمک خواهد کرد. اندازهگیری دقیق مکانیسمهای تولید و واپاشی و طول عمر این ذرات جدید، درک ما را از فیزیک ذرات بنیادی، بهبود خواهد بخشید. به علت میزان بالای تولید کوارکهای سنگین در LHC و قابلیتهای منحصر به فرد آزمایش LHCb، مشاهدهی این باریون جدید به ما امکان شناسایی محصولات واپاشی را با بهره وری عالی میدهد. باریون ⁺⁺Ξcc از طریق واپاشی به باریون ⁺Λc و سه مزون سبکتر ⁻K و ⁺Π و ⁺Π شناسایی شد. مشاهدهی باریون ⁺⁺Ξcc در LHCb امیدها را برای شناسایی سایر نمایندگان خانوادهی باریونهای حاوی دو کوارک سنگین افزایش داد. در حال حاضر، جستجوی این نوع ذرات در LHC ادامه دارد. این نتیجه بر اساس دادههای 13TeV در طول راهاندازی 2 در LHC ثبت شده و با استفاده از داده های 8TeV راهاندازی 1 نیز تایید شده است.
منابع:
CERN
Physical Review Letters
@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language
#کوارک یکی از مهمترین ذرات بنیادی و سازنده ذرات مرکب و سنگینتر به نام #هادرون است. کوارکها 6 نوع هستند که به آنها مزه یا طعم میگویند. طعمهای کوارک عبارتند از:
بالا (Up)
پایین (Down)
افسون (Charm)
شگفت (Strange)
سر (Top)
ته (Bottom)
(برای اطلاعات بیشتر به قسمت سوم پستهای نظریه کوانتوم مراجعه کنید)
کوارکها و گلوئونها دارای ویژگیای به نام "#بار_رنگ" هستند که مشابه بار الکتریکی است و از قانون پایستگی پیروی میکند و مربوط به #نیروی_قوی هستهای در نظریه #کرومودینامیک_کوانتومی است.
به دلیل پدیده Color Confinement (حبس رنگ) ذرات دارای بار رنگ (مانند کوارکها) نمیتوانند به صورت جدا و مستقل وجود داشته باشند یعنی حتماً باید در پیوندهای دوتایی یا سه تایی وجود داشته باشند.
از پیوند دوتایی کوارکها، ذرات مرکبی به نام #مزون و از پیوند سه تایی کوارکها ذرات مرکبی به نام #باریون به وجود میآید. مزونها و باریونها در کنار هم، #هادرون نامیده میشوند.
#پروتون و #نوترون از معروفترین هادرونها هستند و از سه کوارک ساخته شدهاند (یعنی باریون هستند).
سنگینترین باریونهای مشاهده شده، از دو کوارک سبک و فقط یک کوارک سنگین ساخته شده بودند. اما در آزمایش LHCb که هفته گذشته (پنجشنبه 15 تیر 1396) توسط سرن انجام شد، باریون جدیدی به نام ⁺⁺Ξcc یا ⁺⁺Xicc مشاهده شد که از دو کوارک سنگین ساخته شده!
این باریون جدید که حاوی دو کوارک افسون و یک کوارک بالاست، با استفاده از نظریات اخیر پیشبینی شده بود؛ اما فیزیکدانان چند سال است که با آزمایشهایی تجربی به دنبال کشف آن بودهاند. جرم باریون تازه شناسایی شده حدود 3621MeV است که تقریبا چهار برابر سنگینتر از آشناترین باریون یعنی پروتون است و سنگین بودنش از دو کوارک افسون ناشی میشود.
جیووانی پاسالوا (Giovanni Passaleva)، سخنگوی جدید LHCb گفت: «پیدا کردن باریونی با دو کوارک سنگین از اهمیت زیادی برخوردار است؛ زیرا این کشف، ابزار منحصر به فردی برای بررسی بیشتر نظریهی کرومودینامیک کوانتومی فراهم میکند، نظریهای که یکی از چهار نیروی اساسی یعنی نیروی هستهای قوی را توصیف میکند. چنین ذراتی به ما کمک خواهند کرد تا قدرت پیشبینی کنندهی نظریههایمان را بهبود ببخشیم.»
گوی ویلکینسون (Guy Wilkinson)، سخنگوی سابق LHCb اضافه کرد: «در مقایسه با باریونهای دیگر که در آن سه کوارک دور یکدیگر میچرخند، انتظار میرود باریونی با دو کوارک سنگین با چرخش کوارک سبکتر به دور این سیستم دوتایی، رفتاری درست شبیه یک سیستم سیارهای داشته باشد که در آن دو کوارک سنگین، نقش ستارههای سنگین دوتایی را بازی میکنند و کوارک سبکتر، به دور آنها میچرخد.»
اندازه گیری خواص باریون ⁺⁺Ξcc به درک چگونگی رفتار یک سیستم حاوی دو کوارک سنگین و یک کوارک سبک کمک خواهد کرد. اندازهگیری دقیق مکانیسمهای تولید و واپاشی و طول عمر این ذرات جدید، درک ما را از فیزیک ذرات بنیادی، بهبود خواهد بخشید. به علت میزان بالای تولید کوارکهای سنگین در LHC و قابلیتهای منحصر به فرد آزمایش LHCb، مشاهدهی این باریون جدید به ما امکان شناسایی محصولات واپاشی را با بهره وری عالی میدهد. باریون ⁺⁺Ξcc از طریق واپاشی به باریون ⁺Λc و سه مزون سبکتر ⁻K و ⁺Π و ⁺Π شناسایی شد. مشاهدهی باریون ⁺⁺Ξcc در LHCb امیدها را برای شناسایی سایر نمایندگان خانوادهی باریونهای حاوی دو کوارک سنگین افزایش داد. در حال حاضر، جستجوی این نوع ذرات در LHC ادامه دارد. این نتیجه بر اساس دادههای 13TeV در طول راهاندازی 2 در LHC ثبت شده و با استفاده از داده های 8TeV راهاندازی 1 نیز تایید شده است.
منابع:
CERN
Physical Review Letters
@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language