Forwarded from Cosmos' Language
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
میچیو کاکو بخشی از تاریخ فیزیک و نقش نیوتن در پیشرفت بشر را بازگو میکند.
حتی امروزه نیز برای پرتاب راکتها و محاسبات مربوط به سفرهای فضایی، از قوانین نیوتن استفاده میکنیم.
@Cosmos_language
حتی امروزه نیز برای پرتاب راکتها و محاسبات مربوط به سفرهای فضایی، از قوانین نیوتن استفاده میکنیم.
@Cosmos_language
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
کژفهمیهای بسیاری در مورد زمان وجود دارد. در این ویدیو دو فیزیکدان (#پاول_دیویس و #مکس_تگمارک) با دو فیلسوف در مورد زمان بحث میکنند. گفتههای مکس تگمارک و پاول دیویس خیلی خوب این کژفهمیها را تصحیح میکند (با زیرنویس فارسی).
@Cosmos_language
@Cosmos_language
PhysRevLett.121.261301.pdf
365.6 KB
(برای اعضایی که کیهانشناسی را در دانشگاه به صورت آکادمیک و تخصصی دنبال میکنند)
یک مدل جدید از کیهان که در آن فضاهای آنتی دسیتر منجر به پیدایش فضای دسیتر شدهاند و به وسیله غشاهای پنج بعدی، ضعیف بودن نیروی گرانش را توضیح میدهد.
@Cosmos_language
یک مدل جدید از کیهان که در آن فضاهای آنتی دسیتر منجر به پیدایش فضای دسیتر شدهاند و به وسیله غشاهای پنج بعدی، ضعیف بودن نیروی گرانش را توضیح میدهد.
@Cosmos_language
فیزیک کلاسیک؟
احتمالاً شنیدید که قوانین فیزیک نیوتنی یا همان فیزیک کلاسیک، در %99 مواقع کفایت میکند و تنها برای آن %1 باقی مانده است که نیاز به نسبیت و کوانتوم داریم. این درست است که فیزیک کلاسیک در %99 مواقع موفق است، اما این بدان معنا نیست که آن %99 هیچ ربطی به نسبیت و کوانتوم ندارند و تنها با فیزیک کلاسیک باید توصیف شوند؛ بلکه یعنی فیزیک کلاسیک با تقریب خوبی جواب درست میدهد و این تقریب آنقدر خوب است که در %99 مواقع دقت مطلوب ما را داراست. اما اگر کافی بودن دقت و پیچیدگی ریاضی را کنار بگذاریم و بخواهیم تنها توصیفی را که به حقیقت نزدیکتر است در نظر بگیریم، آنگاه پدیدههایی که با فیزیک کلاسیک توصیف میکنیم هم توجیه واقعیشان به نسبیت و کوانتوم بازمیگردد. در این پست به یک نمونه از این پدیدهها میپردازیم.
اگر در هر فلزی جریان الکتریکی برقرار کنید، تبدیل به یک آهنربای الکتریکی میشود. این یکی از قوانین فیزیک کلاسیک است که هر سیم حامل جریانی، دارای میدان مغناطیسی در اطراف خود خواهد بود و آهنرباهای الکتریکی با استفاده از همین خاصیت ساخته میشوند. اما در این مورد نسبیت خاص هم نقشی دارد!
نسبیت خاص بیانگر این حقیقت است که در جهان ما، طول و زمان مطلق نیستند و توسط ناظرینی که نسبت به هم در حال حرکت هستند، متفاوت درک میشوند. یعنی اگر با دقت زیاد اندازهگیری کنید، متوجه میشوید زمان برای ناظری که نسبت به شما در حال حرکت است، کندتر میگذرد و همینطور طول اجسام در حال حرکت، در راستای حرکتشان منقبض میشود. البته این انقباض طول بسیار جزئی است اما با این وجود باعث کار کردن آهنرباهای مغناطیسی میشود.
یک سیم مسی را در نظر بگیرید که جریانی از آن عبور نمیکند؛ در این حالت به ازای هر پروتون، یک الکترون وجود دارد و سیم به طور کلی خنثی است (تصویر شماره 1). بنابراین اگر یک بار آزمون (بار آزمون ذرهای با بار الکتریکی 1+ است) در کنار سیم قرار دهیم، نیرویی به آن وارد نمیشود (تصویر شماره 2). حالا اگر جریانی در سیم برقرار کنیم، الکترونهای آزاد شروع به حرکت در طول سیم میکنند (تصویر شماره 3) و هر بار متحرکی، میدان مغناطیسی ایجاد میکند. اما میدان مغناطیسی ایجاد شده در اطراف سیم، نمیتواند نیرویی به بار آزمون نیرو وارد کند، زیرا بار آزمون در حال حرکت نیست و در نتیجه میدان مغناطیسیای به دور خود ندارد که با میدان مغناطیسی حاصل از حرکت الکترونها در سیم برهمکنش کند.
اما بیایید بار آزمون را هم در امتداد سیم همراه با الکترونها حرکت دهیم. در این حالت الکترونها در سیم حال حرکت هستند و میدان مغناطیسی اطراف سیم ایجاد میکنند؛ بار آزمون هم کنار سیم در حال حرکت در امتداد سیم بوده و جهت و سرعت حرکتش هم مانند الکترونهای درون سیم است. در نتیجه بار آزمون در حال حرکت، میدان مغناطیسی خودش را به دور خود ایجاد میکند و این دو میدان با هم برهمکنش کرده و نیرویی به بار آزمون وارد میشود (تصویر شماره 4).
حالا چارچوب خود را به عنوان عوض میکنیم و خودمان هم همراه با بار آزمون و الکترونها در امتداد سیم حرکت میکنیم. در این چارچوب الکترونها و بار آزمون ساکن هستند، در عوض هستهی اتمهای سیم مسی در حال حرکت هستند (تصویر شماره 5). در این چارچوب، هستههای مثبت در سیم حرکت میکنند و حرکتشان مانند حرکت هر ذره باردار دیگری، میدان مغناطیسی ایجاد میکند، اما این میدان مغناطیسی نمیتواند به بار آزمون نیروی مغناطیسی وارد کند زیرا بار آزمون در حال حرکت نیست. در نتیجه نیروی مغناطیسیای که پیشتر به بار آزمون وارد میشد، با تغییر چارچوب دیگر وجود ندارد. این یعنی نیروی مغناطیسی یک نیروی واقعی نیست، بلکه یک نیروی خیالی است زیرا در همه چارچوبها وجود ندارد.
@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language
احتمالاً شنیدید که قوانین فیزیک نیوتنی یا همان فیزیک کلاسیک، در %99 مواقع کفایت میکند و تنها برای آن %1 باقی مانده است که نیاز به نسبیت و کوانتوم داریم. این درست است که فیزیک کلاسیک در %99 مواقع موفق است، اما این بدان معنا نیست که آن %99 هیچ ربطی به نسبیت و کوانتوم ندارند و تنها با فیزیک کلاسیک باید توصیف شوند؛ بلکه یعنی فیزیک کلاسیک با تقریب خوبی جواب درست میدهد و این تقریب آنقدر خوب است که در %99 مواقع دقت مطلوب ما را داراست. اما اگر کافی بودن دقت و پیچیدگی ریاضی را کنار بگذاریم و بخواهیم تنها توصیفی را که به حقیقت نزدیکتر است در نظر بگیریم، آنگاه پدیدههایی که با فیزیک کلاسیک توصیف میکنیم هم توجیه واقعیشان به نسبیت و کوانتوم بازمیگردد. در این پست به یک نمونه از این پدیدهها میپردازیم.
اگر در هر فلزی جریان الکتریکی برقرار کنید، تبدیل به یک آهنربای الکتریکی میشود. این یکی از قوانین فیزیک کلاسیک است که هر سیم حامل جریانی، دارای میدان مغناطیسی در اطراف خود خواهد بود و آهنرباهای الکتریکی با استفاده از همین خاصیت ساخته میشوند. اما در این مورد نسبیت خاص هم نقشی دارد!
نسبیت خاص بیانگر این حقیقت است که در جهان ما، طول و زمان مطلق نیستند و توسط ناظرینی که نسبت به هم در حال حرکت هستند، متفاوت درک میشوند. یعنی اگر با دقت زیاد اندازهگیری کنید، متوجه میشوید زمان برای ناظری که نسبت به شما در حال حرکت است، کندتر میگذرد و همینطور طول اجسام در حال حرکت، در راستای حرکتشان منقبض میشود. البته این انقباض طول بسیار جزئی است اما با این وجود باعث کار کردن آهنرباهای مغناطیسی میشود.
یک سیم مسی را در نظر بگیرید که جریانی از آن عبور نمیکند؛ در این حالت به ازای هر پروتون، یک الکترون وجود دارد و سیم به طور کلی خنثی است (تصویر شماره 1). بنابراین اگر یک بار آزمون (بار آزمون ذرهای با بار الکتریکی 1+ است) در کنار سیم قرار دهیم، نیرویی به آن وارد نمیشود (تصویر شماره 2). حالا اگر جریانی در سیم برقرار کنیم، الکترونهای آزاد شروع به حرکت در طول سیم میکنند (تصویر شماره 3) و هر بار متحرکی، میدان مغناطیسی ایجاد میکند. اما میدان مغناطیسی ایجاد شده در اطراف سیم، نمیتواند نیرویی به بار آزمون نیرو وارد کند، زیرا بار آزمون در حال حرکت نیست و در نتیجه میدان مغناطیسیای به دور خود ندارد که با میدان مغناطیسی حاصل از حرکت الکترونها در سیم برهمکنش کند.
اما بیایید بار آزمون را هم در امتداد سیم همراه با الکترونها حرکت دهیم. در این حالت الکترونها در سیم حال حرکت هستند و میدان مغناطیسی اطراف سیم ایجاد میکنند؛ بار آزمون هم کنار سیم در حال حرکت در امتداد سیم بوده و جهت و سرعت حرکتش هم مانند الکترونهای درون سیم است. در نتیجه بار آزمون در حال حرکت، میدان مغناطیسی خودش را به دور خود ایجاد میکند و این دو میدان با هم برهمکنش کرده و نیرویی به بار آزمون وارد میشود (تصویر شماره 4).
حالا چارچوب خود را به عنوان عوض میکنیم و خودمان هم همراه با بار آزمون و الکترونها در امتداد سیم حرکت میکنیم. در این چارچوب الکترونها و بار آزمون ساکن هستند، در عوض هستهی اتمهای سیم مسی در حال حرکت هستند (تصویر شماره 5). در این چارچوب، هستههای مثبت در سیم حرکت میکنند و حرکتشان مانند حرکت هر ذره باردار دیگری، میدان مغناطیسی ایجاد میکند، اما این میدان مغناطیسی نمیتواند به بار آزمون نیروی مغناطیسی وارد کند زیرا بار آزمون در حال حرکت نیست. در نتیجه نیروی مغناطیسیای که پیشتر به بار آزمون وارد میشد، با تغییر چارچوب دیگر وجود ندارد. این یعنی نیروی مغناطیسی یک نیروی واقعی نیست، بلکه یک نیروی خیالی است زیرا در همه چارچوبها وجود ندارد.
@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
تصویر شماره 4
یک بار آزمون در امتداد سیم حامل جریان با سرعت الکترونهای درون سیم، در همان جهت حرکت میکند و نیروی مغناطیسی آن را از سیم دور میکند.
@Cosmos_language
یک بار آزمون در امتداد سیم حامل جریان با سرعت الکترونهای درون سیم، در همان جهت حرکت میکند و نیروی مغناطیسی آن را از سیم دور میکند.
@Cosmos_language
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
تصویر شماره 5
در این چارچوب، هستههای مثبت در سیم به سمت چپ حرکت میکنند و حرکتشان مانند حرکت هر ذره باردار دیگری، میدان مغناطیسی ایجاد میکند، اما این میدان مغناطیسی نمیتواند به بار آزمون نیروی مغناطیسی وارد کند زیرا بار آزمون در حال حرکت نیست.
@Cosmos_language
در این چارچوب، هستههای مثبت در سیم به سمت چپ حرکت میکنند و حرکتشان مانند حرکت هر ذره باردار دیگری، میدان مغناطیسی ایجاد میکند، اما این میدان مغناطیسی نمیتواند به بار آزمون نیروی مغناطیسی وارد کند زیرا بار آزمون در حال حرکت نیست.
@Cosmos_language
اما بار آزمون هنوز هم از سیم دور میشود! اگر نیروی مغناطیسی در این چارچوب به بار آزمون وارد نمیشود، پس دور شدن بار آزمون از سیم چطور قابل توضیح است؟
در این چارچوب نیروی الکتریکی بار آزمون را از سیم دور میکند. اما بدون در نظر گرفتن نسبیت خاص نمیتوان به این جواب رسید. هستههای مثبتی که در سیم در حال حرکت هستند، تعدادشان برابر با الکترونهای آزاد است و این یعنی حتی اگر حرکت کنند باز هم چگالی بار الکتریکی در هر نقطه از سیم ثابت است و سیم به طور کلی خنثی میباشد پس نباید نیروی الکتریکیای به بار آزمون وارد شود. اما طبق نسبیت خاص، چیزهای در حال حرکت دچار انقباض طول میشوند و این یعنی فاصله بین هستههای مثبت، کمتر از زمانی است که ساکن بودند و حرکت نمیکردند. در حالی که فاصله میان الکترونها کم نمیشود زیرا در این چارچوب ساکن هستند و حرکت نمیکنند. در نتیجه سیم به مقدار اندکی بار الکتریکی مثبت دارد و از آنجا که بار آزمون هم مثبت است، از سیم دور میشود.
در واقع نیروی الکتریکی هم وجود ندارد زیرا در تمامی چارچوبها نیست. نیروی الکتریکی و نیروی مغناطیسی هر دو نیروهایی خیالی هستند. نیروی واقعی، نیروی الکترومغناطیسی میباشد. مهم نیست از چه چارچوبی به سیم و بار آزمون در کنارش نگاه کنیم، در هر صورت یا نیروی الکتریکی به بار آزمون نیرو وارد میکند، یا نیروی مغناطیسی و یا ترکیبی از هر دو. این یعنی نیروی الکتریکی و نیروی مغناطیسی دو روی یک سکه هستند و نیروی الکترومغناطیسی یک نیروی واقعی و واحد است. اما از آنجا که توصیف نیروی الکترومغناطیسی نیازمند معادلات تانسوری است، تظاهر میکنیم که نیروی الکتریکی و نیروی مغناطیسی دو نیروی جداگانه هستند تا ریاضیات آنها سادهتر شود.
ادامه دارد...
@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language
در این چارچوب نیروی الکتریکی بار آزمون را از سیم دور میکند. اما بدون در نظر گرفتن نسبیت خاص نمیتوان به این جواب رسید. هستههای مثبتی که در سیم در حال حرکت هستند، تعدادشان برابر با الکترونهای آزاد است و این یعنی حتی اگر حرکت کنند باز هم چگالی بار الکتریکی در هر نقطه از سیم ثابت است و سیم به طور کلی خنثی میباشد پس نباید نیروی الکتریکیای به بار آزمون وارد شود. اما طبق نسبیت خاص، چیزهای در حال حرکت دچار انقباض طول میشوند و این یعنی فاصله بین هستههای مثبت، کمتر از زمانی است که ساکن بودند و حرکت نمیکردند. در حالی که فاصله میان الکترونها کم نمیشود زیرا در این چارچوب ساکن هستند و حرکت نمیکنند. در نتیجه سیم به مقدار اندکی بار الکتریکی مثبت دارد و از آنجا که بار آزمون هم مثبت است، از سیم دور میشود.
در واقع نیروی الکتریکی هم وجود ندارد زیرا در تمامی چارچوبها نیست. نیروی الکتریکی و نیروی مغناطیسی هر دو نیروهایی خیالی هستند. نیروی واقعی، نیروی الکترومغناطیسی میباشد. مهم نیست از چه چارچوبی به سیم و بار آزمون در کنارش نگاه کنیم، در هر صورت یا نیروی الکتریکی به بار آزمون نیرو وارد میکند، یا نیروی مغناطیسی و یا ترکیبی از هر دو. این یعنی نیروی الکتریکی و نیروی مغناطیسی دو روی یک سکه هستند و نیروی الکترومغناطیسی یک نیروی واقعی و واحد است. اما از آنجا که توصیف نیروی الکترومغناطیسی نیازمند معادلات تانسوری است، تظاهر میکنیم که نیروی الکتریکی و نیروی مغناطیسی دو نیروی جداگانه هستند تا ریاضیات آنها سادهتر شود.
ادامه دارد...
@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language
IMG_9857.JPG
1 MB
تفسیر ایدهآل خود از مکانیک کوانتومی را بیابید!