Quantum Physics
9.65K subscribers
665 photos
236 videos
125 files
507 links
ارتباط با ادمین:
@matinCl
Download Telegram
شاید بتوان گفت چیزی که بیشتر از هر چیزی مکانیک کوآنتومی را برایمان مبهم و غیرقابل درک با بهره گیری از ذهنیت کلاسیک میکند، تفاسیر مطرح شده در مکانیک کوآنتومی هستند

اما چرا در مکانیک کوآنتومی نیاز به تفسیر داریم و چگونه است که علم در اینجا محتاج فلسفه میشود؟

اگر بخواهیم مکانیک کوآنتومی را خلاصه کنیم، میتوانیم بگوییم ما برای هرچیزی در جهان میتوانیم یک معادله ریاضی توصیفگر آن را بنویسیم.
این معادله ریاضی در زبان کلاسیکیِ فیزیک، همان معادله حرکتِ معروف نیوتن است
اما به زبان مکانیک کوآنتومی، این معادله همان معادله شرودینگر نام دارد، که برای سیستم مورد بررسی یک تابع موج میدهد که این به سبب خاصیت دوگانگی مواد است
هر سیستم کوآنتومی تنها میتواند یک حالت خاص را اختیار کند، برای مثال، یک شخص میتواند یا بخندد یا گریه کند و ممکن نیست که همزمان هم بخندد و هم بگریَد
در مکانیک کوآنتومی، هر یک ازین حالتهای خاصی که سیستمِ مورد بررسی میتواند اختیار کند را یک حالتِ مجاز مینامیم
کاری که تابع موج انجام میدهد این است که احتمالِ حضور سیستم مورد بررسی را در یکی از این حالتهای مجاز نشان دهد

🆔 @Physics3p

ادامه👇👇
اما تفاسیر مکانیک کوآنتومی چگونه ظاهر میشوند؟

چیزی که این احتمال را به قطعیت تبدیل میکند عملِ فعالِ اندازه گیری است. برای مثال شما تا زمانی که وضعیت گربه درون جعبه را مورد سنجش قرار ندهید نمیتوانید بگویید مُرده است یا زنده
پس چیزی که احتمال ۵۰ درصدِ مُرده بودن و ۵۰ درصدِ زنده بودنِ گربه را از نظر شما به ۱۰۰ درصد زنده یا ۱۰۰ درصد مرده تبدیل میکند، عمل اندازه گیری است.

اما چه اتفاقی میافتد که تابع موج که تنها احتمالِ هر حالتِ مجاز را بیان میکرد با مشاهده و اندازه گیری به قطعیت تبدیل میشود؟

این موضوع که در مکانیک کوآنتومی از آن بعنوان مشکلِ اندازه گیری یاد میشود، در حقیقت از اینجاست که پای تفاسیر و فلسفه را به این علم باز میکند

برای توجیه این موضوع تفاسیر گوناگونی مطرح شده اند که از معروف ترین آنها تفسیرِ کپنهاگی که رُمبش تابع موج را مطرح میکند و تفسیرِ جهانهای چندگانه(موازی) هستند که عمل برهم نهی و ناهمدوسی برای توجیه پویایی موضوع اندازه گیری مطرح هستند(بررسی هر یک‌ از اینها در پست بعدی)

.......

🆔 @Physics3p
📚ریاضیات

📎قسمت بیست و سوم

🔸پیشرفت جبر بوسیله ریاضی دانان ایرانی
@Physics3p

جبر در تاریخ

تاریخچهٔ این علم به بیش از ۳۰۰۰ سال پیش در مصر و بابل برمی گردد که در آنجا در مورد حل برخی از معادلات خطی بحث شده است. در هند و یونان باستان نیز، حدود یک قرن پیش از میلاد از روش های هندسی برای حل برخی از معادلات جبری استفاده می گردیده است.
در قرن اول میلادی نیز بحث در مورد برخی از معادلات جبری در آثار دیوفانتوس یونانی و برهماگوپتای هندی دیده می‌شود. کتاب جبر و المقابلهٔ خوارزمی، اولین اثر کلاسیک در جبر می‌باشد که که کلمهٔ جبر یا Algebra از آن آمده‌است. دیگر ریاضیدان شهیر ایرانی خیام است که در آثار خود جبر را از حساب تمییز داد و گامی بزرگ را در تجرید و پیشرفت این علم برداشت. در قرن ۱۶ میلادی، روش حل معادلات درجه سوم توسط دل فرو و معادلات درجه چهارم توسط فراری کشف گردید. این واژه از ریشه جَبَرَ در عربی گرفته شده که به معنای شکسته بندی و جُبران است، اما خوارزمی آن را بر عملِ افزودن جمله‌های مساوی بر دو سوی یک معادله، برای حذف جمله‌های منفی، اطلاق می‌کند. واژه «مقابله»، که آن هم در عنوان کتاب خوارزمی دیده می شود، به معنای حذف مقادیر مساوی از دو طرف معادله است. ابوکامل شجاع بن اسلم (نیمه دوم قرن سوم) نیز مشتقات واژه جبر را به همین معنی به کار می‌برد.
مثلاً برای حل معادله ۸۰ = x ۲۰–۱۰۰ می گوید: «صد درهم را با بیست شیء جبر کن و آن را با هشتاد جمع کن. ابوریحان بیرونی عمل جبر را به افزودن مقادیر مساوی به دو کفه ترازو برای حفظ تعادل آن تشبیه می کند خواجه نصیرالدین طوسی، غیاث الدین جمشید کاشانی و ابن غازی مکناسی نیز جبر و مقابله را به همین صورت تعریف کرده اند.

نظریات خیام و فارابی دربارهٔ جبر


در طبقه بندی های یونانیان از علوم، نام علم جبر جزء علوم ریاضی نیامده است. نخستین کسی که جبر را در طبقه‌بندی علوم داخل کرده فارابی است که در احصاءالعلوم خود بخشی را به «علم الحیل» یا «علوم الحیل» اختصاص داده‌است. این علوم، که فارابی در تعریف آن‌ها می گوید:
« علمِ شیوة چاره جویی است برای کاربرد آنچه وجودشان در ریاضیات با برهان ثابت شده و انطباق آن‌ها بااجسام طبیعی »
سپس قسمتی از آن علم را حیل عددی می‌نامد که: «شامل علمی است در میان مردم زمان ما به جبر و مقابله معروف است» از اینکه فارابی جبر را جزء علوم حیل آورده، معلوم می‌شود که از نظر او هنوز جبر نه علمی برهانی بلکه مجموعه ای از شگردها برای استخراج ریشه های معادلات شمرده می شده است. این دیدگاه به نحوی در طبقه‌بندی ابن سینا از علوم هم منعکس شده است.
وی در رسالة فی اقسام العلوم العقلیة (ص ۱۲۲) جبر را جزء «اجزاء فرعی (الاقسام الفرعیة) ریاضیات» آورده و آن را، در کنار «عمل جمع و تفریق بر حَسَب حساب هندی» یکی از «شاخه‌های علم اعداد (من فروع علم العدد)» شمرده‌است. خیام در رسالة جبر و مقابله خود، «صناعت جبر و مقابله» را یکی از «مفاهیم ریاضی» می شمارد «که در بخشی از فلسفه که به ریاضی معروف است، بدان نیاز می‌افتد». هرچند خیام در این عبارت در صدد به دست دادن تعریفی جامع و مانع از جبر نیست، اما از نوشته او چنین استفاده می‌شود که جبر اولاً «صناعت» است و ثانیاً جزء علوم ریاضی است.
نتیجه کلی سخن وی این است که جبر در طبقه بندی کلی علوم فلسفی قرار می‌گیرد، هرچند او جایگاه آن را در میان این علوم مشخص نمی کند. وی همچنین در تعریف جبر می نویسد که:
فن جبر و مقابله فنی علمی است که موضوع آن عدد مطلق و مقادیر قابل سنجش است از آن جهت که مجهول اند ولی مرتبط با چیز معلومی هستند که به وسیله آن می توان آن ها را استخراج کرد.
بنابراین، در نظر خیام، مقادیر عددی و مقادیر هندسی هر دو می‌توانند ریشه معادلات جبری باشند. او در رسالة دیگر خود به نام فی قسمة ربع الدائرةنیز تلویحاً با این فکر که جبر مجموعه‌ای از شگردها («حیله»، توجه کنید که در تقسیم بندی فارابی جبر جزء «علوم الحیل» قرار می‌گیرد) باشد مخالفت می‌کند. خیام می نویسد: « آنکه گمان برده‌است که جبر حیله‌ای (شگردی) برای استخراج اعداد مجهول است، امر نامعقولی را گمان برده‌است. … جبر و مقابله اموری هندسی است که به وسیلة اَشکال پنجم و ششم مقاله دوم (اصول اقلیدس) مبرهن می‌شود » به این ترتیب، جبر و مقابله، از نظر خیام، علمی هندسی است و چون هندسی است بُرهانی نیز هست. این اختلاف در جایگاه جبر به دلیل تازگی این علم و دو تصوری است که از آغاز این علم به موازات هم وجود داشته است. در طبقه‌بندیهای متأخر علم جبر و مقابله «از فروع علم حساب» شمرده شده است. اما باید توجه داشت که این طبقه بندی ها به دورانی تعلق دارند که دستاوردهای بزرگ علم جبر دوران اسلامی فراموش شده و از آن تقریباً چیزی جز حل شش دسته معادله خوارزمی باقی نمانده بود.

منابع :دانشنامه رشد،بیتوته

گردآورنده سوفیا
@Physics3
دکتر سارا زاهدی (متولد ۱۹۸۱ در تهران) استادیار ایرانی-سوئدی مؤسسه سلطنتی فناوری سوئد KTH است که در سال ۲۰۱۶ برنده جایزه انجمن ریاضیات اروپا شد. تحقیقات وی در ارتباط با بهبود شبیه‌سازی کامپیوتری رفتار سیالاتی که با هم مخلوط نمی‌شوند مثل آب و نفت است که این موضوع از اهمیت بسیاری برخوردار است .این جایزه هر چهار سال یک بار به برترین ریاضیدان جوان اروپایی تعلق می‌گیرد.خانم زاهدی به عنوان یکی از ده برنده‌ی زیر ۳۵ سال این جایزه، تنها بانویی است که موفق شد جایزه EMS را به خود اختصاص دهد. وی از جمله‌ی ۹ زنانی است که موفق شده تا این جایزه را که اهدای آن از سال ۱۹۹۲ شروع شده است را کسب کند.
@Physics3p
#فــیزیـک_کــوانــتوم

کشفی که فیزیکدانان را به نظریه‌ی همه‌چیز نزدیک‌تر کرد

ضعف نسبی گرانش، حداقل در مقایسه با قدرت مغناطیسی و نیروهای هسته‌ای قدرت آن را به پدیده‌های بزرگ مقیاس مانند سیارات و کهکشان‌ها محدود می‌کندحالا دانشمندان کشف جدیدی درباره گرانش داشته اندکافی است خود را از ارتفاعی تقریبا بلند به پایین پرتاب کنید تا متوجه شوید که در نبرد میان جاذبه و نیروهای جامد در زمین کدام یک پیروز می‌شوند.

به نقل از ساینس الرت به نظر می‌رسد ضعف نسبی گرانش حداقل در مقایسه با قدرت مغناطیسی و نیروهای هسته‌ای قدرت آن را به پدیده‌های بزرگ مقیاس مانند سیارات و کهکشان‌ها محدود می‌کند.

گرانش ممکن است دنیا کوچک ذرات فیزیک نقش کوچک اما مهمی داشته باشند

اما اکنون دو فیزیکدان از انستیتوی جاذبه و کیهان‌شناسی در دانشگاه رودن اکنون درحال تجدید نظر درمورد جاذبه زمین در میان عناصر سازنده طبیعت هستند و به دنبال راه حل‌هایی برای معادلات هستند که به این نیروی کوچک نقش بیشتری در توضیح چگونگی ایجاد ذرات بنیادی بدهند.

در نگاه اول این جستجوی غیرضروری به نظر می‌رسدبرای یک ذره ابتدایی معمولی مانند الکترو کشش الکترومغناطیسی آن 10^40 برابر بیشتر از قدرت جاذبه آن است.

درج اثرات جاذبه هنگام توصیف حرکات الکترون در اطراف هسته اتم مانند در نظر گرفتن تاثیر پشه در زمان تصادف اتومبیل است. کساندروفیکی از این فیزیکدانان در اینباره گفت گرانش به طور بالقوه می‌تواند نقش مهمی در جهان خرد داشته باشد و این فرض توسط داده‌های خاصی تایید می‌شود.

به نظر می‌رسد مدل‌هایی وجود دارد که امواج انفرادی را در میدان‌های کوانتومی تشکیل می‌دهند که در آنها اثر کوچک گرانش می‌تواند به تقویست موج کمک کنداین مدل‌ها قوانینی را به کار بردند که به آنها امکان می‌دهد مقادیری را تغییر دهند درحالی که از ثابت ماندن سایر موارد اطمینان حاصل می‌کنند.

گرانش یا جاذبه یک پدیده طبیعی است که در آن همهٔ اجسامِ دارای جرم یکدیگر را جذب می‌کنند. تأثیر گرانش بر این اجسام یعنی تأثیر جذب یک جسم جرم‌مند بر جسم جرم‌مند دیگر، یا به درکِ ساده‌تر، هر جسم بر جسمِ دیگر؛ و ما آن را به صورت وزن بر خود می‌بینیم.

#مـتـرجــم_ســاکـار
#گـرداوری_آریــوس_راد

https://www.sciencealert.com/gravity-could-be-more-important-on-the-smallest-scales-than-physicists-thought

🆔@Physics3p
#فــیزیـک_کــوانــتوم

سیاه‌چاله ابر پرجرم سرگردان در کهکشان مارپیچی دور از دسترس


ستاره‌شناسان با استفاده از رصدخانه آریسیبو و جمینی یک سیاه‌چاله ابر پرجرم متحرک را در کهکشانی به نام 67+245606.8 .SDSS J043703 شناسایی کرده‌انداز این ژس J0437+2456- J0437 + ۲۴۵۶ یک کهکشان مارپیچی از نوع Sb است که در حدود ۲۳۰ میلیون سال نوری در صورت فلکی برج ثور واقع شده است.

اولین بار در سال ۲۰۱۸ کشف شد سیاه‌چاله ابر پرجرم این کهکشان دارای جرمی در حدود سه میلیون برابر جرم خورشید است دکتر دومینیک پسچه ستاره‌شناس مرکز اسمیتسونین هاروارد در زمینه اخترفیزیک می‌گویدما انتظار نداریم که اکثر سیاه‌چاله‌های ابر پرجرم در حال حرکت باشند آن‌ها معمولا فقط به ماندن در اطراف قانع هستند.

آن‌ها به قدری سنگین هستند که سخت است آن‌ها را وادار به حرکت کنیم در نظر بگیرید که ضربه زدن به یک توپ بولینگ چقدر سخت‌تر از ضربه زدن به یک توپ فوتبال است با توجه به اینکه در این موردتوپ بولینگ چندین میلیون برابر جرم خورشید ما است این کار نیاز به یک ضربه بسیار بزرگ دارد.

دکتر پسچه و همکارانش با استفاده از مشاهدات آریسیبو و جمینی تشخیص اولیه را تایید کردندآن‌ها دریافتند که سیاه‌چاله ابر پرجرم J0437 + ۲۴۵۶ با سرعت حدود ۱۷۷۰۰۰ کیلومتر بر ساعت حرکت می‌کند ۱۱۰۰۰۰ مایل بر ساعت اما علت این حرکت مشخص نیست. دکتر جیم کاندون یک ستاره‌شناس رادیویی در رصدخانه ملی رادیو نجوم گفت ما ممکن است عواقب ادغام دو سیاه‌چاله ابر پرجرم را مشاهده کنیم.

نتیجه چنین ادغامی می‌تواند باعث شود که سیاه‌چاله‌های تازه متولد شده عقب‌نشینی کنند و ممکن است ما آن را در حال عقب‌نشینی ببینیم یا وقتی دوباره فرو می‌ریزد اما یک احتمال دیگرو شاید حتی هیجان‌انگیزتر هم وجود داردسیاه‌چاله ممکن است بخشی از یک سیستم دوتایی باشددکتر پسچه گفته است علی‌رغم هر انتظاری مبنی بر اینکه آن‌ها واقعا باید به وفور در آنجا حضور داشته باشنددانشمندان زمان سختی را برای شناسایی نمونه‌های روشن از سیاه‌چاله‌های ابر پرجرم دوتایی گذرانده‌اند.

چیزی که ما می‌توانیم در J0437 + ۲۴۵۶ ببینیم یکی از سیاه‌چاله‌ها در این جفت است و دیگری به دلیل عدم انتشار ماسر در مشاهدات رادیویی ما پنهان مانده‌است مقاله این تیم در مجله Astrophysical Journal منتشر شد.

#مـتـرجــم_ســاکـار
#گـرداوری_آریــوس_راد

http://www.sci-news.com/astronomy/wandering-supermassive-black-hole-09446.html

🆔@Physics3p
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
"نشست تحلیلی مقایسه ریاضی و فیزیک از نظر مفاهیم و اصول"

_قسمت اول

#اجرا_توسط_استاد_حسین_جوادی_پژوهشگر_و_نویسنده_کتب_علمی

▪️محل برگزاری کانال و گروه فیزیک کوانتوم
@Physics3p
@physics_archives
#فــیزیـک_کــوانــتوم

دانشمندان ساختار کوانتومی اولیه جهان ما را شبیه‌سازی کردند.

اگر به اندازه کافی به سوی آسمان‌ها پیش برویم، جهان شروع به شباهت پیدا کردن به شهری در شب می‌کند کهکشان‌ها ویژگی‌های لامپ‌های خیابانی را دارند که در محله‌های تاریک متصل به بزرگراه‌های گازی که در امتداد سواحل نیستی بین‌کهکشانی حرکت می‌کنند به هم چسبیده‌اند.
این نقشه جهان از قبل مقدر شده بوددر کوچک‌ترین لرزش‌های لحظات فیزیک کوانتوم بعد از انفجار بزرگ که به گسترش فضا و زمان حدود ۱۳.۸ میلیارد سال پیش آغاز شد. با این حال، این نوسانات دقیقا چه بودند و چگونه فیزیک را به حرکت در‌آوردند که اتم‌ها را به درون ساختارهای عظیم کیهانی که ما امروزه می‌بینیم شناور کند، هنوز هم بسیار دور از واقعیت است.
یک تحلیل ریاضی جدید از لحظات پس از دوره‌ای به نام دوره تورم نشان می‌دهد که نوعی ساختار ممکن است حتی در یک کوره کوانتومی جوشان وجود داشته باشد که جهان کودک را پر کرده است و این می‌تواند به ما کمک کند تا طرح امروز آن را بهتر درک کنیم.

استروفیزیک‌دانان دانشگاه گوتینگن در آلمان و دانشگاه اوکلند در نیوزیلند از ترکیبی از شبیه‌سازی‌های حرکت ذره و نوعی مدل‌سازی جاذبه کوانتوم برای پیش‌بینی چگونگی تشکیل ساختارها در چگالش ذرات پس از تورم استفاده کردندمقیاس این نوع مدل‌سازی کمی گیج‌کننده است ما در مورد توده‌های ۲۰ کیلوگرمی فشرده در فضایی به سختی ۲۰-۱۰ متر صحبت می‌کنیم در زمانی که جهان فقط ۲۴-۱۰ ثانیه قدمت داشت. فضای فیزیکی ارائه‌شده توسط شبیه‌سازی مایک میلیون مرتبه در یک پروتون قرار می‌گیرد.
این احتمالا بزرگ‌ترین شبیه‌سازی از کوچک‌ترین ناحیه جهان است که تاکنون انجام شده است
بیشتر آنچه که ما در مورد این مرحله اولیه از وجود جهان می‌دانیم تنها بر اساس این نوع زیرکی ریاضی است قدیمی‌ترین نوری که هنوز هم می‌توانیم در جهان ببینیم، تابش پس‌زمینه کیهانی (CMB) است، و کل نمایش تا آن زمان تا حدود ۳۰۰۰۰۰ سال در جاده بوده است.
اما در این انعکاس ضعیف اشعه باستانی نشانه‌هایی از اتفاقاتی که در حال رخ دادن بود، وجود دارد. نور CMBs به صورت ذرات اساسی منتشر می‌شد که از سوپ گرم و متراکم انرژی، در چیزهایی که به عنوان عصر بازترکیب شناخته می‌شوند، با اتم‌ها ترکیب می‌شدند.

نقشه این تابش پس‌زمینه در آسمان نشان می‌دهد که جهان ما در حال حاضر نوعی ساختار با چند صد هزار سال سن داردذرات کمی خنک‌تر و ذرات کمی گرم‌تر وجود داشتند که ممکن بود ماده را به مناطقی که ستارگان شعله‌ور می‌شوند کهکشان‌های مارپیچی و توده‌های عظیم به درون شهر کیهانی که امروز می‌بینیم سرازیر کنند.
این سوالی را مطرح می‌کندفضایی که جهان ما را می‌سازد در حال گسترش است به این معنی که جهان باید زمانی بسیار کوچک‌تر بوده باشد. بنابراین منطقی است که همه چیزهایی که اکنون در اطراف خود می‌بینیم، زمانی در یک حجم قرار گرفته بودند که برای ظهور چنین وصله‌های گرم و خنک محدود شده بودند. مثل یک فنجان قهوه در کوره، هیچ راهی برای خنک شدن نبود قبل از اینکه دوباره گرم شود.

دوره تورم به عنوان راهی برای حل این مشکل پیشنهاد شد در تریلیونیم ثانیه از انفجار بزرگ بیگ بنگ جهان ما به اندازه یک مقدار دیوانه‌وار رشد کرد در اصل هر گونه تغییرات در مقیاس کوانتومی را در مکان منجمد کرد گفتن اینکه این اتفاق در یک چشم به هم زدن رخ داد هنوز هم عدالت را رعایت نمی‌کند این انفجار در حدود ۱۰۳۶ ثانیه بعد از انفجار بزرگ شروع می‌شد و با ۱۰۳۲ ثانیه به پایان می‌رسید اما به اندازه کافی بود تا فضا به نسبت‌هایی برسد که از صاف شدن دوباره تغییرات کوچک در دما جلوگیری کند.
محاسبات محققان در این لحظه کوتاه پس از تورم متمرکز است نشان می‌دهد که چگونه ذرات بنیادی جمع شده از کف موج‌های کوانتومی در آن زمان می‌توانند هاله‌های مختصری از ماده را به اندازه کافی متراکم تولید کنند تا خود فضازمان را چروکیده کند.
بندیکت اگمیر ستاره‌شناس دانشگاه گوتینگن اولین نویسنده این مقاله می‌گویدشکل‌گیری چنین ساختارهایی، و همچنین حرکات و تعاملات آن‌ها باید باعث ایجاد نویز زمینه امواج گرانشی شده باشدبا کمک شبیه‌سازی‌های ما می‌توانیم قدرت این سیگنال موج گرانشی را محاسبه کنیم که ممکن است در آینده قابل‌اندازه‌گیری باشد.
در برخی مواردتوده‌های شدید چنین اشیائی می‌توانند ماده را به درون سیاه‌چاله‌های اولیه بکشند اشیائی که فرض می‌شود به کشش مرموز ماده تاریک کمک می‌کنندواقعیت این است که رفتار این ساختارها از انبوه شدن جهان ما در مقیاس بزرگ امروزی تقلید می‌کند و لزوما به این معنی نیست که آن به طور مستقیم مسئول توزیع ستارگان گاز و کهکشان‌ها است.
اما ممکن است فیزیک پیچیده‌ای که در میان آن ذرات تازه پخته شده در حال آشکار شدن است در آسمان قابل مشاهده باشد در میان منظره‌ای که از نورهای چشمک‌زن و خلاهای تاریکی که ما آن را جهان می‌نامیم می‌پیچد.

#مـتـرجــم_ســاکـار
#گـرداوری_آریــوس_راد

https://www.sciencealert.com/universe-s-structures-reflected-in-the-first-trillionths-of-a-second-after-the-big-bang

🆔@Physics3p
#فیزیک_کوانتوم

پژواک‌های امواج‌گرانشی که می‌توانند اولین سیگنال گرانش کوانتومی باشند

قسمت اول
@Physics3p

_پژواک‌هایی از مغاک
البته این تمام داستان هیجان‌انگیز سیاهچاله نیست. یکی از سؤالات بحث‌برانگیز امروز در حوزه‌ی گرانش کوانتومی این است که آیا اثرات گرانش کوانتومی می‌توانند بیرون افق رویداد سیاهچاله مورد توجه قرار بگیرند؟ یا فقط در داخل سیاهچاله است که مهم می‌شوند؟ با اینکه سؤال دوم فرض محتاطانه‌ای است، سؤال اول ممکن است از فرآیندی ناشی شود که منجر به حل مشکل پارادوکس اطلاعات سیاهچاله شود. پارادوکس اطلاعات سیاهچاله در تلاش برای ادغام دو نظریه‌ی مکانیک کوانتومی و نسبیت‌عام بروز می‌یابد. در این پارادوکس، طی فرآیند تابش هاوکینگ و متعاقبا تبخیر سیاهچاله با تناقض ازبین‌رفتن اطلاعات سیاهچاله روبه‌رو می‌شویم. برای حل این مشکل فیزیکدان‌ها شاید در نهایت ناچار شوند یکی از سه اصل اساسی فیزیکی هم‌ارزی، یکانی و نظریه‌ی میدان کوانتومی را فدا کنند. به عنوان مثال نظری، پولچینسکی و همکارانش در سال ۲۰۱۲ در این مقاله نشان دادند که با فداکردن اصل هم‌ارزی، رفتار سیاهچاله‌های کوانتومی در افق متفاوت خواهد بود. یعنی ساختاری به فاصله‌ی طول پلانک از افق وجود خواهد داشت که شبیه دیواره‌ای آتشین عمل می‌کند. بنابراین تصویر ردشدن بدون دردسر (بدون هیچ تجربه‌ی خاصی) از افق سیاهچاله را دیگر منتفی می‌کند. حال سیاهچاله مانند چاه بدون انتها نخواهد بود و همانند صوت که از انتهای چاه منعکس می‌شود و پژواک تولید می‌کند، امواج‌گرانشی‌ای که به سمت سیاهچاله می‌روند با برخورد با این ساختارهای کوانتومی به سمت بیرون منعکس می‌شوند. به عبارتی باعث به‌وجودآمدن پژواک‌های امواج‌گرانشی می‌شوند. بنابراین یافتن این پژواک‌ها باعث کشف فیزیک با انرژی پلانک می‌شود و ما را در شناخت گرانش کوانتومی که از متحدکردن نظریه‌ی نسبیت‌عام با مکانیک کوانتومی ناشی می‌شود کمک می‌کند.
جالب اینجاست که می‌شود این پژواک‌ها را در سیگنال دریافتی از امواج‌گرانشی سیاهچاله‌های برخوردی یا ستاره‌ی نوترونی که به سیاهچاله رمبش می‌کند، در داده‌های رصدخانه‌ی امواج گرانشی لایگو جستجو کرد. اگر ساختارهای کوانتومی در سیاهچاله‌ها وجود داشته باشند، برای قسمتی از امواج‌گرانشی که به سمت افق رویداد سیاهچاله می‌روند همانند آینه عمل می‌کنند و این امواج را منعکس می‌کنند. از طرف دیگر سیاهچاله‌ها سطح دیگری به نام سد تکانه‌ی زاویه‌ای۲ دارند که در فاصله‌ی دورتری از افق قرار دارد (که کاملا کلاسیک است) و نشان می‌دهد که مدار حرکت ذرات و یا امواج در اطراف سیاهچاله در چه فاصله‌ای ناپایدار است. این سد جدید که در فاصله‌ی دورتری از دیوار آتشین قرار دارد، مجددا مانند آینه عمل کرده و قسمتی از امواج‌گرانشی منعکس‌شده را به سمت سیاهچاله برمی‌گرداند و این داستان ادامه پیدا می‌کند. در نتیجه از مغاک سیاهچاله‌های کوانتومی انعکاس‌های پی‌درپی اول، دوم، سوم و غیره را خواهیم شنید. به عبارت دیگر وجود این دو سد تکانه‌ی زاویه‌ای و دیوار آتشین همان‌طور که در شکل ۱ نشان داده شده است، باعث به‌وجودآمدن اتاقک‌مانندی می‌شود که امواج‌گرانشی را حبس می‌کند و با سرعت کم به بیرون درز می‌دهد. می‌شود فرکانس‌های طبیعی این اتاقک را در حوزه‌ی فرکانس بصورت قله‌های تشدید دید.
@Physics3p
#تصویر_زیر_پیوست_شده_است
منابع:
🌐 برگرفته از سایت علمی نجوم اسطرلاب،
عنوان اصلی مقاله: Echoes from the Abyss: A highly spinning black hole remnant for the binary neutron star merger GW170817
لینک مقاله: https://arxiv.org/abs/1803.10454
نویسندگان: Jahed Abedi and Niayesh Afshordi
این مقاله در نشریه‌ی JCAP منتشر شده است و در ۲۳۵امین جلسه‌ی جامعه‌ی اخترشناسی آمریکا رتبه‌ی نخست جایزه‌ی کیهانشناسی بوکالتر را به عنوان قدم جسورانه و خلاقانه در درک پدیده‌ی گرانش کوانتومی با استفاده از داده‌های رصدی برای اثبات وجود پژواک‌های امواج‌گرانشی از ادغام ستاره‌ی نوترونی که نشان میدهد داخل سیاه‌چاله بسیار پیچیده‌تر از پیش‌گویی ساده‌ی نسبیت‌عام می‌باشد. مؤلفان این مقاله، آن را به استفان هاوکینگ و جو پولچینسکی، دو پیشگام پارادوکس اطلاعات سیاه‌چاله تقدیم کردند.

▪️گردآوری: جاهد عابدی دانش آموخته دکتری دانشگاه صنعت شریف و پسادکتری موسسه فیزیک گرانش (آلبرت اینشتین)ماکس پلانک و برنده جایزه بوکالتر کیهان شناسی 2019 کانادا
دیاگرام رمبش ستاره‌ی نوترونی به سیاهچاله و پژواک‌های امواج‌گرانشی به دلیل وجود غشای نزدیک افق سیاهچاله
@Physics3p
#فــیزیـک_کــوانــتوم

انفجار زودهنگام جهان سیاه‌چاله Goldilocks را خنثی می‌کند.

یک سیاه‌چاله جدید رکورد را می‌شکند نه به خاطر اینکه کوچک‌ترین یا بزرگ‌ترین است بلکه به خاطر اینکه درست در وسط است سیاه‌چاله Goldilocks که اخیرا کشف شده است بخشی از یک پیوند از دست رفته بین دو جمعیت از سیاه‌چاله هاست سیاه‌چاله‌های کوچک ساخته‌شده از ستاره‌ها و غول‌های ابر پرجرم در هسته بیشتر کهکشان‌ها

در یک تلاش مشترک محققان دانشگاه ملبورن و دانشگاه موناش یک سیاه‌چاله را کشف کرده‌اند که تقریبا ۵۵۰۰۰ برابر جرم خورشید است یک سیاه‌چاله افسانه‌ای با جرم متوسط این کشف امروز در مقاله‌ای با عنوان شواهدی برای یک سیاه‌چاله با جرم متوسط از یک اشعه گاما که از نظر جاذبه بسیار ضعیف است در مجله ستاره‌شناسی طبیعت منتشر شد.

نویسنده اصلی و دانشجوی دکتری دانشگاه ملبورن‌جیمز پاینر گفت که آخرین کشف نور جدیدی از شکل سیاه‌چاله‌های ابر پرجرم به دست می‌دهد او گفت در‌حالی‌که می‌دانیم این سیاه‌چاله‌های ابر پرجرم در هسته بیشتر کهکشان‌ها پنهان شده‌اند اگر بگوییم نه همه کهکشان‌ها نمی‌دانیم که چگونه این موجودات می‌توانند در عصر جهان به این بزرگی رشد کنند.

سیاه‌چاله جدید از طریق کشف انفجار اشعه گاما که از نظر گرانشی با طول کشیده بود کشف شدانفجار اشعه گاما یک فلاش نیمه دوم نور با انرژی بالا که توسط یک جفت ستاره در حال ادغام منتشر می‌شودمشاهده شد که یک انعکاس روایت کننده دارد این انعکاس ناشی از سیاه‌چاله جرم واسط است که مسیر نور را در مسیر خود به سمت زمین خم می‌کند به طوری که ستاره‌شناسان نور را دو بار می‌بینند.

نرم‌افزار قدرتمندی که برای شناسایی سیاه‌چاله‌ها از امواج گرانشی توسعه داده شد، برای اثبات این که این دو فلاش تصاویری از یک شی هستندمورد استفاده قرار گرفت.

پروفسور اریک ثرین از دانشکده فیزیک دانشگاه موناش و ستاره‌شناسی و محقق ارشد مرکز عالی برای کشف موج گرانشی گفت این سیاه‌چاله که به تازگی کشف شده است می‌تواند یک اثر باستانی باشد یک سیاه‌چاله اولیه که قبل از تشکیل اولین ستاره‌ها و کهکشان‌ها در جهان ایجاد شده است.

این سیاه‌چاله‌های اولیه ممکن است دانه‌های سیاه‌چاله ابر پرجرم باشند که امروزه در قلب کهکشان‌ها زندگی می‌کنندنویسنده مشترک مقاله پیشگام لنز گرانشی، پروفسور راشل وبستر از دانشگاه ملبورن گفت که یافته‌ها این پتانسیل را دارند که به دانشمندان در برداشتن گام‌های حتی بزرگ‌تر کمک کنند.

با استفاده از این کاندید جدید سیاه‌چاله می‌توانیم تعداد کل این اشیا در جهان را برآورد کنیم ما ۳۰ سال پیش پیش‌بینی کردیم که این کار ممکن است امکان‌پذیر باشد و جالب است که یک مثال قوی پیدا کنیم محققان تخمین می‌زنند که حدود ۴۶۰۰۰ سیاه‌چاله جرم متوسط در مجاورت کهکشان راه شیری ما قرار دارند.

#مـتـرجــم_ســاکـار
#گـرداوری_آریــوس_راد

https://scitechdaily.com/early-universe-explosion-reveals-elusive-goldilocks-black-hole/

🆔@Physics3p
#فیزیک_کوانتوم

پژواک‌های امواج‌گرانشی که می‌توانند اولین سیگنال گرانش کوانتومی باشند

قسمت پایانی
@Physics3p

در طبیعت ادغام ستاره‌ی نوترونی به چهار حالت مختلف می‌تواند منجر شود:
۱. تشکیل فوری سیاهچاله بعد از ادغام؛
۲. تشکیل ستاره‌ی نوترونی پرجرم و سپس رمبش آن به سیاهچاله در زمان کمتر از یک ثانیه؛
۳.تشکیل ستاره‌ی نوترونی پرجرم که در مقیاس زمانی ۱۰-۱۰,۰۰۰ ثانیه به سیاهچاله تبدیل می‌شود؛
۴. تشکیل ستاره نوترونی پایدار
پس، ادغام دو ستاره‌ی نوترونی می‌تواند به سیاهچاله رمبش کند. ستاره‌ی نوترونی که جرمش از بیشینه‌ی جرم ستاره‌ی یکنواخت چرخان بیشتر باشد پرجرم نامیده می‌شود. ابتدا چرخش دیفرانسیلی و گرادیان گرمایی که به دلیل سردشدن سریع توسط تابش نوترینو ایجاد می‌شود، مانع رمبش ستاره‌ی نوترونی می‌شود. سرانجام بعد از ادغام، ترمز مغناطیسی چرخش دیفرانسیلی، باعث رمبش ستاره‌ی نوترونی به سیاهچاله در فاصله‌ی زمانی کمتر یا مساوی یک ثانیه می‌شود.
در ۱۷ آگوست ۲۰۱۷، رصدخانه‌ی لایگو، امواج‌گرانشی از اولین رخداد ادغام دو ستاره‌ی نوترونی را ثبت کرد که قبلا درباره‌ی آن نوشتیم (مقاله‌ی یک و دو را ببینید). این رخداد GW170817 نامیده می‌شود. برای GW170817 دامنه‌ی وسیعی از معادلات حالت، جرم بعد از ادغامی را به دست می‌دهند که در محدوده‌ی ستاره‌ی نوترونی پرجرم قرار می‌گیرد. به همین دلیل، ما جستجوی پژواک‌ها را مطابق با سناریوهای اول و دوم که در بالا ذکر شد، در محدوده‌ی زمانی کمتر یا مساوی یک ثانیه بعد از ادغام انتخاب کردیم. ما پژواک‌هایی با درجه‌ی اهمیت ۴.۲سیگما را یافتیم. این پژواک‌ها اسپین سیاهچاله‌ی نهایی را داخل بازه ۰٫۸۴-۰٫۸۷ (۰٫۸۷-۰٫۷۰) برای فرض ترجیحی۳ اسپین پایین (بالا) محدود می کند.
علاوه بر آن، رصد امواج‌گرانشی حاصل از رخداد GW170817، فرصت بدیعی ایجاد می‌کند تا بتوانیم علاو‌ه بر آزمودن نسبیت‌عام اینشتین در شرایط فیزیکی حاد، طبیعت پسماند ادغام و خلق افق رویداد سیاهچاله را نیز بررسی کنیم. بعد از ادغام ستاره‌ی نوترونی، حالت پسماند متراکمی تشکیل می‌شود که غالبا به جرم اجسام اولیه‌ی تشکیل‌دهنده‌ی آن وابسته است. در GW170817، جرم نهایی بین ۲ تا ۳ برابر جرم خورشید بود. این جرم هم می‌تواند سیاهچاله تشکیل دهد، هم ستاره‌ی نوترونی. اگر ستاره‌ی نوترونی تشکیل دهد، برای پایدارماندن بسیار پرجرم خواهد بود. این بدین معنی است که با تاخیر زمانی به سیاهچاله رمبش می‌کند. اگر سیاهچاله تشکیل دهد، فرکانس میرآوای۴ آن خارج محدوده‌ی حساسیت آشکارسازهای لایگو/ویرگو خواهد بود. بنابراین آنها عموما به این سیگنال حساس نخواهند بود. با این وجود، با تشکیل جسم متراکم غیرعادی۵ انتظار بر این است که به پژواک‌های قابل ردیابی در فرکانس‌های پایین منجر شود.
در این پژوهش، با استفاده از نکته‌ی بالا و با جستجو در داده‌های امواج گرانشی مربوط به رخداد GW170817، توانستیم وجود پژواک‌های امواج‌گرانشی را با درجه‌ی اهمیت ۴.۲سیگما (یا خطای آماری ۰.۰۰۱۶٪ ) در فرکانس ۷۲هرتز بعد از یک ثانیه از ادغام ردیابی کنیم. به عبارت دیگر پیک مشابه به علت نویز داخل بازه‌ی زمانی و فرکانسی مورد نظر نمی‌تواند بیش از چهار بار در سه روز رخ دهد. اگر این یافته تایید شود، نتیجه‌ی آن می‌تواند تحول چشم‌گیری روی فیزیک سیاهچاله‌های کوانتومی و اخترفیزیک ادغام ستاره‌های نوترونی ایجاد کند. این نتیجه به طور مستقل توسط این مقاله تأیید شده است (شکل ۲)، که از مشاهدات الکترومغناطیسی برای استنباط زمان رمبش برای تشکیل سیاهچاله استفاده می‌کنند.
@Physics3p

منابع:
🌐 برگرفته از سایت علمی نجوم اسطرلاب،
عنوان اصلی مقاله: Echoes from the Abyss: A highly spinning black hole remnant for the binary neutron star merger GW170817
لینک مقاله: https://arxiv.org/abs/1803.10454
نویسندگان: Jahed Abedi and Niayesh Afshordi
این مقاله در نشریه‌ی JCAP منتشر شده است و در ۲۳۵ امین جلسه‌ی جامعه‌ی اخترشناسی آمریکا رتبه‌ی نخست جایزه‌ی کیهانشناسی بوکالتر را به عنوان قدم جسورانه و خلاقانه در درک پدیده‌ی گرانش کوانتومی با استفاده از داده‌های رصدی برای اثبات وجود پژواک‌های امواج‌گرانشی از ادغام ستاره‌ی نوترونی که نشان میدهد داخل سیاه‌چاله بسیار پیچیده‌تر از پیش‌گویی ساده‌ی نسبیت‌عام می‌باشد. مؤلفان این مقاله، آن را به استفان هاوکینگ و جو پولچینسکی، دو پیشگام پارادوکس اطلاعات سیاه‌چاله تقدیم کردند.

▪️گردآوری: جاهد عابدی دانش آموخته دکتری دانشگاه صنعت شریف و پسادکتری موسسه فیزیک گرانش (آلبرت اینشتین)ماکس پلانک و برنده جایزه بوکالتر کیهان شناسی 2019 کانادا
مرگ فلسفه
علی هادیان
🎙️مرگ فلسفه
فایل صوتی
استیون هاوکینگ در کتاب طرح بزرگ گفت: فلسفه اینک مرده است. دانشمندان بسیاری با او موافق اند. چرا؟
علی هادیان
بهار ۱۴۰۰
گروه علمی اروتسی

🔹کانال تلگرام #علم_برای_عموم:
🆔@Ali_Hadyan
👎1
دکتر شهریار بایگان، استاد فیزیک دانشگاه تهران 15 اردیبهشت بر اثر ابتلا به ویروس کووید19 درگذشت.

به گزارش دیده‌بان علم ایران، مرحوم بایگان در سال 1362 پس از اخذ دکتری فیزیک هسته‌ای از دانشگاه ادینبورو انگلستان به گروه فیزیک دانشکده علوم دانشگاه تهران پیوست و نقش اساسی در شروع دوره‌های تحصیلات تکمیلی داشت. وی مدت سه سال مدیریت گروه فیزیک و با ارتقای گروه به دانشکده فیزیک، سه سال دیگر مدیریت آن دانشکده را عهده‌دار بود.
دکتر بایگان، تحولی اساسی در زیرساخت دانشکده فیزیک از نظر علمی، اجرایی و اتمام ساختمان شماره ۲ دانشکده (خیام) داشت.

از نظر علمی مدارج دانشیاری و استادی را با مرتبه عالی به پایان رساند و تعداد قابل‌توجهی دانشجوی کارشناسی‌ارشد و دکتری زیر نظر ایشان هدایت شدند که اکنون در دانشگاه‌های داخل و خارج از کشور مشغول به فعالیت هستند. در سال‌های اخیر زمینه علمی مورد علاقه استاد، برخورد هسته‌ها و برهم‌کنش آنها و نظریه میدان‌های موثر برای هسته‌های چند نوکلیونی بوده‌است.

دیده‌بان علم ایران درگذشت این استاد برجسته را به خانواده ایشان و جامعه علمی و دانشگاهی ایران تسلیت می‌گوید.

دیده‌بان علم ایران

@Physics3p
1