تصور اينشتين بسيار شگفت بود. اين تصور از هر لحاظ به معني بازگشت به نظريه ي ذره اي قديمي نيوتون بود. حتي تپش هاي نيوتوني، با ايفاي نقشي اساسي در اين تصور حضور داشتند. زيرا آهنگ همين تپش ها در نظريه ي ذره اي به مثابه ي بسامد نور بود، و بسامد در اين جا بايد نقشي دوگانه باز مي كرد. نتنها بايد رنگ فوتون را تميز پذير كنند، بلكه بنا بر قاعده ي پلانك، بايد انرژي آن را نيز تعيين كنند.      اما چه كسي بود كه بتواند چنين نظريه ي خيال پردازانه اي را باور كند؟ آيا نظريه ي ذره اي را، يك صد سال پيش، با دلايلي بسيار قاطع، از ميان نرانده بودند، و آيا نظريه ي موجي از طريق دو خط پژوهشي مستقل وارد صحنه نشده بود ؟ نظريه ي ذره اي چگونه توانست اين اميد را در دل باور كند كه از پيروز هاي بي چون و چراي نظريه ي موجي براي خود نسخه اي بدلي بسازد. وانگهي، اين منشي اداره ثبت اختراعات چه كسي بود؟ او حتي استاد دانشگاه هم نبود. باز گشت به چيزي شبيه به نظريه ي ذره اي بايد در حكم پذيرش اين مطلب باشد كه نظريه ي قانع كننده و كاملاً تأييد شده ي پديده هاي الكترومقناطيسي از پايه نادرست است. با همه ي اين ها اينشتين در واقع نه خوش دلانه و ابهام آميز، بلكه دقيقاً و به طور كلي، در پي انديشه هاي ژرف واستدلالي توانا، چنين طرحي را پيشنهاد كرد. اما آيا اين پيشنهاد تا آن حد هم جدي بود ؟ در حقيقت نظريه موجي در دو مكان متفاوت مستقل از يك ديگر، به ظهور رسيده بود، اما اكنون كار اينيشتين صرفا ارائه ي معياري هم ارز براي اين دو بيان مختلف از يك نظريه بود. به مدتي بيش از يك قرن همه ي آزمايش ها نظريه ي ذره اي را انكار كرده بودند. اما آيا رويداد هايي مانند فاجعه ي بنفش دسته كم نشان نداده بودند كه نظريه ي ماكسول نيز با دردسر مواجه شده است ؟ روي هم رفته، حتي در آغاز كار، در واقع اين جنگ خيلي هم نا برابر نبود.      اولين بار پلانك اين منازعه را به راه انداخته بود. اينشتين در مدت كوتاهي چيز هاي پردردسري براي نظريه ي موجي به وجود آورد. اينشتين و شارگردانش در تأييد ديدگاه جديد نور بارها به پيشرفت هاي مهمي نايل آمدند؛ اما آن چه كه برتر از همه باقي ماند توضيحي بود كه اينشتين براي اثر فوتو الكتريك ارائه داد.      در ابتداي امر ، در خصوص اثر فوتو الكتريك چيز خارق العاده و تقريباً معجزه آسايي وجود دارد . با وجود اين حتي از ديدگاه نظريه ي ماكسول طبيعي است كه نور بايد بر الكترون ها نيرو وارد آورد ، زيرا ماكسول نشان داد نور الكترومغناطيسي است ، و يك موج الكترومغناطيسي مسلماً بر ذره اي ذاتاً الكتريكي مانند الكترون ، تأثير مي گذارد . بنابر اين هيچ چيز شگفت انگيزي درباره ي صِرف وجود اثر فوتوالكتريك وجود نداشت . چيزي كه نظريه ي موجي را پريشان كرد اين موضوع نبود . شگفتي وقتي رخ نمود كه از سرعت الكترون هايي كه از فلز جدا مي شدند اندازه گيري هاي دقيقي به عمل آمد . اگر مي شد به نظريه ي ماكسول اتكا كرد ، بايد به ازاي افزايش شدت ، يا مقدار نور ، سرعت الكترون ها نيز افزايش مي يافت . اما آزمايشگران چيز ديگري يافتند . سرعت به همان مقدار قبلي باقي مي ماند . آن چه افزايش مي يافت شمار الكترون ها بود . اين آزمايش كننده ها دريافتند كه براي افزايش سرعت بايد بسامد نور افزوده شود و نه شدت آن .      در اين جا بين آزمايش و نظريه اختلافي پيش آمد ، كه با وجود آن كه اهميت چنداني نداشت ، اما همان قدر جدي بود كه فاجعه ي بنفش نظريه ي ماكسول در برابر توضيح حقايق ناتوان بود . ببينيم اينشتين چگونه هر چيزي را به ياري فوتون خود توضيح مي داد .      اينشتين آزمايش فوتوالكتريك را مانند نوعي سالن تيراندازي در نظر گرفت ، كه در آن فوتون ها را به مثابه گلوله مي گرفت و بيرون ريختن الكترون ها را مانند توپ هاي پينگ پنگي مي پنداشت كه با سرگرداني روي فواره هاي آب زير و رو مي شوند . به منظور افزودن شدت نور فرابنفش فقط لازم است تعداد فوتون هايي كه در هر ثانيه پرتاب مي شوند افزايش يابد . اين روند حتماً بايد در هر ثانيه به برخورد الكترون هاي بيشتري با فلز بيانجامد ؛ و دقيقاً همان چيزي است كه مشاهده كننده ها مشاهده كردند . #تاریخچه_کوانتم #کوانتوم

   اثر بسامد با ظرافت تمام توضيح داده شد .زيرا بنابر قاعده ي پلانك ، بالارفتن بسامد نور به معني افزايش انرژي هر فوتون است . مانند اين كه از گلوله هاي سنگين تر استفاده كنند . بنابر اين ، هرچه بسامد بيش تر باشد ، الكترون تكان بيشتري مي خورد ، و هرچه تكان الكترون بيشتر باشد سرعت آن افزون تر است . اين را نيز آزمايشگران مشاهده كرده بودند .      وقتي اينشتين توضيح خود را درباره ي اثر فوتوالكتريك ارائه كرد ، درواقع هيچ اندازه گيري دقيقي از اندازه ي سرعت الكترون ها به ازاي تغيير بسامد نور ، انجام نگرفته بود . او در سال 1906 بر مبناي نظريه ي فوتون اين نظريه را پيش گويي كرد ، و رياضياتي كه براي فهم آن ضرورت داشت چندان ساده بود كه هر دانش آموز دبيرستاني آن را مي فهميد . آزمايش هاي بعدي كه در سال 1915 در امريكا به پژوهش هاي كلاسيك ميليكان منجر شدند ، فرمول اينشتين را با چنان دقت و كمالي به اثبات رساندند كه در زمينه ي تأييد يك نظريه ي علمي ، فقط تأييد نظريه ي موجي ماكسول به وسيله ي هرتز با آن قابل مقايسه است ! ماجراي جالب اين است كه همين اينشتين بود كه نظريه ي گرانش نيوتون را به اعتبار نظريه ي نسبيت عام خود ويران كرد ، بله هم او بود كه با نظريه ي فوتون هاي خود در احياي نظريه ي نور نيوتون نقشي چنين مهم ايفا كرد .       نظريه ي ماكسول در برابر اثر فوتوالكتريك قدرت عرض اندام نداشت و در مقابل بقيه ي ايده هاي كوانتومي اينشتين نيز بي اعتبار مي نمود . به محض آن كه مفهوم فوتون تأييد شد ، با كمال شگفتي دريافتند كه بسياري از پديده هاي خيلي مشهور اما كم اهميت تر ، كه از ديدگاه ماكسولي نمي شد آن ها را درك كرد ، برطبق ايده ي جديد كامل و دقيق اند . اينشتين و شاگردانش براي تدارك حملات خود ، از حوزه هاي گوناگوني هم چون فوتولومينسان ، گرماي ويژه ، و حتي فوتو شيمي ، مهمات فراهم آوردند . با هر گام پيش روي ثابت مي شد كه فوتون براي مسائلي كه از طريق مسئله ي موجي حل نشده باقي مانده ، رهگشاي بسيار ساده اي است . سرانجام در سال 1921 اينشتين جايزه ي نوبل را دريافت كرد ؛ اين جايزه اصلاً نه به خاطر نظريه ي نسبيت ، بلكه يه طور كلي به پاس خدمات او به فيزيك نظري ، و به ويژه به خاطر نظريه ي فوتوالكتريكش ، به او اهدا شد . دو سال پس از آن جايزه ي نوبل به نيليكان كه اندازه گيري هاي دقيقش ايده هاي اينشتين را در حدي بسيارعالي تأييد كرد ، تعلق گرفت .      اينشتين دشمني با نظريه ي ماكسول نداشت . نظريه ي نسبيت نه تنها مظهر كمال مفهوم ماكسولي ميدان است ، بلكه به همان زيبايي و ظرافت از نظريه ي ماكسول دفاع و آن را اثبات مي كرد كه خود نظريه ي ماكسول از نظريه ي موجي هويگنس و فرنل به دفاع برخاسته بود . نظريه ي نسبيت ايجاب مي كند كه هر قانون فيزيكي شرط اكيدي را برآورده كند . هنگامي كه قوانين شناخته شده ي فيزيك را در برابر اين شرط آزمودند يكي پس از ديگري رد شدند . ايده هاي قديمي اندازه گيري و هم زماني ، فضا و زمان و جرم و انرژي جملگي ناگزير به كناره گيري شدند . در تمامي علم ديناميك ، از جمله قانون مشهور گرانش نيوتون مي بايست تجديد نظر شود . از ميان همه ي آن چه شالوده ي فيزيك نظري بود ، تنها دو بازمانده ي عمده از گزند تندبادي كه همانا نسبيت باشد ، برجاي ماند . يكي از اين ها مجموعه ي قوانين بقاي جرم ، انرژي و اندازه حركت بود ، كه گفته مي شد هيچ يك از اين كميت هاي فيزيكي نه مي توانند از هيچ به وجود آيند و نه كلاً از بين بروند ؛ اما اين كميت ها با آن چه قبلاً تصور مي شد فرق كلي كرده بودند ! بازمانده ي ديگر معادلات ماكسول بود كه توفان را به سلامت از سر گذراندند . شكلشان ، به عنوان يادگاري ارزنده از نبوغ ماكسول ، بدون تغيير ، هم چنان مغرور برجاي ماند .      قوانين بقا كه كه در فيزيك قديمي تر سه قانون مجزا را تشكيل مي دادند ، اينك به ياري نسبيت در چنان وحدت جدايي ناپذيري به هم جوش مي خوردند كه ديگر جدا نمي شدند . جرم به صورت شكلي از انرژي و در حقيقت ، به صورت قوي ترين شكل متمركز انرژي شناخته شده جلوه گر شد ، و هر چند هم قدرت آن پوشيده بود ، گاهي گوشه اي از چشم انداز رها شدنش نمايان مي شد . اين قدرت به راستي عظيم بود . بنابر فرمول اينشتين ، انرژي ذاتي نهفته در توده اي ماده از حاصل ضرب جرم آن و سرعت نور ، و دوباره ضرب در سرعت نور محاسبه مي شود – كميتي كه به راستي سرگيجه آور است . مقياس انرژي اتمي نيز چنين بود . اكنون رها شدن جزئي از اين انرژي با نتايجي ويرانگر براي ژاپني ها و پيامد هاي خطير براي نوع بشر ، مشاهده شده است . با همه ي اين ها انفجار بمب اتمي با همه ي آثار ويراني اش تنها حاصل جزئي كوچك از كل انرژي نهفته در جرم آن است .
#تاریخچه_کوانتم #کوانتوم

     اتر قرباني اصلي كارهاي هراس آور اينشتين بود . او به هر طريقي كه استدلال مي كرد ، چه براي فوتون ها يا نظريه ي ماكسول و امواج ، اتر كه در حقيقت بدجوري داشت همه ي علت وجودي خود را از دست مي داد ، نغمه ي نا سازي بود . البته ، در يك نظريه ي محض ذره اي نور ، اتر بايد غير ضروري و زائد باشد . اما در نظريه ي نسبيت ، كه امواج الكترومغناطيسي ماكسول را هم به راحتي در بر مي گرفت ، گرچه اين امواج در چارچوب اين نظريه ي نوين حضور داشتند ، ديگر نيازمند اتري نبودند كه در آن به تموج درآيند . خودفضا و زمان ، كه اكنون توان خم كردن و انتقال امواج را در خود سراغ داشتند ، جانشين آن جوهر همه جا حاضر شده بودند .      با همين نيت نيك بود كه اتر ، درحالي كه به هدف هاي خود رسيده بود ، سرانجام مي بايست از دنياي فيزيك رخت بربندد . اتر در روزگار شكوفائيش ، با داشتن مفاهيم كاملاً متناقض دردسرهاي فراواني آفريده بود ، زيرا تيزهوش ترين انديشمندان را براي ساختن مدل هاي بسيار پيچيده ي مكانيكي كه كم ترين شباهتي به مدل اتر داشتند ، به خود مشغول داشته بود ؛ همان مغز هايي كه در صورت نبودن اتر باسرعت بيشتري ديواره ي مستحكم دژ پيشرفت علمي را فرو مي شكستند . عظمت اين كار درست برپايه ي نمونه اي از چند خصيصه ي ناسازگارارزيابي مي شود كه براي اتر بيان شد ( نه اين كه ديگر در نظريه ي كوانتومي نوين پديده هاي ناسازگار وجود ندارد ! ) . از آن جا كه اتر امواج نوري را با سرعتي شگفت منتقل مي كند ، و اين امواج از نوع ويژه اي به نام امواج عرضي اند ، اتر صرفاً نمي تواند يك ماده ي ژلاتيني باشد بلكه جامدي است با سختي بسيار ، به مراتب سخت تر از خالص ترين فولاد . با وجود اين ، گرچه اين ماده بايد هرگوشه و رخنه ي عالم را پر كند ، اما ماده ي جامد چنان شگرفي است كه نبايد كوچك ترين مقاومتي در برابر حركت سيارات به دور خورشيد بروز دهد كه محسوس باشد . در زندگي نامه اتر ، مايه اي از تراژدي وجود دارد . ارزش خدمات بي منت و رايگاني كه اين ماده در نظريه ي موجي نور به مفهوم ميدان ارائه داده است ، براي علم بسيار باارزش است .      نخست اتر نور رسان را داشتيم .      سپس اتر الكترومغناطيسي را داشتيم .      و اكنون هيچ اتري نداريم .
#تاریخچه_کوانتم #کوانتوم

دوستان بخش اول مقالات تاریخ مختصر کوانتوم و بر کوانتم چه گذشت فردا در کانال قرار می‌گیرد.

کتاب مکانیک کوانتوم زتیلی

#فیزیک #کوانتوم

https://telegram.me/joinchat/AiqHZTwjBG61b4-nWB1f3A

دانشمندان فرم غیر معمولی از مکانیک کوانتمی را بررسی می کنند

انشمندان برای اولین بار یک فرم مبهوم از مکانیک کوانتوم به نام غیرانجمنی {nonassociative} را بررسی می کنند. همه تست های دیگر مکانیک کوانتوم به شکل انجمنی {associative}پرداخته شده ، و آزمون جدید یک راه جدید برای کشف بخش مبهم از این نظریه را فراهم می کند.
مارتین بویووالد از پن استیت به PHYS.ORG گفت:"مکانیک کوانتومی غیرانجمنی{nonassociative} برای مدتی مورد توجه ریاضی بوده است (و به تازگی در مدل های خاص از نظریه ریسمان ها) ، اما به دست آوردن درک فیزیکی غیر ممکنی داشته است. اکنون روش هایی توسعه داده شدند که پیدا کردن اولین برنامه با یک نتیجه مشخصه و آموزنده را فراهم می کند. یکی از ویژگی هایی که این محیط را جالب کرده است این است که بسیاری از ابزار معمول ریاضی مکانیک کوانتوم قابل اعمال است.
مکانیک کوانتومی استاندارد انجمنی در نظر گرفته می شود زیرا ریاضی وار از ویژگی های انجمنی اطاعت می کند. یکی از مفاهیم بنیادین تابع موج تابع موج است که که احتمال پیدا کردن یک سیستم کوانتومی در یک حالت خاص را می دهد. (تابع موج چیزی است که امرهای محتمل به طور مثال زنده یا مرده بودن گربه شرودینگر قبل از باز شدن جعبه را نشان می دهد.) در ریاضی ، توابع موج بردارهای هستند، و عملیات ریاضی شامل بردارها و عملگرها که بر روی آنها عمل همیشه از خواص انجمنی (AB)C=A(BC) اطاعت می کند، پرانتز اهمیتی ندارد.
#کوانتم

"مغز ما اصلا هیچ برنامه نویسی یا نرم افزاری ندارد، مغز ما بیشتر شبیه به « شبکه عصبی » است، کلافی پیچیده از نورون ها که پیوسته خود را بازآرایی می کند. شبکه های عصبی از قاعده هب پیروی می کنند، هر بار که تصمیم درستی گرفته شود، مسیرهای عصبی مربوط تقویت می شوند. این کار تنها با تقویت شدن ارتباطات الکتریکی معین بین عصب ها، در هر بار که کاری با موفقیت صورت می گیرد، انجام می شود."
میچیو کاکو

شارژر خورشیدی قابل حمل 🔶 https://telegram.me/joinchat/AiqHZTwjBG61b4-nWB1f3A

قضیه ویریال

مجله ی فیزیک روز

قضیه ویریال چی میگه؟
قضیه ویریال به ما می گوید که انقباضی که حاصل از گرانش یک جرم است انرژی پتانسیل گرانشی را به انرژی گرمایی و انرژی تابشی تبدیل می کند که نصف آن انرژی گرمایی و نصف دیگر انرژی تابشی است.

"مرد جوانی بود که معتقد به تثلیث بود
کسی که جز بی نهایت را گرفت
ولی تعداد ارقام،
او را چنان نگران کرد که
ریاضیات را به دور انداخت و الهیات را بر گزید"
جرج گاموف

👆👆👆فایل فوق بخش نخست از مقالات "تاریخچه کوانتم یا بر کوانتم چه گذشت است "که در روز های گذشته در کانال قرار گرفت؛ بخش دوم مقالات نیز به طور کامل به صورت پی دی اف قرار خواهد گرفت و به شکل جزئی در کانال منتشر نخواهد شد.
#کوانتم#تاریخچه_کوانتم

کتاب اپتیک پدروتی

#اپتیک