یک مسئله اساسی ریاضی ، سوال های بنیادی کوانتوم فیزیک را نشان می دهد که آشکارا غیر قابل حل است. این اولین مشکل عمده فیزیک است که چنین محدودیت اساسی ثابت شده است. این یافته ها مهم است زیرا نشان می دهد که حتی یک توصیف گسترده و کامل از خواص میکروسکوپی یک ماده به اندازه کافی برای پیش بینی رفتار ماکروسکوپی کافی نیست.
یک شکاف طیفی کوچک — انرژی مورد نیاز برای انتقال یک الکترون از یک حالت کم انرژی به حالت برانگیخته — ویژگی مرکزی نیمه رساناهاست. در یک روش مشابه شکاف طیفی نقش مهمی برای بسیاری از ماده های دیگر بازی می کند. هنگامی که این انرژی بسیار کوچک می شود ، بعنوان مثال شکاف طیفی بسته می شود، آن برای ماده امکان پذیر است که کاملا به یک حالت متفاوت انتقال یابد. یک مثال از این زمانی است که یک ماده به ابررسانا تبدیل می شود.
برون یابی ریاضی از شرح میکروسکوپی یک ماده به توده جامد یکی از ابزار اصلی برای جستجوی مواد ابررسانا در دمای محیط یا سایر خواص مطلوب است. یک مطالعه نشان می دهد که محدودیت بسیار مهمی بر این روش وجود دارد. با استفاده از ریاضی پیچیده ، محققان ثابت کرده اند که حتی با شرح کامل میکروسکوپی از یک ماده کوانتومی ، تعیین اینکه آیا آن دارای شکاف طیفی است در واقع یک سوال تصمیم ناپذیر است.
آلن تورینگ بیشتر برای نقش خود در شکستن کد انیگما است، اما در میان ریاضی دانان و دانشمندان کامپیوتر او بیشتر بخاطر اثبات اینکه برخی سوالات ریاضی غیر قابل تصمیم گیری— آنها نه صادق هستند نه کاذب— است بلکه فراتر از دسترسی ریاضیات هستند مشهور است. این شکاف طیفی نیز یکی از این مسائل غیر قابل تصمیم گیری است. این بدین معنی است که یک روش کلی برای تعیین اینکه آیا ماده شرح داده شده توسط مکانیک کوانتومی دارای یک شکاف طیفی است یا نه نمی تواند وجود داشته باشد. همچنین محدودیت ها به اینکه ما تا چه حد می توانیم رفتار مواد کوانتومی و حتی بطور بالقوه ذرات بنیادی فیزیک را پیش بینی کنیم گسترش می یابد.
جایزه ۱ میلیون دلاری
سوال اینجاست که آیا نظریه حاکم بر ذرات بنیادی ماده — مدل استاندارد فیزیک ذرات— به خودی خود دارای یک شکاف طیفی است. آزمایش فیزیک ذرات مانند سرن و محاسبات عددی در ابر رایانه ها نشان می دهد که یک شکاف طیفی وجود دارد. اگرچه یک جایزه ۱ میلیون دلاری توسط موسسه ریاضی کلی برای هرکس که بتواند این مسئله را حل کند گذاشته شده است. این امکان برای موارد خاص وجود دارد که مشکل حتی زمانی که بطور کلی تصمیم ناپذیر است حل شود بنابراین کسی هنوز می تواند جایزه با ببرد. اما این نتایج این چشم انداز را بالاتر می برد که برخی از مشکلات باز بزرگ در فیزیک نظری آشکارا غیرقابل حل اند.
ما در مورد مسائل تصمیم ناپذیری در اصل آثار تورینگ و گودل در دهه ۱۹۳۰ می دانیم. تا کنون اما این گوشه از علوم کامپیوتر و منطق ریاضی با این دید که احتمالا در قلب فیزیک نظری باشد اندیشه نشده بود. همچنین بیشتر از دیدگاه فلسفی ، تقلیل گرایی بعنوان مشکل غیر قابل عبور در استخراج ویژگی های ماکروسکوپی از شرح دقیق میکروسکوپی به چالش کشیده می شود.
#کوانتم
http://phys.org/news/2015-12-quantum-physics-problem-unsolvable-godel.html
یک شکاف طیفی کوچک — انرژی مورد نیاز برای انتقال یک الکترون از یک حالت کم انرژی به حالت برانگیخته — ویژگی مرکزی نیمه رساناهاست. در یک روش مشابه شکاف طیفی نقش مهمی برای بسیاری از ماده های دیگر بازی می کند. هنگامی که این انرژی بسیار کوچک می شود ، بعنوان مثال شکاف طیفی بسته می شود، آن برای ماده امکان پذیر است که کاملا به یک حالت متفاوت انتقال یابد. یک مثال از این زمانی است که یک ماده به ابررسانا تبدیل می شود.
برون یابی ریاضی از شرح میکروسکوپی یک ماده به توده جامد یکی از ابزار اصلی برای جستجوی مواد ابررسانا در دمای محیط یا سایر خواص مطلوب است. یک مطالعه نشان می دهد که محدودیت بسیار مهمی بر این روش وجود دارد. با استفاده از ریاضی پیچیده ، محققان ثابت کرده اند که حتی با شرح کامل میکروسکوپی از یک ماده کوانتومی ، تعیین اینکه آیا آن دارای شکاف طیفی است در واقع یک سوال تصمیم ناپذیر است.
آلن تورینگ بیشتر برای نقش خود در شکستن کد انیگما است، اما در میان ریاضی دانان و دانشمندان کامپیوتر او بیشتر بخاطر اثبات اینکه برخی سوالات ریاضی غیر قابل تصمیم گیری— آنها نه صادق هستند نه کاذب— است بلکه فراتر از دسترسی ریاضیات هستند مشهور است. این شکاف طیفی نیز یکی از این مسائل غیر قابل تصمیم گیری است. این بدین معنی است که یک روش کلی برای تعیین اینکه آیا ماده شرح داده شده توسط مکانیک کوانتومی دارای یک شکاف طیفی است یا نه نمی تواند وجود داشته باشد. همچنین محدودیت ها به اینکه ما تا چه حد می توانیم رفتار مواد کوانتومی و حتی بطور بالقوه ذرات بنیادی فیزیک را پیش بینی کنیم گسترش می یابد.
جایزه ۱ میلیون دلاری
سوال اینجاست که آیا نظریه حاکم بر ذرات بنیادی ماده — مدل استاندارد فیزیک ذرات— به خودی خود دارای یک شکاف طیفی است. آزمایش فیزیک ذرات مانند سرن و محاسبات عددی در ابر رایانه ها نشان می دهد که یک شکاف طیفی وجود دارد. اگرچه یک جایزه ۱ میلیون دلاری توسط موسسه ریاضی کلی برای هرکس که بتواند این مسئله را حل کند گذاشته شده است. این امکان برای موارد خاص وجود دارد که مشکل حتی زمانی که بطور کلی تصمیم ناپذیر است حل شود بنابراین کسی هنوز می تواند جایزه با ببرد. اما این نتایج این چشم انداز را بالاتر می برد که برخی از مشکلات باز بزرگ در فیزیک نظری آشکارا غیرقابل حل اند.
ما در مورد مسائل تصمیم ناپذیری در اصل آثار تورینگ و گودل در دهه ۱۹۳۰ می دانیم. تا کنون اما این گوشه از علوم کامپیوتر و منطق ریاضی با این دید که احتمالا در قلب فیزیک نظری باشد اندیشه نشده بود. همچنین بیشتر از دیدگاه فلسفی ، تقلیل گرایی بعنوان مشکل غیر قابل عبور در استخراج ویژگی های ماکروسکوپی از شرح دقیق میکروسکوپی به چالش کشیده می شود.
#کوانتم
http://phys.org/news/2015-12-quantum-physics-problem-unsolvable-godel.html
phys.org
Quantum physics problem proved unsolvable: Godel and Turing enter quantum physics
A mathematical problem underlying fundamental questions in particle and quantum physics is provably unsolvable, according to scientists at UCL, Universidad Complutense de Madrid - ICMAT and Technical ...
قسمت دوم مقالات "تاریخچه کوانتم یا بر کوانتم چه گذشت" امشب در کانال قرار خواهد گرفت.
#کوانتم #تاریخچه_کوانتم
#کوانتم #تاریخچه_کوانتم
"این مهم نیست که چقدر نظریه شما زیباست ، این مهم نیست که چقدر نظریه شما هوشمندانه است. اگر آن با آزمایش ها موافقت نکند اشتباه است. "
ریچارد فاینمن
ریچارد فاینمن
👆👆👆👆فایل فوق دومین و آخرین سری مقالات"تاریخچه کوانتم یا بر کوانتم چه گذشت" است. این بخش به طور کامل در قالب یک فایل pdf تهیه و تنظیم شده است.
"اتفاقا خدا تاس می ریزد و تاس را جایی میریزد که نمی توان آن را دید."
استیفن هاوکینگ
استیفن هاوکینگ
"هر نظریهٔ فیزیکی همواره موقتی است به این معنا که صرفا یک فرضیه میباشد: ما هرگز قادر به اثبات آن نیستیم. اگر بارها و بارها نتایج تجربه با پیش بینیهای نظریه سازگار باشد نمیتوان اطمینان داشت که نتایج تجربهٔ بعدی در تناقض با نظریه نخواهد بود. از سوی دیگر میتوان نظریهای را با یافتن حتی یک گزارش و آزمایش که با پیش بینیهای نظریه ناسازگار باشد، ابطال نمود."
استیون هاوکینگ
استیون هاوکینگ
براساس نظریه نسبیت اینشتین اجسام میتوانند به قدری فشرده شوند که خمیدگی فضا_زمان ایجاد کنند. @physicians
سفید چاله یک ویژگی فرضی برای جهان ما است، ویژگی که در مقابل سیاه چاله قرار میگیرد. در حالی که سیاه چالهها به هیچ مادهای در صورت ورود اجازهی خروج نمیدهند، سفید چالهها فوران ماده و انرژی هستند و هیچ چیز نمیتواند وارد آنها شود.
سفید چالهها توجیههای احتمالی قوانین نسبیت عام هستند. اگر شما این معادله را که بتوان روی زمان کنترل داشت را برای سیاه چاله بنویسید نتیجه اش شی ای به نام سفید چاله خواهد بود که کاملا خلاف سیاه چاله است به این مفهوم که اگر چیزی از دام سیاه چاله نمی تواند بگریزد چیزی نخواهد توانست به دام سفید چاله بیافتد در واقع اگر سیاه چاله کارش بلعیدن باشد سفید چاله کارش بیرون انداختن است.
از لحاظ تئوری اگر شما با یک فضاپیما به یک سفید چاله نزدیک شوید، مورد اصابت انرژی زیادی قرار خواهید گرفت و فضاپیمای شما منفجر خواهد شد. حتی اگر فضاپیمای شما تاب تحمل این انرژی را داشته باشد، نور مانند هوا که باعث کند شدن حرکت شما در زمین میشود، حرکت شما به سمت سفید چاله را کند خواهد کرد.
حتی اگر فضاپیمای شما بسیار مقاوم باشد، فضا-زمان به طرز عجیبی به دور سفید چاله پیچیده شده و نزدیک شدن به آن را همانند حرکت به سمت نوک قله خواهد کرد. هر چه به بالا نزدیکتر میشوید به انرژی بیشتری نیاز داشته و حرکت شما کندتر میشود. اما مشکل اینجا است که مجموع تمام انرژیها در جهان برای فتح قله توسط شما، کافی نیست.
#کیهان_شناسی #سفید_چاله
سفید چالهها توجیههای احتمالی قوانین نسبیت عام هستند. اگر شما این معادله را که بتوان روی زمان کنترل داشت را برای سیاه چاله بنویسید نتیجه اش شی ای به نام سفید چاله خواهد بود که کاملا خلاف سیاه چاله است به این مفهوم که اگر چیزی از دام سیاه چاله نمی تواند بگریزد چیزی نخواهد توانست به دام سفید چاله بیافتد در واقع اگر سیاه چاله کارش بلعیدن باشد سفید چاله کارش بیرون انداختن است.
از لحاظ تئوری اگر شما با یک فضاپیما به یک سفید چاله نزدیک شوید، مورد اصابت انرژی زیادی قرار خواهید گرفت و فضاپیمای شما منفجر خواهد شد. حتی اگر فضاپیمای شما تاب تحمل این انرژی را داشته باشد، نور مانند هوا که باعث کند شدن حرکت شما در زمین میشود، حرکت شما به سمت سفید چاله را کند خواهد کرد.
حتی اگر فضاپیمای شما بسیار مقاوم باشد، فضا-زمان به طرز عجیبی به دور سفید چاله پیچیده شده و نزدیک شدن به آن را همانند حرکت به سمت نوک قله خواهد کرد. هر چه به بالا نزدیکتر میشوید به انرژی بیشتری نیاز داشته و حرکت شما کندتر میشود. اما مشکل اینجا است که مجموع تمام انرژیها در جهان برای فتح قله توسط شما، کافی نیست.
#کیهان_شناسی #سفید_چاله
یکی دیگر از پیامدهای دیگر از سفیدچاله های ریاضی ، آن است که آن ها بصورت نظری تنها تا زمانی که یک ذره از ماده در افق رویداد نباشد وجود دارند. به محض اینکه تک اتم زیر فشار به منطقه رانده می شود ، همه چیز فرو میریزد. حتی اگر سفیدچاله ها جهان را دوباره ساخته بود ، آنوقت باید خیلی وقت پیش فروریخته بود از آنجا که جهان ما پر از ماده سرگردان است.
فیزیکدانان بسیار کمی هستند که می گویند سفیدچاله ها ممکن است وجود داشته باشند.در واقع سفید چاله بیشتر یک تئوری فانتری است که توسط استیون هاوکینگ برای توجیه یک سری از ویژگی های سیاه چاله پیشنهاد شد و به احتمال بسیار اندکی می تواند وجود داشته باشد.سفید چاله ها در دنیای ریاضی وجود دارند.
#سفید_چاله #کیهان_شناسی
فیزیکدانان بسیار کمی هستند که می گویند سفیدچاله ها ممکن است وجود داشته باشند.در واقع سفید چاله بیشتر یک تئوری فانتری است که توسط استیون هاوکینگ برای توجیه یک سری از ویژگی های سیاه چاله پیشنهاد شد و به احتمال بسیار اندکی می تواند وجود داشته باشد.سفید چاله ها در دنیای ریاضی وجود دارند.
#سفید_چاله #کیهان_شناسی