🟣 در پارادوکس جدید، سیاهچالهها ظاهراً از مرگ گرمایی می گریزند
تئوری اطلاعات کوانتومی-جورج موسر
قسمت سوم
✦ پیچیدگی complexity یعنی چه؟
به طور خاص، ساسکیند ویژگی خاصی به نام پیچیدگی مداری circuit complexity را پیشنهاد کرد.
کلمه "مدار" ریشه در "مدارهای سوئیچینگ" دارد که زمانی برای مسیریابی تماس های تلفنی استفاده می شد. این مدارها سیگنال هایی را حمل می کنند که توسط "گیت ها" کنترل می شوند، که مولفه های الکترونیکی هستند که عملیات منطقی یا حسابی را انجام می دهند. چند نوع اصلی از گیت ها را می توان به هم متصل کرد تا عملیات های بیشتری را اجرا کنند. تمام کامپیوترهای معمولی به این شکل ساخته می شوند.
مخترعان کامپیوترهای کوانتومی فریمورک مشابهی را اتخاذ کردند. یک مدار کوانتومی بر روی واحدهای اصلی اطلاعات خود، کیوبیتها، با استفاده از مجموعه استانداردی از گیتها عمل میکند. برخی از گیت ها عملیات آشنا مانند جمع را انجام می دهند، در حالی که برخی دیگر اساساً کوانتومی هستند. به عنوان مثال، یک گیت "NOT کنترل شده" می تواند دو یا چند کیوبیت را به یک کل تقسیم ناپذیر، که به عنوان حالت درهم تنیده شناخته می شود، به هم مرتبط کند.
در داخل یک کامپیوتر کوانتومی، کیوبیت ها ممکن است ذرات، یون ها یا حلقه های جریان ابررسانا باشند. اما به طور کلی، شکل فیزیکی دقیق آنها مهم نیست. هر سیستمی که از واحدهای گسسته تشکیل شده باشد را می توان به صورت یک مدار بازسازی کرد، حتی سیستمی که هیچ شباهتی به کامپیوتر ندارد. نیکول یونگر هالپرن، نظریهپرداز اطلاعات کوانتومی در دانشگاه مریلند، میگوید: مولکولهای هوا در یک اتاق در حال حرکت هستند و به یکدیگر برخورد میکنند، و ما میتوانیم هر برخوردی را به عنوان یک گیت در نظر بگیریم.
اگرچه پیچیدگی مدار یک مفهوم فنی است، اما چندان دور از مفهوم «پیچیدگی» در زندگی روزمره نیست. وقتی می گوییم یک کار پیچیده است، معمولاً منظورمان این است که شامل تعداد زیادی مرحله است. در یک سیستم کوانتومی، پیچیدگی تعداد گیتها (یا عملیات) ابتدایی مورد نیاز برای تکرار یک حالت خاص است. طبق این تعریف، پیچیدگی یک عدد صحیح شامل - تعداد گیتهاست - اما محققان همچنین با استفاده از مفاهیم هندسی برای تعریف پیچیدگی به عنوان یک عدد پیوسته یا واقعی، کاوش کردهاند.
ساسکیند این مفهوم را برای پلاسماهای داغی که از طریق دوگانگی AdS/CFT، معادل سیاهچاله ها هستند، به کار برد. او پیشنهاد کرد که حتی پس از رسیدن پلاسما به شرایط تعادل حرارتی، حالت کوانتومی آن متوقف نمیشود. پیچیده تر می شود. امواجی که در پلاسما طنین می اندازند، از بین می روند اما به طور کامل از بین نمی روند و اگر به پلاسما در سطح کوانتومی نگاه کنید، همچنان وجود دارند. تلاش برای ایجاد مجدد پلاسمای دیگر با همان الگوی امواج به طور فزاینده ای پر زحمت می شود.
ساسکیند راه حل خود را برای مشکل سیاهچاله همیشه در حال رشد بیان کرد: سیاهچاله معادل پلاسمای هسته ای است. حجم سیاهچاله از نظر ریاضی معادل پیچیدگی مدار پلاسما است. و از آنجایی که پیچیدگی مدار همچنان در حال افزایش است، حجم آن نیز باید افزایش یابد.
🆔 @phys_Q
The black hole at the heart of the M87 galaxy as originally seen in 2017 (left) and after recent data processing by a machine learning algorithm (right).
تئوری اطلاعات کوانتومی-جورج موسر
قسمت سوم
✦ پیچیدگی complexity یعنی چه؟
به طور خاص، ساسکیند ویژگی خاصی به نام پیچیدگی مداری circuit complexity را پیشنهاد کرد.
کلمه "مدار" ریشه در "مدارهای سوئیچینگ" دارد که زمانی برای مسیریابی تماس های تلفنی استفاده می شد. این مدارها سیگنال هایی را حمل می کنند که توسط "گیت ها" کنترل می شوند، که مولفه های الکترونیکی هستند که عملیات منطقی یا حسابی را انجام می دهند. چند نوع اصلی از گیت ها را می توان به هم متصل کرد تا عملیات های بیشتری را اجرا کنند. تمام کامپیوترهای معمولی به این شکل ساخته می شوند.
مخترعان کامپیوترهای کوانتومی فریمورک مشابهی را اتخاذ کردند. یک مدار کوانتومی بر روی واحدهای اصلی اطلاعات خود، کیوبیتها، با استفاده از مجموعه استانداردی از گیتها عمل میکند. برخی از گیت ها عملیات آشنا مانند جمع را انجام می دهند، در حالی که برخی دیگر اساساً کوانتومی هستند. به عنوان مثال، یک گیت "NOT کنترل شده" می تواند دو یا چند کیوبیت را به یک کل تقسیم ناپذیر، که به عنوان حالت درهم تنیده شناخته می شود، به هم مرتبط کند.
در داخل یک کامپیوتر کوانتومی، کیوبیت ها ممکن است ذرات، یون ها یا حلقه های جریان ابررسانا باشند. اما به طور کلی، شکل فیزیکی دقیق آنها مهم نیست. هر سیستمی که از واحدهای گسسته تشکیل شده باشد را می توان به صورت یک مدار بازسازی کرد، حتی سیستمی که هیچ شباهتی به کامپیوتر ندارد. نیکول یونگر هالپرن، نظریهپرداز اطلاعات کوانتومی در دانشگاه مریلند، میگوید: مولکولهای هوا در یک اتاق در حال حرکت هستند و به یکدیگر برخورد میکنند، و ما میتوانیم هر برخوردی را به عنوان یک گیت در نظر بگیریم.
اگرچه پیچیدگی مدار یک مفهوم فنی است، اما چندان دور از مفهوم «پیچیدگی» در زندگی روزمره نیست. وقتی می گوییم یک کار پیچیده است، معمولاً منظورمان این است که شامل تعداد زیادی مرحله است. در یک سیستم کوانتومی، پیچیدگی تعداد گیتها (یا عملیات) ابتدایی مورد نیاز برای تکرار یک حالت خاص است. طبق این تعریف، پیچیدگی یک عدد صحیح شامل - تعداد گیتهاست - اما محققان همچنین با استفاده از مفاهیم هندسی برای تعریف پیچیدگی به عنوان یک عدد پیوسته یا واقعی، کاوش کردهاند.
ساسکیند این مفهوم را برای پلاسماهای داغی که از طریق دوگانگی AdS/CFT، معادل سیاهچاله ها هستند، به کار برد. او پیشنهاد کرد که حتی پس از رسیدن پلاسما به شرایط تعادل حرارتی، حالت کوانتومی آن متوقف نمیشود. پیچیده تر می شود. امواجی که در پلاسما طنین می اندازند، از بین می روند اما به طور کامل از بین نمی روند و اگر به پلاسما در سطح کوانتومی نگاه کنید، همچنان وجود دارند. تلاش برای ایجاد مجدد پلاسمای دیگر با همان الگوی امواج به طور فزاینده ای پر زحمت می شود.
ساسکیند راه حل خود را برای مشکل سیاهچاله همیشه در حال رشد بیان کرد: سیاهچاله معادل پلاسمای هسته ای است. حجم سیاهچاله از نظر ریاضی معادل پیچیدگی مدار پلاسما است. و از آنجایی که پیچیدگی مدار همچنان در حال افزایش است، حجم آن نیز باید افزایش یابد.
🆔 @phys_Q
The black hole at the heart of the M87 galaxy as originally seen in 2017 (left) and after recent data processing by a machine learning algorithm (right).
Telegram
attach 📎
👍3
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
🟣 چه حقیقتی در مورد کیهان شما رو دیوونه میکنه؟
- برایان کاکس
ترجمه دقیق نیست :
If something blows your mind, you find it very exciting and unusual.
گستره ی یونیورس در تصورات روزمره بی نهایت در نظر گرفته می شود ، هر آنچه اکنون حدس میزنیم تخمین های مدل مهبانگی ست که یونیورس کلّی را ۲۵۰ بار بزرگتر از یونیورسی با شعاع ۴۶ میلیارد سال نوری که یونیورس مشاهده پذیر نام دارد ، در نظر می گیرد.
در نگاه دقیق تر ، میتوان هم فضا و هم مکان را شگفتی دیوانه کنندهی هستی دانست. می توان از تکامل رویداد های کوانتومی در این فضازمان تا ابرخوشه های کیهان و شبکه کیهانی ، به فضا و زمان اندیشید و درگیر mind blowing دیگری شد .
🆔 @phys_Q
- برایان کاکس
ترجمه دقیق نیست :
If something blows your mind, you find it very exciting and unusual.
گستره ی یونیورس در تصورات روزمره بی نهایت در نظر گرفته می شود ، هر آنچه اکنون حدس میزنیم تخمین های مدل مهبانگی ست که یونیورس کلّی را ۲۵۰ بار بزرگتر از یونیورسی با شعاع ۴۶ میلیارد سال نوری که یونیورس مشاهده پذیر نام دارد ، در نظر می گیرد.
در نگاه دقیق تر ، میتوان هم فضا و هم مکان را شگفتی دیوانه کنندهی هستی دانست. می توان از تکامل رویداد های کوانتومی در این فضازمان تا ابرخوشه های کیهان و شبکه کیهانی ، به فضا و زمان اندیشید و درگیر mind blowing دیگری شد .
🆔 @phys_Q
👍5
🟣 پیوستار فضا-زمان چیست؟
نسبیت خاص و عام
در سال 1906، اندکی پس از آنکه آلبرت انیشتین نظریه نسبیت خاص خود را اعلام کرد، معلم سابق کالج او در ریاضیات، هرمان مینکوفسکی، طرح جدیدی برای تفکر در مورد فضا و زمان ایجاد کرد که بر ویژگی های هندسی آن تأکید داشت. او در نقل قول معروف خود که در یک سخنرانی عمومی در مورد نسبیت ارائه شد، اعلام کرد :
" چشماندازهای فضا و زمان که میخواهم پیش روی شما بگذارم، از خاک فیزیک تجربی سرچشمه گرفتهاند، و قدرت شان هم در همین نهفته است. آنها رادیکال هستند. از این پس، " فضای ِ به خود برپای و زمان ِ به خود برپای " محکوم به محو شدن در سایه ها هستند. و تنها نوعی اتحاد بین این دو، یک رئالیتی مستقل را حفظ میکند."
این رئالیتی جدید ، فضا و زمان بود که به عنوان سازه های فیزیکی، باید در یک موجودیت ریاضی/فیزیکی جدید به نام «فضا-زمان» ترکیب می شوند، زیرا معادلات نسبیت نشان می دهد که هر دو مختصات مکان و زمان هر رویداد باید با هم توسط ریاضیات به منظور توصیف دقیق آنچه می بینیم مخلوط شوند. از آنجا که فضا از 3 بعد تشکیل شده است و زمان یک بعدی است، بنابراین فضا-زمان باید یک آبجکت 4 بعدی باشد. اعتقاد بر این است که این یک "پیوستار" است زیرا تا آنجا که ما می دانیم، هیچ نقطه گمشده ای در فضا یا در لحظات زمان وجود ندارد، و هر دو را می توان بدون هیچ محدودیت ظاهری در اندازه یا مدت تقسیم کرد. بنابراین، فیزیکدانان در حال حاضر به طور معمول جهان ما را در این پیوستار 4 بعدی فضا-زمان تعبیه کرده اند و همه رویدادها، مکان ها، لحظات تاریخ، کنش ها و غیره بر اساس لوکیشن آنها در فضا-زمان توصیف می شوند.
فضا-زمان تکامل نمی یابد، به سادگی وجود دارد. وقتی یک آبجکت خاص را از نقطه ایستاده نمایش فضا-زمانی آن بررسی می کنیم، هر ذره در امتداد جهانخط خود قرار می گیرد. جهانخط world-line یک خط اسپاگتی مانند است که از گذشته تا آینده امتداد دارد و موقعیت مکانی ذره را در هر لحظه از زمان نشان می دهد. این جهانخط به عنوان یک آبجکت کامل وجود دارد که ممکن است اینجا و آنجا برش بخورد تا بتوانید مکان قرارگیری ذره را در یک لحظه خاص ببینید. هنگامی که کاملا جهانخط یک ذره را از روی نیروهای وارد بر آن تعیین کردید determine ، تاریخچه کامل آن را "حل solve " کرده اید. این جهانخط با زمان تغییر نمی کند، بلکه صرفاً به عنوان یک آبجکت بی زمان timeless وجود دارد. به طور مشابه، در نسبیت عام، هنگامی که شما معادلات شکل shape فضا-زمان را حل می کنید، این شکل در زمان تغییر نمی کند، بلکه به عنوان یک آبجکت کاملا بی زمان وجود دارد. می توانید آن را اینجا و آنجا برش دهید تا بررسی کنید که هندسه فضا در یک لحظه خاص چگونه به نظر می رسد. بررسی برشهای متوالی در زمان به شما امکان میدهد ببینید که مثلاً جهان در حال انبساط است یا خیر.
Source:
https://einstein.stanford.edu/content/relativity/q411.html
🆔 @phys_Q
نسبیت خاص و عام
در سال 1906، اندکی پس از آنکه آلبرت انیشتین نظریه نسبیت خاص خود را اعلام کرد، معلم سابق کالج او در ریاضیات، هرمان مینکوفسکی، طرح جدیدی برای تفکر در مورد فضا و زمان ایجاد کرد که بر ویژگی های هندسی آن تأکید داشت. او در نقل قول معروف خود که در یک سخنرانی عمومی در مورد نسبیت ارائه شد، اعلام کرد :
" چشماندازهای فضا و زمان که میخواهم پیش روی شما بگذارم، از خاک فیزیک تجربی سرچشمه گرفتهاند، و قدرت شان هم در همین نهفته است. آنها رادیکال هستند. از این پس، " فضای ِ به خود برپای و زمان ِ به خود برپای " محکوم به محو شدن در سایه ها هستند. و تنها نوعی اتحاد بین این دو، یک رئالیتی مستقل را حفظ میکند."
این رئالیتی جدید ، فضا و زمان بود که به عنوان سازه های فیزیکی، باید در یک موجودیت ریاضی/فیزیکی جدید به نام «فضا-زمان» ترکیب می شوند، زیرا معادلات نسبیت نشان می دهد که هر دو مختصات مکان و زمان هر رویداد باید با هم توسط ریاضیات به منظور توصیف دقیق آنچه می بینیم مخلوط شوند. از آنجا که فضا از 3 بعد تشکیل شده است و زمان یک بعدی است، بنابراین فضا-زمان باید یک آبجکت 4 بعدی باشد. اعتقاد بر این است که این یک "پیوستار" است زیرا تا آنجا که ما می دانیم، هیچ نقطه گمشده ای در فضا یا در لحظات زمان وجود ندارد، و هر دو را می توان بدون هیچ محدودیت ظاهری در اندازه یا مدت تقسیم کرد. بنابراین، فیزیکدانان در حال حاضر به طور معمول جهان ما را در این پیوستار 4 بعدی فضا-زمان تعبیه کرده اند و همه رویدادها، مکان ها، لحظات تاریخ، کنش ها و غیره بر اساس لوکیشن آنها در فضا-زمان توصیف می شوند.
فضا-زمان تکامل نمی یابد، به سادگی وجود دارد. وقتی یک آبجکت خاص را از نقطه ایستاده نمایش فضا-زمانی آن بررسی می کنیم، هر ذره در امتداد جهانخط خود قرار می گیرد. جهانخط world-line یک خط اسپاگتی مانند است که از گذشته تا آینده امتداد دارد و موقعیت مکانی ذره را در هر لحظه از زمان نشان می دهد. این جهانخط به عنوان یک آبجکت کامل وجود دارد که ممکن است اینجا و آنجا برش بخورد تا بتوانید مکان قرارگیری ذره را در یک لحظه خاص ببینید. هنگامی که کاملا جهانخط یک ذره را از روی نیروهای وارد بر آن تعیین کردید determine ، تاریخچه کامل آن را "حل solve " کرده اید. این جهانخط با زمان تغییر نمی کند، بلکه صرفاً به عنوان یک آبجکت بی زمان timeless وجود دارد. به طور مشابه، در نسبیت عام، هنگامی که شما معادلات شکل shape فضا-زمان را حل می کنید، این شکل در زمان تغییر نمی کند، بلکه به عنوان یک آبجکت کاملا بی زمان وجود دارد. می توانید آن را اینجا و آنجا برش دهید تا بررسی کنید که هندسه فضا در یک لحظه خاص چگونه به نظر می رسد. بررسی برشهای متوالی در زمان به شما امکان میدهد ببینید که مثلاً جهان در حال انبساط است یا خیر.
Source:
https://einstein.stanford.edu/content/relativity/q411.html
🆔 @phys_Q
Telegram
attach 📎
👍5❤2
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
🟣خطای بنیادین انتساب!
خطایی که رفتار آنتی سوشال و ضد اخلاق دیگران را منحصر به ذات و همین رفتار خودمان را در انحصار شرایط توصیف می کند.
- دکتر آذرخش مکری
🆔 @phys_Q
خطایی که رفتار آنتی سوشال و ضد اخلاق دیگران را منحصر به ذات و همین رفتار خودمان را در انحصار شرایط توصیف می کند.
- دکتر آذرخش مکری
🆔 @phys_Q
👍5❤4👏1
Forwarded from کوانتوم مکانیک🕊
🟣 تئوری هولوگرافیک و آنتروپی اطلاعات
اگر از یک فیزیکدان بپرسید یونیورس از چه ساخته شده است ، توقع نداشته باشید بگوید ماده یا انرژی ! پاسخ درست بایست نهایی ترین سطح را در نظر بگیرد و سطح نهایی در تئوری فیزیکی توجه چندانی به پیآیند های کلاسیکی ندارد .
مفاهیمی مانند فضا ، انرژی ، ماده ، نیرو ، جرم ، بار و حرکت همگی پدیده های ایمرج شده از یک لایه زیرین است .
ربات کارخانه لاستیک سازی از روی اطلاعات قطعات ماشین را سر هم می کند و بدون اطلاعاتی که از DNA در هسته سلول به دیگر ارگان های سلول می رسد ، هیچ فعالیت حیاتی رخ نخواهد داد . بینش اطلاعات محور در فیزیک به زمان جان آرچیبالد ویلر باز می گردد که بیان می دارد عنصر بنیادین نهایی سازنده یونیورس اطلاعات هستند .
از همین رو میتوان علاوه بر آنتروپی بولتزمن برای آبجکت ها و تراشه ها ، آنتروپی اطلاعات را توصیف کرد و از آنجا که ذخیره اطلاعات در آبجکتی بنام سیاهچاله با مساحت سطح افق رویداد متناسب است ، هر دو آنتروپی را می توان برای سیاهچاله ها بازتعریف کرد و برای فضا نیز کران آنتروپیکی را تعریف کرد که حداکثر اطلاعات ذخیره شده در فضا باشد . با سقوط هر بیت اطلاعات کوانتومی در سیاهچاله مساحت سطح افق رویداد به اندازه یک ناحیه پلانک (طول پلانک به توان ۲) افزایش می یابد .
حال که اطلاعات در سیاهچاله در سطح دو بعدی ذخیره و نگاهداری می شوند و آنتروپی ترمال سیاهچاله با مساحت سطح آن مرتبط است - چه بلایی سر یونیورس سه بعدی و آنتروپی آبجکت های کلاسیک که متناسب با حجم آنها ست ، می آید؟
آنتروپی باز تعریف می شود و به سطح آنها لینک می شود . کل تئوری های سه بعدی به نحوی دو بعدی می شوند و اطلاعات ذخیره شده در یک آبجکت سه بعدی با سطح آن مرتبط خواهند بود . این ابتدایی ترین مانیفست تئوری هولوگرافیک است که کاربرد های بسیار فزاینده ای در فیزیک ماده چگال و کرومودینامیک کوانتومی و ... یافته است .
معروفترین کاربرد هولوگرافیک معروف به حدس AdS/CFT که رابطهای بین یک نظریه میدان کانفورمال (CFT) در فضای d بعدی و یک نظریه ابر گرانش در (d+1) - بعدی در فضای anti-de Sitter (AdS) را نشان میدهد.
این تئوری یک هم خوانی بین یک تئوری میدان کوانتومی بی مقیاس بنام کانفورمال فیلد تئوری که میدان های با درجات آزادی نامحدود را به یک فضای آنتی دی سیتر با کورویچر منفی و کنترل شده با تئوری ریسمان ، با درجات آزادی محدود ، لینک می کند .
در تئوری هولوگرافیک اطلاعات عناصر بنیادین هستند که در یک فضای هایپربولیک دو بعدی ، کدگذاری می شوند تا در مرز دور دست تئوری پارتیکلی یونیورس ما را شکل دهند .
◄ جیکوب بکنشتاین تلاش داشته در این مقاله بر اطلاعات در تئوری هولوگرافیک تمرکز کند.
قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/6411
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/6414
قسمت سوم
https://t.me/phys_Q/6424
قسمت چهارم
https://t.me/phys_Q/6437
قسمت پنجم
https://t.me/phys_Q/6443
قسمت ششم
https://t.me/phys_Q/6462
قسمت هفتم
https://t.me/phys_Q/6471
قسمت هشتم
https://t.me/phys_Q/6474
قسمت نهم
https://t.me/phys_Q/6478
قسمت دهم
https://t.me/phys_Q/6487
قسمت یازدهم و پایانی
https://t.me/phys_Q/6488
اگر از یک فیزیکدان بپرسید یونیورس از چه ساخته شده است ، توقع نداشته باشید بگوید ماده یا انرژی ! پاسخ درست بایست نهایی ترین سطح را در نظر بگیرد و سطح نهایی در تئوری فیزیکی توجه چندانی به پیآیند های کلاسیکی ندارد .
مفاهیمی مانند فضا ، انرژی ، ماده ، نیرو ، جرم ، بار و حرکت همگی پدیده های ایمرج شده از یک لایه زیرین است .
ربات کارخانه لاستیک سازی از روی اطلاعات قطعات ماشین را سر هم می کند و بدون اطلاعاتی که از DNA در هسته سلول به دیگر ارگان های سلول می رسد ، هیچ فعالیت حیاتی رخ نخواهد داد . بینش اطلاعات محور در فیزیک به زمان جان آرچیبالد ویلر باز می گردد که بیان می دارد عنصر بنیادین نهایی سازنده یونیورس اطلاعات هستند .
از همین رو میتوان علاوه بر آنتروپی بولتزمن برای آبجکت ها و تراشه ها ، آنتروپی اطلاعات را توصیف کرد و از آنجا که ذخیره اطلاعات در آبجکتی بنام سیاهچاله با مساحت سطح افق رویداد متناسب است ، هر دو آنتروپی را می توان برای سیاهچاله ها بازتعریف کرد و برای فضا نیز کران آنتروپیکی را تعریف کرد که حداکثر اطلاعات ذخیره شده در فضا باشد . با سقوط هر بیت اطلاعات کوانتومی در سیاهچاله مساحت سطح افق رویداد به اندازه یک ناحیه پلانک (طول پلانک به توان ۲) افزایش می یابد .
حال که اطلاعات در سیاهچاله در سطح دو بعدی ذخیره و نگاهداری می شوند و آنتروپی ترمال سیاهچاله با مساحت سطح آن مرتبط است - چه بلایی سر یونیورس سه بعدی و آنتروپی آبجکت های کلاسیک که متناسب با حجم آنها ست ، می آید؟
آنتروپی باز تعریف می شود و به سطح آنها لینک می شود . کل تئوری های سه بعدی به نحوی دو بعدی می شوند و اطلاعات ذخیره شده در یک آبجکت سه بعدی با سطح آن مرتبط خواهند بود . این ابتدایی ترین مانیفست تئوری هولوگرافیک است که کاربرد های بسیار فزاینده ای در فیزیک ماده چگال و کرومودینامیک کوانتومی و ... یافته است .
معروفترین کاربرد هولوگرافیک معروف به حدس AdS/CFT که رابطهای بین یک نظریه میدان کانفورمال (CFT) در فضای d بعدی و یک نظریه ابر گرانش در (d+1) - بعدی در فضای anti-de Sitter (AdS) را نشان میدهد.
این تئوری یک هم خوانی بین یک تئوری میدان کوانتومی بی مقیاس بنام کانفورمال فیلد تئوری که میدان های با درجات آزادی نامحدود را به یک فضای آنتی دی سیتر با کورویچر منفی و کنترل شده با تئوری ریسمان ، با درجات آزادی محدود ، لینک می کند .
در تئوری هولوگرافیک اطلاعات عناصر بنیادین هستند که در یک فضای هایپربولیک دو بعدی ، کدگذاری می شوند تا در مرز دور دست تئوری پارتیکلی یونیورس ما را شکل دهند .
◄ جیکوب بکنشتاین تلاش داشته در این مقاله بر اطلاعات در تئوری هولوگرافیک تمرکز کند.
قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/6411
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/6414
قسمت سوم
https://t.me/phys_Q/6424
قسمت چهارم
https://t.me/phys_Q/6437
قسمت پنجم
https://t.me/phys_Q/6443
قسمت ششم
https://t.me/phys_Q/6462
قسمت هفتم
https://t.me/phys_Q/6471
قسمت هشتم
https://t.me/phys_Q/6474
قسمت نهم
https://t.me/phys_Q/6478
قسمت دهم
https://t.me/phys_Q/6487
قسمت یازدهم و پایانی
https://t.me/phys_Q/6488
Telegram
attach 📎
👍4
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
🟣 چرا گاه باید با نافرمانی مدنی با آنچه قانون میخوانند مبارزه کرد.
معنای قانون چیست؟ و چه زمانی قانون اصلا قانون نیست.
دکتر موسی غنی نژاد
🆔 @phys_Q
معنای قانون چیست؟ و چه زمانی قانون اصلا قانون نیست.
دکتر موسی غنی نژاد
🆔 @phys_Q
👍17
🟣 اصل هولوگرافیک و سیاهچاله ها
اعمال اصل هولوگرافیک به پیکر های سیاه آسمانی - سیاهچاله ها ، ویژگی های ترمودینامیکی راز آمیز سیاهچاله ها را درک پذیر تر می کند - با تمرکز بر این پیش بینی که این پیکر ها دارای آنتروپی بزرگی هستند و با مشاهده آنان از دیدگاه مکانیک کوانتومی ، می توان آنها را دقیقاً مانند یک هولوگرام توصیف کرد .
این اجرام کیهانی، همانطور که توسط نظریههای کوانتومی تأیید میشود، میتوانند به طرز باورنکردنی پیچیده باشند و حجم عظیمی از اطلاعات را به عنوان بزرگترین هارد دیسک موجود در طبیعت، در 2D در درون خود متمرکز کنند. این ایده با نظریه نسبیت Relativity اینشتین مطابقت دارد که سیاهچاله ها را ، 3D ، ساده، کروی و صاف توصیف می کند. سیاهچاله ها نمایندگانی عالی از مسئله بزرگ پیش روی فیزیک نظری ، اتحاد نظریه نسبیت عام GR اینشتین با فیزیک کوانتومیQP پیرامون گرانش هستند.
اصل انقلابی هولوگرافیک ، تا حدی غیر شهودی ست و رفتار گرانش در یک منطقه معین از فضا را میتوان بر حسب سیستم متفاوتی در امتداد لبه (مرز boundary) آن ناحیه و بنابراین در یک بعد کمتر کار میکند - پیشنهاد می کند . و مهمتر از آن، در این توصیف جایگزین (به نام هولوگرافیک) گرانش به صراحت پدیدار نمی شود. به عبارت دیگر، اصل هولوگرافیک به ما این امکان را می دهد که گرانش را با استفاده از زبانی توصیف کنیم که حاوی گرانش نیست، بنابراین از اصطکاک با مکانیک کوانتومی جلوگیری می کنیم.
اما این پرسش پیشآمد می کند پس جایگاه گرانش در توصیف هولوگرافیک از یونیورس ، در کجا قرار می گیرد . در لبه ی منطقه ای از فضا که با تئوری میدان کوانتومی کانفورمالCFT کنترل می گردد شاهد تئوری های پارتیکلی و فاقد گرانش هستیم . در درون این ناحیه مرزی (لبه) یک فضای آنتی دی سیتر AdS وجود دارد که با نوع خاصی از تئوری ریسمان کنترل شده و حاوی گرانش است .
شگفتانگیزترین چشمانداز اصل هولوگرافیک در نهایت تدوین نظریهای برای گرانش کوانتومی باشد. به هر حال، همخوانی AdS/CFT سیستمی را نشان میدهد که در آن مکانیک کوانتومی و گرانش را میتوان در یک مدل یکپارچه توصیف کرد. در نظر گرفتن یونیورس به عنوان یک هولوگرام به فیزیکدانان این امکان را می دهد تا گرانش را به عنوان پیش بینی مکانیک کوانتومی در بعد بالاتر در نظر بگیرند. این به ویژه به دلیل همخوانی معکوس inverse correspondence بین مرز boundary و باک bulk مفید است، زیرا پدیده های گرانشی بسیار بزرگ در باک (مانند سیاهچاله ها) نسبت به زمانی که در مرز نگاه می شود، جایی که رویداد بسیار ضعیف می شود، بسیار آسان تر می شود. به طور مشابه، زمانی که سیستمهای کوانتومی بسیار پیچیده بهعنوان شکل پیشبینیشدهشان در نظر گرفته شوند، بسیار سادهتر میشوند .
احتمال جالب دیگری که از ماهیت هولوگرافیک یونیورس ناشی می شود، از ویژگی های فراکتالی هولوگرام هایی است که قبلاً ذکر شد. بخش عمده، همانطور که انتظار می رود، یک فراکتال نیست، زیرا دارای ابعادی با عدد صحیح 2 است ، اما خود «فیلم» هولوگرافیک، میتواند مرز احتمالی باشد. اگر مرز، و بنابراین برهمکنش های مکانیکی کوانتومی یونیورس ماهیت فرکتالی داشته باشد، این توضیح جالبی برای درهم تنیدگی کوانتومی ارائه می دهد که در آن پارتیکل ها به دلیل اینکه صرفاً الگوهای تکرار شونده دارند، مشابه یکدیگر هستند، و درهم تنیده می مانند. این را میتوان برای حمایت از نظریه تکالکترون ( تک الکترون جان ویلر را بیاد دارید؟)، که بیان میکند هر الکترون در جهان جرم و بار مشابهی با دیگر الکترون ها دارد، و می توان همه الکترون ها را بهم تعمیم داد، زیرا عملا یک الکترون(در حالت ها و مکان های مختلف) موجود است.
توضیح سنتی این است که الکترونها میتوانند در طول زمان به سمت عقب و جلو حرکت کنند تا به این نتیجه برسند، اما شاید یک نظریه زیباتر این باشد که همه الکترون ها اساساً یکسان اند - زیرا همه آنها بخشهایی از طبیعت فراکتالی یونیورس در مقیاس کوانتومی هستند.
اصل هولوگرافیک نظریهای است که از دههها تفسیر ریاضی و کاوش نظری، و از همکاری بین برخی از عجیبترین و ظاهراً متفاوتترین زمینهها به وجود آمده است. هولوگرافیک نظریه ای است با مفاهیمی در مقیاس کیهانی برای نحوه درک ما از فیزیک و روشی که در آن جایگاه خود را در جهان در نظر می گیریم. این نظریه بدون مشکلات و رقبای خود نیست، اما نقطه اوج برخی از بزرگترین نوابغ نسل ما ست که به آنچه ممکن است یکی از شدیدترین انقلاب های کیهانی در تاریخ ما باشد منجر شده است. امیدوارم که این مقاله در خدمت روشن کردن این بستر جذاب بوده باشد و سطح کافی از دانش را برای درک عمیق این نظریه فراهم کرده باشد.
🆔 @phys_Q
اعمال اصل هولوگرافیک به پیکر های سیاه آسمانی - سیاهچاله ها ، ویژگی های ترمودینامیکی راز آمیز سیاهچاله ها را درک پذیر تر می کند - با تمرکز بر این پیش بینی که این پیکر ها دارای آنتروپی بزرگی هستند و با مشاهده آنان از دیدگاه مکانیک کوانتومی ، می توان آنها را دقیقاً مانند یک هولوگرام توصیف کرد .
این اجرام کیهانی، همانطور که توسط نظریههای کوانتومی تأیید میشود، میتوانند به طرز باورنکردنی پیچیده باشند و حجم عظیمی از اطلاعات را به عنوان بزرگترین هارد دیسک موجود در طبیعت، در 2D در درون خود متمرکز کنند. این ایده با نظریه نسبیت Relativity اینشتین مطابقت دارد که سیاهچاله ها را ، 3D ، ساده، کروی و صاف توصیف می کند. سیاهچاله ها نمایندگانی عالی از مسئله بزرگ پیش روی فیزیک نظری ، اتحاد نظریه نسبیت عام GR اینشتین با فیزیک کوانتومیQP پیرامون گرانش هستند.
اصل انقلابی هولوگرافیک ، تا حدی غیر شهودی ست و رفتار گرانش در یک منطقه معین از فضا را میتوان بر حسب سیستم متفاوتی در امتداد لبه (مرز boundary) آن ناحیه و بنابراین در یک بعد کمتر کار میکند - پیشنهاد می کند . و مهمتر از آن، در این توصیف جایگزین (به نام هولوگرافیک) گرانش به صراحت پدیدار نمی شود. به عبارت دیگر، اصل هولوگرافیک به ما این امکان را می دهد که گرانش را با استفاده از زبانی توصیف کنیم که حاوی گرانش نیست، بنابراین از اصطکاک با مکانیک کوانتومی جلوگیری می کنیم.
اما این پرسش پیشآمد می کند پس جایگاه گرانش در توصیف هولوگرافیک از یونیورس ، در کجا قرار می گیرد . در لبه ی منطقه ای از فضا که با تئوری میدان کوانتومی کانفورمالCFT کنترل می گردد شاهد تئوری های پارتیکلی و فاقد گرانش هستیم . در درون این ناحیه مرزی (لبه) یک فضای آنتی دی سیتر AdS وجود دارد که با نوع خاصی از تئوری ریسمان کنترل شده و حاوی گرانش است .
شگفتانگیزترین چشمانداز اصل هولوگرافیک در نهایت تدوین نظریهای برای گرانش کوانتومی باشد. به هر حال، همخوانی AdS/CFT سیستمی را نشان میدهد که در آن مکانیک کوانتومی و گرانش را میتوان در یک مدل یکپارچه توصیف کرد. در نظر گرفتن یونیورس به عنوان یک هولوگرام به فیزیکدانان این امکان را می دهد تا گرانش را به عنوان پیش بینی مکانیک کوانتومی در بعد بالاتر در نظر بگیرند. این به ویژه به دلیل همخوانی معکوس inverse correspondence بین مرز boundary و باک bulk مفید است، زیرا پدیده های گرانشی بسیار بزرگ در باک (مانند سیاهچاله ها) نسبت به زمانی که در مرز نگاه می شود، جایی که رویداد بسیار ضعیف می شود، بسیار آسان تر می شود. به طور مشابه، زمانی که سیستمهای کوانتومی بسیار پیچیده بهعنوان شکل پیشبینیشدهشان در نظر گرفته شوند، بسیار سادهتر میشوند .
احتمال جالب دیگری که از ماهیت هولوگرافیک یونیورس ناشی می شود، از ویژگی های فراکتالی هولوگرام هایی است که قبلاً ذکر شد. بخش عمده، همانطور که انتظار می رود، یک فراکتال نیست، زیرا دارای ابعادی با عدد صحیح 2 است ، اما خود «فیلم» هولوگرافیک، میتواند مرز احتمالی باشد. اگر مرز، و بنابراین برهمکنش های مکانیکی کوانتومی یونیورس ماهیت فرکتالی داشته باشد، این توضیح جالبی برای درهم تنیدگی کوانتومی ارائه می دهد که در آن پارتیکل ها به دلیل اینکه صرفاً الگوهای تکرار شونده دارند، مشابه یکدیگر هستند، و درهم تنیده می مانند. این را میتوان برای حمایت از نظریه تکالکترون ( تک الکترون جان ویلر را بیاد دارید؟)، که بیان میکند هر الکترون در جهان جرم و بار مشابهی با دیگر الکترون ها دارد، و می توان همه الکترون ها را بهم تعمیم داد، زیرا عملا یک الکترون(در حالت ها و مکان های مختلف) موجود است.
توضیح سنتی این است که الکترونها میتوانند در طول زمان به سمت عقب و جلو حرکت کنند تا به این نتیجه برسند، اما شاید یک نظریه زیباتر این باشد که همه الکترون ها اساساً یکسان اند - زیرا همه آنها بخشهایی از طبیعت فراکتالی یونیورس در مقیاس کوانتومی هستند.
اصل هولوگرافیک نظریهای است که از دههها تفسیر ریاضی و کاوش نظری، و از همکاری بین برخی از عجیبترین و ظاهراً متفاوتترین زمینهها به وجود آمده است. هولوگرافیک نظریه ای است با مفاهیمی در مقیاس کیهانی برای نحوه درک ما از فیزیک و روشی که در آن جایگاه خود را در جهان در نظر می گیریم. این نظریه بدون مشکلات و رقبای خود نیست، اما نقطه اوج برخی از بزرگترین نوابغ نسل ما ست که به آنچه ممکن است یکی از شدیدترین انقلاب های کیهانی در تاریخ ما باشد منجر شده است. امیدوارم که این مقاله در خدمت روشن کردن این بستر جذاب بوده باشد و سطح کافی از دانش را برای درک عمیق این نظریه فراهم کرده باشد.
🆔 @phys_Q
Telegram
attach 📎
🔥4👍1
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
🟣 چطوری برندگان نوبل ۲۰۲۰ نشان دادند که ایده اینشتین در مورد کوانتوم اشتباه بود؟
🆔 @phys_Q
🆔 @phys_Q
❤5👍2
🟣 در پارادوکس جدید، سیاهچالهها ظاهراً از مرگ گرمایی می گریزد
تئوری اطلاعات کوانتومی-جورج موسر
قسمت چهارم
✦ بدون پروانه قرض گرفته شده!
کامپیوتر ساینتیست ها ، در اولین واکنش به این پیشنهاد، شگفت زده شدند. آنها هرگز پیچیدگی مدار را برای توصیف تکامل سیستم های فیزیکی در نظر نمیگرفتند. این مفهوم فقط دشواری ذاتی یک کار محاسباتی را می سنجد. آرام هارو، فیزیکدان مؤسسه فناوری ماساچوست، میگوید: نکته پیچیدگی مدار این است که سعی کنید آن نمونههای نادری را که در آن میتوانید چیزی را سریعتر محاسبه کنید، ثبت کنید.
به عنوان مثال، ضرب دو عدد را در نظر بگیرید. در روش رایج ضرب طولانی، شما هر رقم را در هر رقم دیگر ضرب می کنید. تعداد ارقام را افزایش دهید و شمار مراحل را به عنوان مربع آن عدد افزایش دهید. با این حال معلوم می شود که این اتلاف وقت است. پیچیدگی مدار ضرب کمتر از روش مدرسه ابتدایی است.
کامپیوتر ساینتیست ها نمیتوانستند ببینند که اینها چه ارتباطی با فیزیک دارد. پیچیدگی مدار برای آنها یک ابزار نظری برای ارزیابی الگوریتم ها ست، نه یک کمیت فیزیکی. فرض کنید شخصی به شما الگوریتمی داده است که ارقام 3، 1، 4، 1، 5، 9 را به دست می دهد. در ظاهر، این ارقام شبیه حاصلضرب یک الگوریتم طولانی و پیچیده به نظر می رسند. آنها هیچ الگوی آشکاری ندارند و تصادفی به نظر می رسند، که حالتی از حداکثر پیچیدگی است. تنها الگوریتمی که می تواند یک سری تصادفی از ارقام را تولید کند، الگوریتمی است که آن ارقام را از قبل در آن برنامه ریزی کرده باشد. فقط به این دلیل که سالها پیش کسی به شما گفته است، متوجه میشوید که این ارقام تصادفی نیستند، بلکه تابعی از π هستند، و بنابراین خروجی یک الگوریتم ساده هستند.
ما میتوانیم دیدی از چشم-خدا نسبت به فضا-زمان به دست آوریم که برای کسی در آن قابل دسترسی نیست.
آدام بولند، دانشگاه استنفورد
بدون این نکته مفید، تنها راه برای تعیین پیچیدگی مدار آزمون و خطا خواهد بود: آزمایش کلیه مدارهای محتمل ، جستجوی مداری که ارقام را بازتولید کند. در واقع، یافتن تنها یک مدار کافی نیست - باید تک تک مدارها را پیدا کنید و سپس کوتاهترین مدار را انتخاب کنید. آدام بولند، کامپیوتر ساینتیست در استنفورد گفت: « حس کردن feel» یا تخمین پیچیدگی این توابع بسیار سخت است.
اسکات آرونسون، کامپیوتر ساینتیست در دانشگاه تگزاس، آستین که سالها با دوستان فیزیکدان بحث میکرد تا در مورد پیچیدگی محاسباتی تامل کنند، اکنون که این اتفاق افتاده بود، تردید داشت . او به خاطر میآورد: من مدتها در مورد اینکه نظریه پیچیدگی به طور بالقوه به فیزیک بنیادی مرتبط است، در تلاش بودم ، اما وقتی لنی درگیر مطالعات شد، در موقعیت بسیار عجیبی قرار گرفتم که سعی کردم توقف کنم.
🆔 @phys_Q
تئوری اطلاعات کوانتومی-جورج موسر
قسمت چهارم
✦ بدون پروانه قرض گرفته شده!
کامپیوتر ساینتیست ها ، در اولین واکنش به این پیشنهاد، شگفت زده شدند. آنها هرگز پیچیدگی مدار را برای توصیف تکامل سیستم های فیزیکی در نظر نمیگرفتند. این مفهوم فقط دشواری ذاتی یک کار محاسباتی را می سنجد. آرام هارو، فیزیکدان مؤسسه فناوری ماساچوست، میگوید: نکته پیچیدگی مدار این است که سعی کنید آن نمونههای نادری را که در آن میتوانید چیزی را سریعتر محاسبه کنید، ثبت کنید.
به عنوان مثال، ضرب دو عدد را در نظر بگیرید. در روش رایج ضرب طولانی، شما هر رقم را در هر رقم دیگر ضرب می کنید. تعداد ارقام را افزایش دهید و شمار مراحل را به عنوان مربع آن عدد افزایش دهید. با این حال معلوم می شود که این اتلاف وقت است. پیچیدگی مدار ضرب کمتر از روش مدرسه ابتدایی است.
کامپیوتر ساینتیست ها نمیتوانستند ببینند که اینها چه ارتباطی با فیزیک دارد. پیچیدگی مدار برای آنها یک ابزار نظری برای ارزیابی الگوریتم ها ست، نه یک کمیت فیزیکی. فرض کنید شخصی به شما الگوریتمی داده است که ارقام 3، 1، 4، 1، 5، 9 را به دست می دهد. در ظاهر، این ارقام شبیه حاصلضرب یک الگوریتم طولانی و پیچیده به نظر می رسند. آنها هیچ الگوی آشکاری ندارند و تصادفی به نظر می رسند، که حالتی از حداکثر پیچیدگی است. تنها الگوریتمی که می تواند یک سری تصادفی از ارقام را تولید کند، الگوریتمی است که آن ارقام را از قبل در آن برنامه ریزی کرده باشد. فقط به این دلیل که سالها پیش کسی به شما گفته است، متوجه میشوید که این ارقام تصادفی نیستند، بلکه تابعی از π هستند، و بنابراین خروجی یک الگوریتم ساده هستند.
ما میتوانیم دیدی از چشم-خدا نسبت به فضا-زمان به دست آوریم که برای کسی در آن قابل دسترسی نیست.
آدام بولند، دانشگاه استنفورد
بدون این نکته مفید، تنها راه برای تعیین پیچیدگی مدار آزمون و خطا خواهد بود: آزمایش کلیه مدارهای محتمل ، جستجوی مداری که ارقام را بازتولید کند. در واقع، یافتن تنها یک مدار کافی نیست - باید تک تک مدارها را پیدا کنید و سپس کوتاهترین مدار را انتخاب کنید. آدام بولند، کامپیوتر ساینتیست در استنفورد گفت: « حس کردن feel» یا تخمین پیچیدگی این توابع بسیار سخت است.
اسکات آرونسون، کامپیوتر ساینتیست در دانشگاه تگزاس، آستین که سالها با دوستان فیزیکدان بحث میکرد تا در مورد پیچیدگی محاسباتی تامل کنند، اکنون که این اتفاق افتاده بود، تردید داشت . او به خاطر میآورد: من مدتها در مورد اینکه نظریه پیچیدگی به طور بالقوه به فیزیک بنیادی مرتبط است، در تلاش بودم ، اما وقتی لنی درگیر مطالعات شد، در موقعیت بسیار عجیبی قرار گرفتم که سعی کردم توقف کنم.
🆔 @phys_Q
Telegram
attach 📎
Forwarded from کوانتوم مکانیک🕊
🟣 چرا اصل هولوگرافیک بسیار هیجان انگیز است
کیو بیت ها در واقع با bloch sphere در فضای هیلبرت توصیف می شوند و خلاف انباشت حجمی آبجکت های 3D در صورت قرار گیری در کنار یکدیگر روی سطح قرار می گیرند و بنوعی شبکه ای در هم تنیده را تشکیل می دهند و این مهم بسیار شبیه سطح 2D هایپربولیک اطلاعات کوانتومی در تئوری هولوگرافیک است. و از آنجایی که مقدار کیوبیت بسته به مقدار جفت درهم تنیده آن تغییر می کند، درجه ای از عدم تعین indeterminacy در سیستم وجود دارد. اگر هنوز کیوبیت اول را اندازه گیری نکرده اید، نمی توانید در مورد دومی مطمئن باشید. مقدار عدم قطعیت uncertainty هر سیستم مشخص آنتروپی آن نامیده می شود.
با درهم تنیدگی Entangled از هم گسیختگی disentangled کیوبیت ها، سطح آنتروپی بالا و پایین می رود. شما با میدان های آنتروپی در حالتی دائما در حال تغییر مواجه هستید.
اصل هولوگرافیک معتقد است که جهان سه بعدی ما نمایش یا طرحی از تمام این فعالیت هایی است که روی یک سطح دو بعدی پر از کیوبیت انجام می شود.
قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/9406
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/9407
کیو بیت ها در واقع با bloch sphere در فضای هیلبرت توصیف می شوند و خلاف انباشت حجمی آبجکت های 3D در صورت قرار گیری در کنار یکدیگر روی سطح قرار می گیرند و بنوعی شبکه ای در هم تنیده را تشکیل می دهند و این مهم بسیار شبیه سطح 2D هایپربولیک اطلاعات کوانتومی در تئوری هولوگرافیک است. و از آنجایی که مقدار کیوبیت بسته به مقدار جفت درهم تنیده آن تغییر می کند، درجه ای از عدم تعین indeterminacy در سیستم وجود دارد. اگر هنوز کیوبیت اول را اندازه گیری نکرده اید، نمی توانید در مورد دومی مطمئن باشید. مقدار عدم قطعیت uncertainty هر سیستم مشخص آنتروپی آن نامیده می شود.
با درهم تنیدگی Entangled از هم گسیختگی disentangled کیوبیت ها، سطح آنتروپی بالا و پایین می رود. شما با میدان های آنتروپی در حالتی دائما در حال تغییر مواجه هستید.
اصل هولوگرافیک معتقد است که جهان سه بعدی ما نمایش یا طرحی از تمام این فعالیت هایی است که روی یک سطح دو بعدی پر از کیوبیت انجام می شود.
قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/9406
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/9407
👍2
🟣 فیزیکدانان پژواک پسزمینه کیهان را شناسایی کردهاند
نوشته میشل استار
قسمت نخست
دیگه رسمی شده است . چیزی وجود دارد که ستاره ها را به گونه ای می لرزاند که دیگر نمی توان آن را به شانس نسبت داد.
چندین تیم در سراسر جهان به طور مستقل سیگنالی را در تایمینگ ستارگان چشمک زن به نام تپ اختر pulsars پیدا کردهاند که به امواج گرانشی غولپیکر با طول موج بلند در امتداد کهکشان میغلتد . هنوز تشخیص کامل امواج گرانشی داده نشده - اما بیش از 99 درصد احتمال دارد که آنچه ما به آن نگاه می کنیم چیز مهمی باشد.
تیم های استرالیا، ایالات متحده، اروپا، چین و هند نتایج خود را به طور همزمان در انبوهی از مقالات منتشر می کنند.
اخترفیزیکدان، استفن تیلور از دانشگاه واندربیلت و می گوید: ما در 15 سال گذشته در مأموریتی بوده ایم تا پژواکی hum از امواج گرانشی با دامنهی کم را پیدا کنیم که در سراسر یونیورس طنین انداز می شود و در کهکشان ما می چرخد تا فضا-زمان را به روشی قابل اندازه گیری تحریف کند. رئیس NANOGrav، تیم در ایالات متحده، در یک کنفرانس مطبوعاتی گفت:
ما بسیار خوشحالیم که اعلام کنیم کار سخت ما نتیجه داده است و ... شواهد هیجان انگیزی از این پس زمینه امواج گرانشی داریم."
استرونومی امواج گرانشی یک ایده نسبتاً جدید است که به دنبال تشخیص امواج فضا-زمان ناشی از برخورد دو سیاهچاله در سال 2015 است. از آن زمان، آشکارسازهای امواج گرانشی روی زمین ما نزدیک به 100 رویداد موج گرانشی تایید شده را در زمان وقوع این اتفاق شناسایی کردهاند. سیاهه ای که همگی از ادغام اجرام متراکم ستاره ای - سیاهچاله ها و ستاره های نوترونی ایجاد شده اند.
امواج گرانشی ناشی از رویدادهای پرجرم در یونیورس است. تصادم بین سیاهچاله ها را به عنوان سنگی که در یک حوض پرتاب می شود و امواج گرانشی به هنگام ایجاد امواج را تصور کنید. رسانه خود فضا-زمان است و امواجی که با سرعت نور حرکت میکنند، در همه جهات منتشر میشوند و فضا-زمان را به گونهای که ما میتوانیم تشخیص دهیم کشیده و فشرده میکنند.
حالا تصور کنید چه تعداد سیاهچاله باید در سراسر جهان با هم برخورد کنند. و چه بسیار رویدادهای پرجرم دیگر باید این امواج را ایجاد کنند. فضا-زمان باید کاملاً در پژواکی ممتد از امواج گرانشی باشد ، اما یک مشکل وجود دارد. زمین به سادگی کوچکتر از آن است که آنها را در طول موجهای بلندتر در مقیاس نانوهرتز که میتواند برای سالهای نوری امتداد داشته باشد، شناسایی کند، آنهایی که انتظار میرود رویدادهای پرجرم تر ، مانند ادغام سیاهچالههای کلان جرم در مرکز کهکشانها هستند.
اما خوشبختانه ما در کهکشانی زندگی می کنیم که بسیار بزرگتر از زمین است. و چیزی در کهکشان ما وجود دارد که سیگنالهای تایمینگ بسیار دقیقی را منتشر میکند که میتواند تحت تأثیر امواج گرانشی نانوهرتز قرار گیرد: تپاخترهای رادیویی. اینها ستارگان نوترونی هستند که بسیار سریع می چرخند و فواره های نور رادیویی از قطب های مغناطیسی آنها فوران می کنند. در حین چرخش، این پرتوها مانند یک فانوس دریایی کیهانی از کنار زمین عبور می کنند، و از آنجایی که زمان این پالس ها بسیار دقیق است، می توانیم از آنها برای تشخیص نحوه کشش و فشرده شدن فضا هنگام عبور امواج گرانشی استفاده کنیم.
تنها یک نقص جزئی در تایمینگ کافی نیست. اما اگر به اندازه کافی تپ اختر با اشکالات مرتبط در یک بازه زمانی بقدر کفایت طولانی داشته باشید، می توانید شواهدی از یک موج گرانشی بزرگ جمع آوری کنید. این کاری است که تیمهای مختلف در سراسر جهان انجام دادند و در مجموع 115 تپ اختر بین آنها را تا 18 سال برای آرایه زمانبندی Parkes Pulsar در استرالیا مطالعه کردند.
🆔 @phys_Q
نوشته میشل استار
قسمت نخست
دیگه رسمی شده است . چیزی وجود دارد که ستاره ها را به گونه ای می لرزاند که دیگر نمی توان آن را به شانس نسبت داد.
چندین تیم در سراسر جهان به طور مستقل سیگنالی را در تایمینگ ستارگان چشمک زن به نام تپ اختر pulsars پیدا کردهاند که به امواج گرانشی غولپیکر با طول موج بلند در امتداد کهکشان میغلتد . هنوز تشخیص کامل امواج گرانشی داده نشده - اما بیش از 99 درصد احتمال دارد که آنچه ما به آن نگاه می کنیم چیز مهمی باشد.
تیم های استرالیا، ایالات متحده، اروپا، چین و هند نتایج خود را به طور همزمان در انبوهی از مقالات منتشر می کنند.
اخترفیزیکدان، استفن تیلور از دانشگاه واندربیلت و می گوید: ما در 15 سال گذشته در مأموریتی بوده ایم تا پژواکی hum از امواج گرانشی با دامنهی کم را پیدا کنیم که در سراسر یونیورس طنین انداز می شود و در کهکشان ما می چرخد تا فضا-زمان را به روشی قابل اندازه گیری تحریف کند. رئیس NANOGrav، تیم در ایالات متحده، در یک کنفرانس مطبوعاتی گفت:
ما بسیار خوشحالیم که اعلام کنیم کار سخت ما نتیجه داده است و ... شواهد هیجان انگیزی از این پس زمینه امواج گرانشی داریم."
استرونومی امواج گرانشی یک ایده نسبتاً جدید است که به دنبال تشخیص امواج فضا-زمان ناشی از برخورد دو سیاهچاله در سال 2015 است. از آن زمان، آشکارسازهای امواج گرانشی روی زمین ما نزدیک به 100 رویداد موج گرانشی تایید شده را در زمان وقوع این اتفاق شناسایی کردهاند. سیاهه ای که همگی از ادغام اجرام متراکم ستاره ای - سیاهچاله ها و ستاره های نوترونی ایجاد شده اند.
امواج گرانشی ناشی از رویدادهای پرجرم در یونیورس است. تصادم بین سیاهچاله ها را به عنوان سنگی که در یک حوض پرتاب می شود و امواج گرانشی به هنگام ایجاد امواج را تصور کنید. رسانه خود فضا-زمان است و امواجی که با سرعت نور حرکت میکنند، در همه جهات منتشر میشوند و فضا-زمان را به گونهای که ما میتوانیم تشخیص دهیم کشیده و فشرده میکنند.
حالا تصور کنید چه تعداد سیاهچاله باید در سراسر جهان با هم برخورد کنند. و چه بسیار رویدادهای پرجرم دیگر باید این امواج را ایجاد کنند. فضا-زمان باید کاملاً در پژواکی ممتد از امواج گرانشی باشد ، اما یک مشکل وجود دارد. زمین به سادگی کوچکتر از آن است که آنها را در طول موجهای بلندتر در مقیاس نانوهرتز که میتواند برای سالهای نوری امتداد داشته باشد، شناسایی کند، آنهایی که انتظار میرود رویدادهای پرجرم تر ، مانند ادغام سیاهچالههای کلان جرم در مرکز کهکشانها هستند.
اما خوشبختانه ما در کهکشانی زندگی می کنیم که بسیار بزرگتر از زمین است. و چیزی در کهکشان ما وجود دارد که سیگنالهای تایمینگ بسیار دقیقی را منتشر میکند که میتواند تحت تأثیر امواج گرانشی نانوهرتز قرار گیرد: تپاخترهای رادیویی. اینها ستارگان نوترونی هستند که بسیار سریع می چرخند و فواره های نور رادیویی از قطب های مغناطیسی آنها فوران می کنند. در حین چرخش، این پرتوها مانند یک فانوس دریایی کیهانی از کنار زمین عبور می کنند، و از آنجایی که زمان این پالس ها بسیار دقیق است، می توانیم از آنها برای تشخیص نحوه کشش و فشرده شدن فضا هنگام عبور امواج گرانشی استفاده کنیم.
تنها یک نقص جزئی در تایمینگ کافی نیست. اما اگر به اندازه کافی تپ اختر با اشکالات مرتبط در یک بازه زمانی بقدر کفایت طولانی داشته باشید، می توانید شواهدی از یک موج گرانشی بزرگ جمع آوری کنید. این کاری است که تیمهای مختلف در سراسر جهان انجام دادند و در مجموع 115 تپ اختر بین آنها را تا 18 سال برای آرایه زمانبندی Parkes Pulsar در استرالیا مطالعه کردند.
🆔 @phys_Q
Telegram
attach 📎
👍4🤯2🔥1
تلسکوپ رادیویی موریانگ در ویراجوری کانتری در پارکز، استرالیا. (الکس چرنی)
🟣 فیزیکدانان پژواک پسزمینه کیهان را شناسایی کردهاند
قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/10004
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/10010
قسمت سوم
https://t.me/phys_Q/10011
End
Source:
https://www.sciencealert.com/breaking-news-physicists-have-detected-the-background-hum-of-the-universe
🟣 فیزیکدانان پژواک پسزمینه کیهان را شناسایی کردهاند
قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/10004
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/10010
قسمت سوم
https://t.me/phys_Q/10011
End
Source:
https://www.sciencealert.com/breaking-news-physicists-have-detected-the-background-hum-of-the-universe
👍1🔥1
🟣 هولوگرافیک
منشا ساختارهای موجود در یونیورس یکی از عمیق ترین اسرار در فیزیک مدرن است و در قلب تلاش های تجربی برای درک مهبانگ قرار گرفته است.
اغلب اعتقاد بر این است که نوسانات کوانتومی در طول دوره اولیه انبساط expanding شتابدار ، یا تورم inflation کیهانی، این کلان ساختارها را ایجاد کرده است، اما فیزیک و منشاء تورم ، مبهم باقی مانده است. پیشرفتهای مدرن در گرانش کوانتومی، بستر حمایت کنندهی بسیار قوی برای حدس هولوگرافیک فراهم کرده است، که نشان میدهد فیزیک گرانشی در یک حجم حاوی اطلاعاتی ، مشابه یک نظریه میدان کوانتومی در مرز آن است. ما این حدس قدرتمند را در یونیورس اولیه به کار می بریم و ویژگی های مشاهده پذیر مهبانگ 4 بعدی - دارای گرانش را بر اساس نظریه میدان کوانتومی 3 بعدی - فاقد گرانش بازنویسی می کنیم. با کمال تعجب، ما کشف کردیم که برخی از سادهترین نظریههای میدانی در 3 بعد میتوانند با موفقیت (تقریبا) تمام مشاهدات کیهانی جهان اولیه را توضیح دهند.
🆔 @phys_Q
منشا ساختارهای موجود در یونیورس یکی از عمیق ترین اسرار در فیزیک مدرن است و در قلب تلاش های تجربی برای درک مهبانگ قرار گرفته است.
اغلب اعتقاد بر این است که نوسانات کوانتومی در طول دوره اولیه انبساط expanding شتابدار ، یا تورم inflation کیهانی، این کلان ساختارها را ایجاد کرده است، اما فیزیک و منشاء تورم ، مبهم باقی مانده است. پیشرفتهای مدرن در گرانش کوانتومی، بستر حمایت کنندهی بسیار قوی برای حدس هولوگرافیک فراهم کرده است، که نشان میدهد فیزیک گرانشی در یک حجم حاوی اطلاعاتی ، مشابه یک نظریه میدان کوانتومی در مرز آن است. ما این حدس قدرتمند را در یونیورس اولیه به کار می بریم و ویژگی های مشاهده پذیر مهبانگ 4 بعدی - دارای گرانش را بر اساس نظریه میدان کوانتومی 3 بعدی - فاقد گرانش بازنویسی می کنیم. با کمال تعجب، ما کشف کردیم که برخی از سادهترین نظریههای میدانی در 3 بعد میتوانند با موفقیت (تقریبا) تمام مشاهدات کیهانی جهان اولیه را توضیح دهند.
🆔 @phys_Q
👍2
Forwarded from کوانتوم مکانیک🕊
🟣فراتر از اینشتین: فیزیکدانان پیوندهای شگفت انگیزی در کیهان پیدا می کنند
کاترین زندونِللا
قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/9759
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/9764
قسمت سوم
https://t.me/phys_Q/9765
قسمت چهارم
https://t.me/phys_Q/9766
Reference:
https://www.princeton.edu/news/2018/12/17/beyond-einstein-physicists-find-surprising-connections-cosmos
کاترین زندونِللا
قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/9759
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/9764
قسمت سوم
https://t.me/phys_Q/9765
قسمت چهارم
https://t.me/phys_Q/9766
Reference:
https://www.princeton.edu/news/2018/12/17/beyond-einstein-physicists-find-surprising-connections-cosmos
👏3🔥1
🟣 فیزیکدانان پژواک پسزمینه کیهان را شناسایی کردهاند
نوشته میشل استار
قسمت دوم
دانیل ریردون، اخترفیزیکدان از دانشگاه PPTA و Swinburne در استرالیا می گوید: "آرایه تایمینگ تپ اختر یک دیتکتور امواج گرانشی در مقیاس کهکشانی است. ما یک "غرش rumble" تکرار شونده در میان تپ اخترهای آرایه خود را شناسایی کرده ایم - سیگنالی در فرکانس های بسیار پایین."
ما، همراه با همکاران بینالمللیمان، اکنون نشانهای از اثر انگشت را میبینیم که نشان میدهد این غرش از امواج گرانشی منشأ میگیرد.
ما قبلاً نشانه هایی از این سیگنال داشته ایم. در ژانویه 2021، NANOGrav مقالهای را منتشر کرد که در آن جزئیاتی از اولین نشانه از پسزمینه امواج گرانشی در دادههای تایمینگ تپ اخترشان را شرح میداد. در ژانویه 2022، آرایه تایمینگ بینالمللی تپاختر با مجموعه تپاخترهای خود از داده های قبلی پیروی کرد.
اکنون، پس از کار سخت برای تعیین اینکه سیگنال توسط تپ اخترها یا سایر نویزهای موجود در داده ها تولید نشده است، محققان به این نتیجه رسیده اند که سیگنال برجسته است.
سیگنال NANOGrav دارای سطح اطمینان 4 سیگما در 67 تپ اختر یا 99.349 درصد است. سیگنال PPTA از سطح اطمینان پایین تری برخوردار است زیرا تپ اخترهای کمتری را مطالعه می کند. تشخیص آنها فقط بر اساس 30 ستاره اما در یک دوره طولانی تر است. استاندارد طلایی برای کشف 5 سیگما است. بنابراین هنوز کارهای زیادی برای انجام دادن وجود دارد.
ریردون میگوید: «این هنوز یک دیتکت امواج گرانشی نیست. این اثر انگشت باید واضحتر شود، برای مثال، با استفاده از دادههای بیشتر، تا این موضوع به عنوان یک دیتکت موج گرانشی تأیید شود. انجام با شواهد مشاهده شده توسط مجموعه همکاری های آرایه تایمینگ تپ اختر."
از آنجایی که هنوز دیتکت موج گرانشی تایید نشده است، محققان نمی توانند به طور قطعی بگویند چه چیزی باعث آن شده است. واضح ترین پاسخ سیاهچاله های کلان جرم است. ادغامهای ابرسیاهچالهها باید با سرعتی اتفاق بیفتد که یونیورس را با صدای امواج گرانشی ، مانند غرش دریا پر کند.
این تنها منبع بالقوه پس زمینه موج گرانشی نیست. ریسمان های کیهانی، تغییرات فاز در کیهان، تورم سریع فضا که پس از بیگ بنگ رخ داد - همه اینها می توانند امواج گرانشی با فرکانس پایین تولید کنند. (بیگ بنگ نیز ممکن است نقش داشته باشد، اما طول موج آن به اندازه کیهان خواهد بود – چیزی که ما قطعا آشکارساز کافی بزرگ برای آن نداریم.)
چیزی که احتمالاً در حال حاضر به آن نگاه می کنیم، پس زمینه سیاهچاله ابرجرم است.
ما می دانیم که هر کهکشان بزرگی دارای یک سیاهچاله کلانجرم در هسته خود است. همچنین می دانیم که کهکشان ها با هم برخورد می کنند، و زمانی که با هم برخورد می کنند، انتظار داریم سیاهچاله های کلان جرم در مرکز در یکدیگر فرو بروند و شروع به چرخیدن به دور یکدیگر کنند و امواج گرانشی ساطع کنند.
ریردون توضیح داد:
هرچه دورتر به یونیورس نگاه کنیم، تعداد بیشتری از این سیستمهای سیاهچالههای کلانجرم را میتوانیم ببینیم. جمعیت بسیار زیادی از سیاهچالههای کلانجرم در یونیورس دور، اقیانوسی رندوم از امواج گرانشی ایجاد میکنند که بر روی زمین و تپ اخترها و کهکشان ما تاثیر می گذارند.
نجوم آرایه تایمینگ تپ اختر یک بازی طولانی است، اما ما به سیگنال تایید شده نزدیک شده ایم. آرایههای تایمینگ تپاختر های منفرد در سراسر یونیورس اکنون مجموعه دادههای خود را ترکیب کردهاند و در تلاش هستند تا یافتههای خود را تحت همکاری IPTA تأیید کنند. این تایید باید در عرض یک سال، شاید دو سال آینده به نتیجه برسد.
سپس، دوره جدید جسورانه نجوم امواج گرانشی نانوهرتز می تواند آغاز شود. محققان قادر خواهند بود سیگنال را از هم جدا کنند، ویژگیهای آن را مطالعه کنند و منابع وقفههای گرانشی پرجرمی را که در فضا رشد میکنند، کشف کنند. از آنجا، ما حتی ممکن است شروع به کاوش با جزئیات بیشتر از همیشه در مورد خواص سیاهچاله های کلان جرم کنیم.
ریردون به ScienceAlert میگوید: «این آرایههای تایمینگ تپاختر اولین اشارهای به امواج گرانشی با فرکانس نانوهرتز هستند.
🆔 @phys_Q
نوشته میشل استار
قسمت دوم
دانیل ریردون، اخترفیزیکدان از دانشگاه PPTA و Swinburne در استرالیا می گوید: "آرایه تایمینگ تپ اختر یک دیتکتور امواج گرانشی در مقیاس کهکشانی است. ما یک "غرش rumble" تکرار شونده در میان تپ اخترهای آرایه خود را شناسایی کرده ایم - سیگنالی در فرکانس های بسیار پایین."
ما، همراه با همکاران بینالمللیمان، اکنون نشانهای از اثر انگشت را میبینیم که نشان میدهد این غرش از امواج گرانشی منشأ میگیرد.
ما قبلاً نشانه هایی از این سیگنال داشته ایم. در ژانویه 2021، NANOGrav مقالهای را منتشر کرد که در آن جزئیاتی از اولین نشانه از پسزمینه امواج گرانشی در دادههای تایمینگ تپ اخترشان را شرح میداد. در ژانویه 2022، آرایه تایمینگ بینالمللی تپاختر با مجموعه تپاخترهای خود از داده های قبلی پیروی کرد.
اکنون، پس از کار سخت برای تعیین اینکه سیگنال توسط تپ اخترها یا سایر نویزهای موجود در داده ها تولید نشده است، محققان به این نتیجه رسیده اند که سیگنال برجسته است.
سیگنال NANOGrav دارای سطح اطمینان 4 سیگما در 67 تپ اختر یا 99.349 درصد است. سیگنال PPTA از سطح اطمینان پایین تری برخوردار است زیرا تپ اخترهای کمتری را مطالعه می کند. تشخیص آنها فقط بر اساس 30 ستاره اما در یک دوره طولانی تر است. استاندارد طلایی برای کشف 5 سیگما است. بنابراین هنوز کارهای زیادی برای انجام دادن وجود دارد.
ریردون میگوید: «این هنوز یک دیتکت امواج گرانشی نیست. این اثر انگشت باید واضحتر شود، برای مثال، با استفاده از دادههای بیشتر، تا این موضوع به عنوان یک دیتکت موج گرانشی تأیید شود. انجام با شواهد مشاهده شده توسط مجموعه همکاری های آرایه تایمینگ تپ اختر."
از آنجایی که هنوز دیتکت موج گرانشی تایید نشده است، محققان نمی توانند به طور قطعی بگویند چه چیزی باعث آن شده است. واضح ترین پاسخ سیاهچاله های کلان جرم است. ادغامهای ابرسیاهچالهها باید با سرعتی اتفاق بیفتد که یونیورس را با صدای امواج گرانشی ، مانند غرش دریا پر کند.
این تنها منبع بالقوه پس زمینه موج گرانشی نیست. ریسمان های کیهانی، تغییرات فاز در کیهان، تورم سریع فضا که پس از بیگ بنگ رخ داد - همه اینها می توانند امواج گرانشی با فرکانس پایین تولید کنند. (بیگ بنگ نیز ممکن است نقش داشته باشد، اما طول موج آن به اندازه کیهان خواهد بود – چیزی که ما قطعا آشکارساز کافی بزرگ برای آن نداریم.)
چیزی که احتمالاً در حال حاضر به آن نگاه می کنیم، پس زمینه سیاهچاله ابرجرم است.
ما می دانیم که هر کهکشان بزرگی دارای یک سیاهچاله کلانجرم در هسته خود است. همچنین می دانیم که کهکشان ها با هم برخورد می کنند، و زمانی که با هم برخورد می کنند، انتظار داریم سیاهچاله های کلان جرم در مرکز در یکدیگر فرو بروند و شروع به چرخیدن به دور یکدیگر کنند و امواج گرانشی ساطع کنند.
ریردون توضیح داد:
هرچه دورتر به یونیورس نگاه کنیم، تعداد بیشتری از این سیستمهای سیاهچالههای کلانجرم را میتوانیم ببینیم. جمعیت بسیار زیادی از سیاهچالههای کلانجرم در یونیورس دور، اقیانوسی رندوم از امواج گرانشی ایجاد میکنند که بر روی زمین و تپ اخترها و کهکشان ما تاثیر می گذارند.
نجوم آرایه تایمینگ تپ اختر یک بازی طولانی است، اما ما به سیگنال تایید شده نزدیک شده ایم. آرایههای تایمینگ تپاختر های منفرد در سراسر یونیورس اکنون مجموعه دادههای خود را ترکیب کردهاند و در تلاش هستند تا یافتههای خود را تحت همکاری IPTA تأیید کنند. این تایید باید در عرض یک سال، شاید دو سال آینده به نتیجه برسد.
سپس، دوره جدید جسورانه نجوم امواج گرانشی نانوهرتز می تواند آغاز شود. محققان قادر خواهند بود سیگنال را از هم جدا کنند، ویژگیهای آن را مطالعه کنند و منابع وقفههای گرانشی پرجرمی را که در فضا رشد میکنند، کشف کنند. از آنجا، ما حتی ممکن است شروع به کاوش با جزئیات بیشتر از همیشه در مورد خواص سیاهچاله های کلان جرم کنیم.
ریردون به ScienceAlert میگوید: «این آرایههای تایمینگ تپاختر اولین اشارهای به امواج گرانشی با فرکانس نانوهرتز هستند.
🆔 @phys_Q
Telegram
attach 📎
👍3❤1
🟣 فیزیکدانان پژواک پسزمینه کیهان را شناسایی کردهاند
نوشته میشل استار
قسمت سوم
تصور این که کیهان واقعاً اقیانوسی خروشان از کشش و فشردگی فضا ست، باورنکردنی است. سیاهچاله های کلانجرم غول های کیهانی در قلب کهکشان ها هستند که از گاز تغذیه می کنند و شکل گیری ستارگان را مختل می کنند. من برای آینده ای هیجان زده هستم که در آن رصدهای تپ اختری ما وجود دارد. نقشه پیچیده ای از امواج گرانشی که از جفت سیاهچاله های کلانجرم موج می زند را نشان می دهد. ما باید پژواک پس زمینه کیهان را با "نقاط داغ" امواج گرانشی از جفت منفرد سیاهچاله های کلانجرم که در کهکشان هایی قرار دارند ببینیم که می توانیم آنها را شناسایی کنیم."
قرار است مقالات PPTA در مجله Astrophysical Journal Letters و Publiations of the Astronomical Society of Australia منتشر شود. پنج مقاله NANOGrav در The Astrophysical Journal Letters منتشر خواهند شد.
🆔 @phys_Q
نوشته میشل استار
قسمت سوم
تصور این که کیهان واقعاً اقیانوسی خروشان از کشش و فشردگی فضا ست، باورنکردنی است. سیاهچاله های کلانجرم غول های کیهانی در قلب کهکشان ها هستند که از گاز تغذیه می کنند و شکل گیری ستارگان را مختل می کنند. من برای آینده ای هیجان زده هستم که در آن رصدهای تپ اختری ما وجود دارد. نقشه پیچیده ای از امواج گرانشی که از جفت سیاهچاله های کلانجرم موج می زند را نشان می دهد. ما باید پژواک پس زمینه کیهان را با "نقاط داغ" امواج گرانشی از جفت منفرد سیاهچاله های کلانجرم که در کهکشان هایی قرار دارند ببینیم که می توانیم آنها را شناسایی کنیم."
قرار است مقالات PPTA در مجله Astrophysical Journal Letters و Publiations of the Astronomical Society of Australia منتشر شود. پنج مقاله NANOGrav در The Astrophysical Journal Letters منتشر خواهند شد.
🆔 @phys_Q
👏1
🟣 در پارادوکس جدید، سیاهچالهها ظاهراً از مرگ گرمایی می گریزند
تئوری اطلاعات کوانتومی-جورج موسر
قسمت پنجم
✦ کدی که باید شکسته شود
اگرچه کامپیوتر ساینتیست ها میتوانستند در نظر ساسکیند ببینند که پیچیدگی افزایش مییابد و حجم داخلی سیاهچاله نیز افزایش مییابد، اما شک داشتند که کانکشن واقعی وجود داشته باشد. یا یک مقدار دیگر برابر با حجم داخلی بود، یا دوگانگی AdS/CFT اشتباه بود ، جستجو برای چنین کمیتی تعقیب یک غاز وحشی بود.
برای بررسی بیشتر، بولاند، بیل ففرمن در دانشگاه شیکاگو و اومش وزیرانی در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، پیشنهاد ساسکیند را تشریح کردند و هر دو طرف دوگانگی هولوگرافیک را مطالعه کردند. از یک طرف، آنها سیاهچاله و حجم داخلی آن را آنالیز کردند. از سوی دیگر، آنها پلاسمای داغ را که ظاهراً معادل آن است، در نظر گرفتند.
با چاله hole شروع کنید. قرار بود این قسمت آسان باشد. محققان در تمام طول این مدت فرض میکردند که اگرچه پیچیدگی مدار مانند یک انتزاع نظری به نظر میرسد، اما حجم داخلی یک سیاهچاله همانطور که ساسکیند آن را تعریف کرده است، یک کمیت قابل اندازهگیری است. مانند پیمانکاران ساختمان که پیوسته حجم فضاها را اندازه گیری می کنند.
اما فضانوردانی که در یک سیاهچاله سقوط می کنند در شرایط استفاده از متر نواری نیستند. هنگامی که از افق رویداد عبور می کنند، با سرعت نور به سمت عذاب حتمی حرکت می کنند. بولاند گفت: «آنها قبل از رسیدن به تکینگی زمان زیادی در آنجا ندارند، بنابراین نمی توانند کل فضا را درک کنند.
بولاند و همکارانش متوجه شدند که شما نیازی به پریدن به درون سیاهچاله ندارید. سیاهچاله توسط قوانین گرانش اداره میشود، بنابراین اگر بتوانید آن قوانین را با دقت کافی در رایانه شبیهسازی کنید، به اندازه مدل واقعی در سیاهچاله غوطهور می شوید و اطلاعات دریافت میکنید. بنابراین آنها شبیه سازی را تصور کردند که شامل تیمی از فضانوردان است که از جهات مختلف وارد چاله می شوند. آنها سیگنالهای لیزری را به یکدیگر ارسال میکنند و هر کدام بسته به حجم فضای داخلی، برخی از سیگنالهای دیگران را میبینند، اما نه همه آنها را. اگرچه هیچ فردی زمان برای جمع آوری داده ها ندارد، شما - به عنوان فیزیکدانی که شبیه سازی را اجرا می کند - می توانید این کار را برای او انجام دهید. بولاند گفت: «ما میتوانیم دید خدایی نسبت به فضا-زمان به دست آوریم که برای هیچکس در آن قابل دسترسی نیست».
مشخص شد که علیرغم نگرانی های اولیه محققان، حجم داخلی سیاهچاله بسیار قابل محاسبه است.
سپس توجه خود را به پلاسما معطوف کردند. آنها آن را از نظر کدگشایی، بهعنوان یک کد به اصطلاح بلاک ، تصور کردند. کدهای بلاک به دهه 1850 برمی گردد و هسته اصلی اکثر طرح های کدگذاری مدرن هستند. با چنین کدی، کاراکترهای پیام را چندین بار با استفاده از یک کلید کد تغییر میدهید، بنابراین متن را پشت لایههای با جهت اشتباه پنهان میکنید. کار کد شکن ها سخت تر می شود: حدس زدن کلید برای دیدن اینکه آیا می توانند متن معنی دار را بازیابی کنند یا خیر. اما آنها تنها در صورتی موفق می شوند که کلید را دقیقا حدس بزنند. به دلیل این همه جابجایی، حتی یک خطا هم باعث ناتوانی می شود. بنابراین شکستن کد از نظر محاسباتی سخت است.
کد بلاک چیزی شبیه پلاسما به نظر نمی رسد، چه رسد به سیاهچاله، اما تغییر شکل کاراکترهای کد مشابه به هم ریختن ذرات در پلاسما است. بولاند و همکارانش معادل ریاضی خود را نشان دادند. علاوه بر این، کدگشایی یک پیام کدگذاری شده با یک کد بلاک معادل استنتاج پیچیدگی مدار یک حالت کوانتومی است.
با کنار هم قرار دادن دو طرف دوگانگی AdS/CFT، محققان با مشکل سیب و پرتقال مواجه شدند. محاسبه حجم سیاهچاله نسبتاً ساده است، اما پیچیدگی مدار چیزی جز این نیست. این یک مشکل بود. کل زمینه علم کامپیوتر نظری بر این اصل بنا شده است که وظایف محاسباتی در طبقات مجزایی از پیچیدگی قرار می گیرند. سخت سخت است، آسان آسان است، و هرگز این دو به هم نخواهند رسید.
نکته پایانی این است که دانشمندان کامپیوتر نتوانستند حدس ساسکیند را به عنوان سوء استفاده از مفهوم پیچیدگی مدارشان نادیده بگیرند. در واقع، پارادوکس حجم سیاهچاله اکنون به همان اندازه برای آنها مشکل ساز بود که برای فیزیکدانان، زیرا تهدیدی برای فروپاشی درجه بندی دشواری محاسباتی بود.
🆔 @phys_Q
تئوری اطلاعات کوانتومی-جورج موسر
قسمت پنجم
✦ کدی که باید شکسته شود
اگرچه کامپیوتر ساینتیست ها میتوانستند در نظر ساسکیند ببینند که پیچیدگی افزایش مییابد و حجم داخلی سیاهچاله نیز افزایش مییابد، اما شک داشتند که کانکشن واقعی وجود داشته باشد. یا یک مقدار دیگر برابر با حجم داخلی بود، یا دوگانگی AdS/CFT اشتباه بود ، جستجو برای چنین کمیتی تعقیب یک غاز وحشی بود.
برای بررسی بیشتر، بولاند، بیل ففرمن در دانشگاه شیکاگو و اومش وزیرانی در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، پیشنهاد ساسکیند را تشریح کردند و هر دو طرف دوگانگی هولوگرافیک را مطالعه کردند. از یک طرف، آنها سیاهچاله و حجم داخلی آن را آنالیز کردند. از سوی دیگر، آنها پلاسمای داغ را که ظاهراً معادل آن است، در نظر گرفتند.
با چاله hole شروع کنید. قرار بود این قسمت آسان باشد. محققان در تمام طول این مدت فرض میکردند که اگرچه پیچیدگی مدار مانند یک انتزاع نظری به نظر میرسد، اما حجم داخلی یک سیاهچاله همانطور که ساسکیند آن را تعریف کرده است، یک کمیت قابل اندازهگیری است. مانند پیمانکاران ساختمان که پیوسته حجم فضاها را اندازه گیری می کنند.
اما فضانوردانی که در یک سیاهچاله سقوط می کنند در شرایط استفاده از متر نواری نیستند. هنگامی که از افق رویداد عبور می کنند، با سرعت نور به سمت عذاب حتمی حرکت می کنند. بولاند گفت: «آنها قبل از رسیدن به تکینگی زمان زیادی در آنجا ندارند، بنابراین نمی توانند کل فضا را درک کنند.
بولاند و همکارانش متوجه شدند که شما نیازی به پریدن به درون سیاهچاله ندارید. سیاهچاله توسط قوانین گرانش اداره میشود، بنابراین اگر بتوانید آن قوانین را با دقت کافی در رایانه شبیهسازی کنید، به اندازه مدل واقعی در سیاهچاله غوطهور می شوید و اطلاعات دریافت میکنید. بنابراین آنها شبیه سازی را تصور کردند که شامل تیمی از فضانوردان است که از جهات مختلف وارد چاله می شوند. آنها سیگنالهای لیزری را به یکدیگر ارسال میکنند و هر کدام بسته به حجم فضای داخلی، برخی از سیگنالهای دیگران را میبینند، اما نه همه آنها را. اگرچه هیچ فردی زمان برای جمع آوری داده ها ندارد، شما - به عنوان فیزیکدانی که شبیه سازی را اجرا می کند - می توانید این کار را برای او انجام دهید. بولاند گفت: «ما میتوانیم دید خدایی نسبت به فضا-زمان به دست آوریم که برای هیچکس در آن قابل دسترسی نیست».
مشخص شد که علیرغم نگرانی های اولیه محققان، حجم داخلی سیاهچاله بسیار قابل محاسبه است.
سپس توجه خود را به پلاسما معطوف کردند. آنها آن را از نظر کدگشایی، بهعنوان یک کد به اصطلاح بلاک ، تصور کردند. کدهای بلاک به دهه 1850 برمی گردد و هسته اصلی اکثر طرح های کدگذاری مدرن هستند. با چنین کدی، کاراکترهای پیام را چندین بار با استفاده از یک کلید کد تغییر میدهید، بنابراین متن را پشت لایههای با جهت اشتباه پنهان میکنید. کار کد شکن ها سخت تر می شود: حدس زدن کلید برای دیدن اینکه آیا می توانند متن معنی دار را بازیابی کنند یا خیر. اما آنها تنها در صورتی موفق می شوند که کلید را دقیقا حدس بزنند. به دلیل این همه جابجایی، حتی یک خطا هم باعث ناتوانی می شود. بنابراین شکستن کد از نظر محاسباتی سخت است.
کد بلاک چیزی شبیه پلاسما به نظر نمی رسد، چه رسد به سیاهچاله، اما تغییر شکل کاراکترهای کد مشابه به هم ریختن ذرات در پلاسما است. بولاند و همکارانش معادل ریاضی خود را نشان دادند. علاوه بر این، کدگشایی یک پیام کدگذاری شده با یک کد بلاک معادل استنتاج پیچیدگی مدار یک حالت کوانتومی است.
با کنار هم قرار دادن دو طرف دوگانگی AdS/CFT، محققان با مشکل سیب و پرتقال مواجه شدند. محاسبه حجم سیاهچاله نسبتاً ساده است، اما پیچیدگی مدار چیزی جز این نیست. این یک مشکل بود. کل زمینه علم کامپیوتر نظری بر این اصل بنا شده است که وظایف محاسباتی در طبقات مجزایی از پیچیدگی قرار می گیرند. سخت سخت است، آسان آسان است، و هرگز این دو به هم نخواهند رسید.
نکته پایانی این است که دانشمندان کامپیوتر نتوانستند حدس ساسکیند را به عنوان سوء استفاده از مفهوم پیچیدگی مدارشان نادیده بگیرند. در واقع، پارادوکس حجم سیاهچاله اکنون به همان اندازه برای آنها مشکل ساز بود که برای فیزیکدانان، زیرا تهدیدی برای فروپاشی درجه بندی دشواری محاسباتی بود.
🆔 @phys_Q
🟣 در تئوری اطلاعات information theory ، اطلاعات عناصر بنیادین یونیورس هولوگرافیک هستند که سطح آغازین هست . پیکسل های فضا زمان هر چه به مرز سطح دو بعدی فضای AdS نزدیک تر می شویم فشرده تر خواهند بود که وابسته به ویژگی انحنای منفی این فضا است . در این تئوری فضا یک ویژگی ایمرج شده است و وجود اطلاعات فشرده تر باعث ایجاد فضای بیشتر می گردد . ما فضا را در 3D یونیورس مان با فواصل متریک می سنجیم اما در بینش هولوگرافیک فضا بین دو آبجکت به میزان اطلاعات بین آن دو بستگی دارد .
اطلاعات در این پیکسل به نوعی کدگزاری شده که با ریاضیات تئوری ریسمان سازگار شوند . ویژگی هایی مانند ریسمان باز و بسته همگی از تئوری اطلاعات ایجاد شده اند ، این توصیفات به درون سیاهچاله اشاره دارد . در مرز این فضا از خارج تئوری پارتیکلی که تئوری میدان کوانتومی کانفورمال CFT ، تئوری بی مقیاس است خواهیم داشت .
با پیوند همخوانی آنتی دی سیتر / کانفورمال فیلد تئوری AdS/CFT correspondence تئوری ریسمان به مکانیک کوانتوم و سپس کلاسیک یک یونیورس اسباب بازی خواهیم داشت که فضا ، نیرو ها و مادهی آن در نهایت از پیکسل های اطلاعات ایمرج شده اند .
قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/8888
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/8889
Ref : http://www.iea.usp.br/en/news/holography-as-metaphor-for-the-emergence-of-spacetime
اطلاعات در این پیکسل به نوعی کدگزاری شده که با ریاضیات تئوری ریسمان سازگار شوند . ویژگی هایی مانند ریسمان باز و بسته همگی از تئوری اطلاعات ایجاد شده اند ، این توصیفات به درون سیاهچاله اشاره دارد . در مرز این فضا از خارج تئوری پارتیکلی که تئوری میدان کوانتومی کانفورمال CFT ، تئوری بی مقیاس است خواهیم داشت .
با پیوند همخوانی آنتی دی سیتر / کانفورمال فیلد تئوری AdS/CFT correspondence تئوری ریسمان به مکانیک کوانتوم و سپس کلاسیک یک یونیورس اسباب بازی خواهیم داشت که فضا ، نیرو ها و مادهی آن در نهایت از پیکسل های اطلاعات ایمرج شده اند .
قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/8888
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/8889
Ref : http://www.iea.usp.br/en/news/holography-as-metaphor-for-the-emergence-of-spacetime
Telegram
attach 📎
👍1
🟣 چگونه آنتروپی شانون (Claude Shannon) محدودیت های بنیادین را بر ارتباطات تحمیل می کند
قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/7209
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/7210
کلود شانون
https://t.me/phys_Q/6820
کران آنتروپیک شانون در اصل هولوگرافیک
https://t.me/phys_Q/7065
🆔 @phys_Q
قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/7209
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/7210
کلود شانون
https://t.me/phys_Q/6820
کران آنتروپیک شانون در اصل هولوگرافیک
https://t.me/phys_Q/7065
🆔 @phys_Q
👍1
🟣 Claude Shannon, the father of Information theory:
کلود شانون، پدر تئوری اطلاعات:
کلود شانون عموما به عنوان پدر نظریه اطلاعات شناخته می شود. کارهای پیشگامانه او در اواسط قرن بیستم پایه و اساس سیستم های ارتباطی مدرن و فناوری دیجیتال را گذاشت.
انتروپی بولتزمن ، تعداد آرایش های اتم های یک آبجکت هست . اما کلود شانون یک انتروپی دیگر توصیف کرد ، آنتروپی شانون برای اطلاعات بود و تعداد آرایش های بیت های هارد دیسک الکترونیکی را مشخص میکرد .
فیزیکدانان از انتروپی اطلاعات در ارایه تئوری هولوگرافیک که اطلاعات را المنت های بنیادین سازنده یونیورس معرفی می کند ، استفاده کرده اند.
🆔 @phys_Q
کلود شانون، پدر تئوری اطلاعات:
کلود شانون عموما به عنوان پدر نظریه اطلاعات شناخته می شود. کارهای پیشگامانه او در اواسط قرن بیستم پایه و اساس سیستم های ارتباطی مدرن و فناوری دیجیتال را گذاشت.
انتروپی بولتزمن ، تعداد آرایش های اتم های یک آبجکت هست . اما کلود شانون یک انتروپی دیگر توصیف کرد ، آنتروپی شانون برای اطلاعات بود و تعداد آرایش های بیت های هارد دیسک الکترونیکی را مشخص میکرد .
فیزیکدانان از انتروپی اطلاعات در ارایه تئوری هولوگرافیک که اطلاعات را المنت های بنیادین سازنده یونیورس معرفی می کند ، استفاده کرده اند.
🆔 @phys_Q
👍2