〰
📌تونل زنی کوانتومی - گاردین Quantum Tunneling
قسمت اول
🔺تونل زنی کوانتومی شبیه داستان های علمی تخیلی به نظر می رسد و در واقع اغلب در این ژانر دیده می شود. اما واقعی است و در همجوشی هسته ای ستاره هایی مانند خورشید ، واکنش های شیمیایی و سرنوشت جهان نقش دارد.
جان باترورث
• در فیزیک پایه همجوشی یا گداخت هسته ای مدتی است که شناخته شده است و عنصر کلیدی درک آن تونل زنی کوانتومی است. هسته ها دارای بار الکتریکی مثبت هستند و از آنجایی که مانند بارهای همنام ، پروتون ها یکدیگر را می رانند ، یک مانع انرژی وجود دارد که باید بر آن غلبه کرد. پس از غلبه بر مانع، نیروی هسته ای قوی غلبه می کند (گلوئون ها نوکلئون ها را به یکدیگر می چسبانند) . یکی از راههای غلبه بر این مانع، «تونلزنی کوانتومی» است، و اگرچه عجیب به نظر میرسد (و در واقع همینطور است)، ریاضیات و فیزیک آن کاملاً درک شده است.
در این سلسه مقاله نحوه عملکرد آن آمده است.
اولین چیزی که باید درک کنید این است که ذرات کوانتومی - و همه ذرات کامپوزیت ، وقتی به کوچکی یک اتم هستند، ذرات کوانتومی هستند - اگر این ذرات در حال حرکت باشند عملکرد موج گونه دارند ، سوال بزرگی ایجاد میشود که:
" موج است یا یک ذره؟"
که توسط مکانیک کوانتومی پاسخ داده شد :
" این یک فیزیک کوانتوم است." ( در فیزیک کوانتوم پارتیکل ها دچار دوگانه موج-ذره اند . Wave-particle duality.)
امواج و ذرات هر دو مفاهیمی هستند که در زندگی روزمره به خوبی قابل مشاهده اند و پارتیکل در مکانیک کوانتومی بهعنوان تقریبهای خوبی برای درک چگونگی رفتار واقعی اشیا بکار میآید، اما واقعیت در مقیاس اتمی نه موج است و نه ذره. بلکه موج-ذره ست .
• امواج نمایی
سپس، ما باید به ریاضیات پشت امواج نگاه کنیم. اگر نمیخواهید ریاضیات را دنبال کنید، پیشنهاد میکنم خلاصه پایانی را بخوانید .
رایج ترین موجی که سراغ داریم در بستر ریاضیات موج سینوسی است. این یک تابع ریاضی و تا حدودی مرموز است ما نیز با موج سینوسی کار می کنیم.
📌@higgs_field
〰
📌تونل زنی کوانتومی - گاردین Quantum Tunneling
قسمت اول
🔺تونل زنی کوانتومی شبیه داستان های علمی تخیلی به نظر می رسد و در واقع اغلب در این ژانر دیده می شود. اما واقعی است و در همجوشی هسته ای ستاره هایی مانند خورشید ، واکنش های شیمیایی و سرنوشت جهان نقش دارد.
جان باترورث
• در فیزیک پایه همجوشی یا گداخت هسته ای مدتی است که شناخته شده است و عنصر کلیدی درک آن تونل زنی کوانتومی است. هسته ها دارای بار الکتریکی مثبت هستند و از آنجایی که مانند بارهای همنام ، پروتون ها یکدیگر را می رانند ، یک مانع انرژی وجود دارد که باید بر آن غلبه کرد. پس از غلبه بر مانع، نیروی هسته ای قوی غلبه می کند (گلوئون ها نوکلئون ها را به یکدیگر می چسبانند) . یکی از راههای غلبه بر این مانع، «تونلزنی کوانتومی» است، و اگرچه عجیب به نظر میرسد (و در واقع همینطور است)، ریاضیات و فیزیک آن کاملاً درک شده است.
در این سلسه مقاله نحوه عملکرد آن آمده است.
اولین چیزی که باید درک کنید این است که ذرات کوانتومی - و همه ذرات کامپوزیت ، وقتی به کوچکی یک اتم هستند، ذرات کوانتومی هستند - اگر این ذرات در حال حرکت باشند عملکرد موج گونه دارند ، سوال بزرگی ایجاد میشود که:
" موج است یا یک ذره؟"
که توسط مکانیک کوانتومی پاسخ داده شد :
" این یک فیزیک کوانتوم است." ( در فیزیک کوانتوم پارتیکل ها دچار دوگانه موج-ذره اند . Wave-particle duality.)
امواج و ذرات هر دو مفاهیمی هستند که در زندگی روزمره به خوبی قابل مشاهده اند و پارتیکل در مکانیک کوانتومی بهعنوان تقریبهای خوبی برای درک چگونگی رفتار واقعی اشیا بکار میآید، اما واقعیت در مقیاس اتمی نه موج است و نه ذره. بلکه موج-ذره ست .
• امواج نمایی
سپس، ما باید به ریاضیات پشت امواج نگاه کنیم. اگر نمیخواهید ریاضیات را دنبال کنید، پیشنهاد میکنم خلاصه پایانی را بخوانید .
رایج ترین موجی که سراغ داریم در بستر ریاضیات موج سینوسی است. این یک تابع ریاضی و تا حدودی مرموز است ما نیز با موج سینوسی کار می کنیم.
📌@higgs_field
〰
Telegram
attach 📎
〰
📌الکترون ولت eV
قسمت دوم
🔺تعریف
✓ الکترون ولتeV مقدار انرژی جنبشی است که توسط یک الکترون منفرد که از حالت سکون- به علت اختلاف پتانسیل الکتریکی یک ولت در خلاء شتاب می گیرد، به دست می آید . بنابراین، مقدار آن eV
→ 1 J/C ژول بر کولن
ضرب در بار بنیادین الکترون:
→ 1.602176634×10-¹⁹ C
است.
بنابراین، یک الکترون ولت برابر است با
→1.602176634×10-¹⁹ J.
الکترون ولت، برخلاف ولت، یک واحد SI نیست. الکترون ولت (eV) یک واحد انرژی است در حالی که ولت (V) واحد SI مشتق شده از پتانسیل الکتریکی است. واحد SI برای انرژی ژول (J) است.
🔺 جرم Mass
✓ بر اساس اصل هم ارزی جرم-انرژی mass–energy equivalence ، الکترون ولت بر مجذور ثابت سرعت نور نیز یک واحد جرم است. در فیزیک ذرات، واحدهای جرم و انرژی اغلب با هم تعویض میشوند، بیان جرم در واحدهای eV/c² رایج است، که c سرعت نور در خلاء است (از E = mc²).
معمولا برای سادگی جرم را بر حسب "eV" به عنوان واحد جرم بیان کنیم، اما در واقع الکترون ولت eV را بر
→ 1/C²
ضرب می کنیم تا انرژی معادل جرم گردد.معادل جرم
→ 1 eV/c²
است.
1 eV/c² = 1.602176634×10-19 * V / {2.99792458 × 10 8 m/s}² = 1.78266192 × 10 -²⁷ kg
به عنوان مثال، یک الکترون و یک پوزیترون، هر کدام با جرم
→ 0.511 MeV/c²
میتوانند از بین بروند و انرژی
→ 1.022 MeV
تولید کنند.
• جرم پروتون برابر با
→ 0.938 GeV/c²
است . گیگا الکترون ولت بر مجذور ثابت سرعت نور یک واحد مناسب برای جرم برای فیزیک ذرات است . در مدل استاندارد فیزیک ذرات با بیان جرم بر حسب eV/c² میتوان به انرژی ذره رسید و ازینرو eV مناسب ترین واحد بکار رفته در مدل استاندارد است .
→ 1 GeV/c² = 1.78266192×10-²⁷ kg.
واحد بین المللی جرم اتمی (u)، تقریباً دقیقاً 1 گرم تقسیم بر عدد آووگادرو است ، و تقریباً جرم یک اتم هیدروژن است که عمدتاً جرم پروتون است. برای تبدیل به الکترون ولت از فرمول استفاده کنید:
1 u = 931.4941 MeV/c² = 0.9314941 GeV/c² .
📌@higgs_field
〰
📌الکترون ولت eV
قسمت دوم
🔺تعریف
✓ الکترون ولتeV مقدار انرژی جنبشی است که توسط یک الکترون منفرد که از حالت سکون- به علت اختلاف پتانسیل الکتریکی یک ولت در خلاء شتاب می گیرد، به دست می آید . بنابراین، مقدار آن eV
→ 1 J/C ژول بر کولن
ضرب در بار بنیادین الکترون:
→ 1.602176634×10-¹⁹ C
است.
بنابراین، یک الکترون ولت برابر است با
→1.602176634×10-¹⁹ J.
الکترون ولت، برخلاف ولت، یک واحد SI نیست. الکترون ولت (eV) یک واحد انرژی است در حالی که ولت (V) واحد SI مشتق شده از پتانسیل الکتریکی است. واحد SI برای انرژی ژول (J) است.
🔺 جرم Mass
✓ بر اساس اصل هم ارزی جرم-انرژی mass–energy equivalence ، الکترون ولت بر مجذور ثابت سرعت نور نیز یک واحد جرم است. در فیزیک ذرات، واحدهای جرم و انرژی اغلب با هم تعویض میشوند، بیان جرم در واحدهای eV/c² رایج است، که c سرعت نور در خلاء است (از E = mc²).
معمولا برای سادگی جرم را بر حسب "eV" به عنوان واحد جرم بیان کنیم، اما در واقع الکترون ولت eV را بر
→ 1/C²
ضرب می کنیم تا انرژی معادل جرم گردد.معادل جرم
→ 1 eV/c²
است.
1 eV/c² = 1.602176634×10-19 * V / {2.99792458 × 10 8 m/s}² = 1.78266192 × 10 -²⁷ kg
به عنوان مثال، یک الکترون و یک پوزیترون، هر کدام با جرم
→ 0.511 MeV/c²
میتوانند از بین بروند و انرژی
→ 1.022 MeV
تولید کنند.
• جرم پروتون برابر با
→ 0.938 GeV/c²
است . گیگا الکترون ولت بر مجذور ثابت سرعت نور یک واحد مناسب برای جرم برای فیزیک ذرات است . در مدل استاندارد فیزیک ذرات با بیان جرم بر حسب eV/c² میتوان به انرژی ذره رسید و ازینرو eV مناسب ترین واحد بکار رفته در مدل استاندارد است .
→ 1 GeV/c² = 1.78266192×10-²⁷ kg.
واحد بین المللی جرم اتمی (u)، تقریباً دقیقاً 1 گرم تقسیم بر عدد آووگادرو است ، و تقریباً جرم یک اتم هیدروژن است که عمدتاً جرم پروتون است. برای تبدیل به الکترون ولت از فرمول استفاده کنید:
1 u = 931.4941 MeV/c² = 0.9314941 GeV/c² .
📌@higgs_field
〰
Telegram
attach 📎
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
〰
📌This Gravity Well Defines best Gravity
🔺اگر بنا بر درک گرانش با مدلسازی باشد خود مدل های گرانشی بهترین ها برای توضیح و بازسازی گرانش هستند .
نقطه اوج و حضیض سیارگان و استفاده کاوشگران و فضاپیما ها از قلاب گرانشی برای سرعت گرفتن نیز دقیقا چنین مکانیزمی (در کلیپ ) دارد .
📌@higgs_field
〰
📌This Gravity Well Defines best Gravity
🔺اگر بنا بر درک گرانش با مدلسازی باشد خود مدل های گرانشی بهترین ها برای توضیح و بازسازی گرانش هستند .
نقطه اوج و حضیض سیارگان و استفاده کاوشگران و فضاپیما ها از قلاب گرانشی برای سرعت گرفتن نیز دقیقا چنین مکانیزمی (در کلیپ ) دارد .
📌@higgs_field
〰
〰
📌 تونل زنی کوانتومی Quantum Tunneling
قسمت دوم
🔺امواج توصیف شده با ریاضیات تابع نمایی exponential
ما باید به ریاضیات پشت امواج نگاه کنیم. اگر خواهان درک فیزیک هستید نباید از ریاضیات غافل شوید .
رایج ترین موج در بستر ریاضیات موج سینوسی است. تابع ریاضی موج تا حدودی اسرار آمیز است که با افزایش متغیر x در sin(x) مقادیر sin(x) در بازه ی ← [ ۱ و ۱- ] بالا و پایین در نوسان خواهد کرد . ریاضیات برای فیزیک دوستان آماتور ممکن است مشکل ایجاد کند. اینکه برای وصف فیزیک بجای اعداد و نماد های ریاضیاتی دست به دامن واژه ها باشیم نوعا ابتدایی ترین خطا ی ما خواهد بود . و شخصا من را عصبی می کند . به هر حال سینوس واقعاً چیست؟
وقتی در می یابیم که میتوان پدیده های فیزیک را بهعنوان یک سریال از نماد و علائم و اعداد بشکل کاملا قدرتمندی ارائه کنیم ، به جذابیت فیزیک دو چندان افزودیم .
در واقع سری های سینوس ها و کسینوس ها ارتباط نزدیکی با توابع نمایی دارند. اگر یک متغیر را y بنامید و آنرا برابر با تابع نمایی به توان x قرار دهید عبارت آن به این صورت است:
y = eˣ = exp(x) = 1 + x + x²/2! + x³/3! + x⁴/4! …
و غیره ... (تا بینهایت مولفه را اضافه کنید -نکته اینجاست هر چقدر جلوتر میروید مولفه ها کوچکتر می شوند اما هرگز صفر نخواهند شد)
اگر x بزرگتر از صفر باشد، با افزایش x :
x↑→ y ↑↑
مقدار تابع y بهطور تصاعدی رشد ( نمایی )grows exponentially میکند.
اگر x کمتر از صفر باشد (منفی باشد) ، یک فروپاشی نمایی exponential decay به سمت y = 0 خواهید داشت به موازات رشد منفی x مقدار تابع y بیشتر و بیشتر به صفر نزدیک میشود.
نمادهای موجود در ادامه با جزئیات بیشتر توضیح داده خواهد شد ، و به راحتی میتوانید با دسترسی به یک ماشین حساب امتحان برخی از مقادیر x را انجام دهید.
بسط سری series expansion برای y = sin(x) است :
y = Sin (x) = x - x³/3! + x⁵/5! - ... And so on for ever .
و کسینوس :
y = cos(x) = 1 - x²/2! + x⁴/4! - ... And so on for ever.
• ممکن است واضح نباشد که این مجموعهها توابع نوسانی مانند علائم و کسینوس ایجاد میکنند، اما میتوانید دوباره (با رویکرد تجربی به ریاضیات) آن را روی یک ماشینحساب مشاهده کنید .
🔺 اصطلاحات بیشتر و بیشتر در سری بالا:
با ترسیم نمودار تابع y = x، به یک خط مستقیم شروع میرسیم .
سپس !y = x - x³/3 ، که کمی انحنای بیشتری به خود می گیرد، و با افزایش توان این انحنا افزایش می یابد.
📌@higgs_field
〰
📌 تونل زنی کوانتومی Quantum Tunneling
قسمت دوم
🔺امواج توصیف شده با ریاضیات تابع نمایی exponential
ما باید به ریاضیات پشت امواج نگاه کنیم. اگر خواهان درک فیزیک هستید نباید از ریاضیات غافل شوید .
رایج ترین موج در بستر ریاضیات موج سینوسی است. تابع ریاضی موج تا حدودی اسرار آمیز است که با افزایش متغیر x در sin(x) مقادیر sin(x) در بازه ی ← [ ۱ و ۱- ] بالا و پایین در نوسان خواهد کرد . ریاضیات برای فیزیک دوستان آماتور ممکن است مشکل ایجاد کند. اینکه برای وصف فیزیک بجای اعداد و نماد های ریاضیاتی دست به دامن واژه ها باشیم نوعا ابتدایی ترین خطا ی ما خواهد بود . و شخصا من را عصبی می کند . به هر حال سینوس واقعاً چیست؟
وقتی در می یابیم که میتوان پدیده های فیزیک را بهعنوان یک سریال از نماد و علائم و اعداد بشکل کاملا قدرتمندی ارائه کنیم ، به جذابیت فیزیک دو چندان افزودیم .
در واقع سری های سینوس ها و کسینوس ها ارتباط نزدیکی با توابع نمایی دارند. اگر یک متغیر را y بنامید و آنرا برابر با تابع نمایی به توان x قرار دهید عبارت آن به این صورت است:
y = eˣ = exp(x) = 1 + x + x²/2! + x³/3! + x⁴/4! …
و غیره ... (تا بینهایت مولفه را اضافه کنید -نکته اینجاست هر چقدر جلوتر میروید مولفه ها کوچکتر می شوند اما هرگز صفر نخواهند شد)
اگر x بزرگتر از صفر باشد، با افزایش x :
x↑→ y ↑↑
مقدار تابع y بهطور تصاعدی رشد ( نمایی )grows exponentially میکند.
اگر x کمتر از صفر باشد (منفی باشد) ، یک فروپاشی نمایی exponential decay به سمت y = 0 خواهید داشت به موازات رشد منفی x مقدار تابع y بیشتر و بیشتر به صفر نزدیک میشود.
نمادهای موجود در ادامه با جزئیات بیشتر توضیح داده خواهد شد ، و به راحتی میتوانید با دسترسی به یک ماشین حساب امتحان برخی از مقادیر x را انجام دهید.
بسط سری series expansion برای y = sin(x) است :
y = Sin (x) = x - x³/3! + x⁵/5! - ... And so on for ever .
و کسینوس :
y = cos(x) = 1 - x²/2! + x⁴/4! - ... And so on for ever.
• ممکن است واضح نباشد که این مجموعهها توابع نوسانی مانند علائم و کسینوس ایجاد میکنند، اما میتوانید دوباره (با رویکرد تجربی به ریاضیات) آن را روی یک ماشینحساب مشاهده کنید .
🔺 اصطلاحات بیشتر و بیشتر در سری بالا:
با ترسیم نمودار تابع y = x، به یک خط مستقیم شروع میرسیم .
سپس !y = x - x³/3 ، که کمی انحنای بیشتری به خود می گیرد، و با افزایش توان این انحنا افزایش می یابد.
📌@higgs_field
〰
Telegram
attach 📎
〰
🔺هر تابع مثلثاتی را می توان با عدد e اویلر نشان داد .
عدد اویلر از پر کاربرد ترین اعداد در فیزیک است و هر جا متغیری در حال تغییر باشد این عدد خود را نشان میدهد .
عدد نپر که با نماد e در دنیای ریاضیات شناخته شده ، یک عدد حقیقی گنگ است که از ۲ بیشتر و از ۳ کمتر است.عدد e مانند عدد پی و عدد واحد موهومی i ، عدد معروف، مهم و پرکاربردی در ریاضیات است.
شاید بتوان گفت انگیزه اصلی کشف عدد e، به ویژه در ریاضیات، حد و مشتق ها و انتگرال ها شامل توابع تمایی و لگاریتم بوده است.
عده ای عدد e را مهم ترین عدد در ریاضیات می دانند که به نام عدد اویلر یا عدد نپر Napier نیز نامیده می شود.
این عدد به چند طریق به دست می آید و یکی از فرمول های محاسبه آن e = (1+1/n)^n است وقتی که n به سمت بی نهایت میل کند.
در اینکه چرا عدد ۲٫۷۱۸۲۸ به صورت e توسط اویلر نمایش داده شده نظر های متعددی وجود دارد.بعضی e را اختصار exponential می دانند، بعضی آن را ابتدای اسم اویلر(Euler) می دانند و بعضی دیگر هم می گویند چون حروف a,b,c,d در ریاضیات تا آن زمان زیاد استفاده شده ، اویلر از e برای نمایش این عدد استفاده کرده است.
📌@higgs_field
〰
🔺هر تابع مثلثاتی را می توان با عدد e اویلر نشان داد .
عدد اویلر از پر کاربرد ترین اعداد در فیزیک است و هر جا متغیری در حال تغییر باشد این عدد خود را نشان میدهد .
عدد نپر که با نماد e در دنیای ریاضیات شناخته شده ، یک عدد حقیقی گنگ است که از ۲ بیشتر و از ۳ کمتر است.عدد e مانند عدد پی و عدد واحد موهومی i ، عدد معروف، مهم و پرکاربردی در ریاضیات است.
شاید بتوان گفت انگیزه اصلی کشف عدد e، به ویژه در ریاضیات، حد و مشتق ها و انتگرال ها شامل توابع تمایی و لگاریتم بوده است.
عده ای عدد e را مهم ترین عدد در ریاضیات می دانند که به نام عدد اویلر یا عدد نپر Napier نیز نامیده می شود.
این عدد به چند طریق به دست می آید و یکی از فرمول های محاسبه آن e = (1+1/n)^n است وقتی که n به سمت بی نهایت میل کند.
در اینکه چرا عدد ۲٫۷۱۸۲۸ به صورت e توسط اویلر نمایش داده شده نظر های متعددی وجود دارد.بعضی e را اختصار exponential می دانند، بعضی آن را ابتدای اسم اویلر(Euler) می دانند و بعضی دیگر هم می گویند چون حروف a,b,c,d در ریاضیات تا آن زمان زیاد استفاده شده ، اویلر از e برای نمایش این عدد استفاده کرده است.
📌@higgs_field
〰
👍1
〰
📌China's Yutu 2 rover spots cube-shaped 'mystery hut' on far side of the moon
🔺 احتمالاً یک تخته سنگ بزرگ است که در اثر برخورد های باستانی در ماه به سطح ماه آمده است.
تصویری از Yutu 2 چین که یک جسم مکعبی شکل را در افق در سمت پنهان ماه نشان می دهد. (اعتبار تصویر: CNSA/فضای ما)
ماه نورد یوتو 2 چین در حین عبور از دهانه فون کارمان در سمت پنهان ماه، یک شی مرموز را در افق مشاهده کرد.
بر اساس یک تصاویر ارسالی یوتو 2 که توسط «فضای ما»، یک کانال اطلاع رسانی علمی زبان چینی وابسته به این مأموریت منتشر شده، یوتو 2 در ماه نوامبر در طول سی و ششمین روز قمری مأموریت، یک شی مکعب شکل را در افق شمال و تقریباً 260 فوت (80 متر) مشاهده کرد.
اداره ملی فضایی چین (CNSA) و فضای ما از این شی به عنوان یک "کلبه اسرارآمیز" (神秘小屋/shenmi xiaowu) یاد می کند، اما این یک نام قرار دادی است و نه یک توصیف دقیق ..!
https://www.space.com/china-yutu-2-moon-rover-cube-shaped-object-photos?utm_campaign=socialflow&s=09
📌@higgs_field
〰
📌China's Yutu 2 rover spots cube-shaped 'mystery hut' on far side of the moon
🔺 احتمالاً یک تخته سنگ بزرگ است که در اثر برخورد های باستانی در ماه به سطح ماه آمده است.
تصویری از Yutu 2 چین که یک جسم مکعبی شکل را در افق در سمت پنهان ماه نشان می دهد. (اعتبار تصویر: CNSA/فضای ما)
ماه نورد یوتو 2 چین در حین عبور از دهانه فون کارمان در سمت پنهان ماه، یک شی مرموز را در افق مشاهده کرد.
بر اساس یک تصاویر ارسالی یوتو 2 که توسط «فضای ما»، یک کانال اطلاع رسانی علمی زبان چینی وابسته به این مأموریت منتشر شده، یوتو 2 در ماه نوامبر در طول سی و ششمین روز قمری مأموریت، یک شی مکعب شکل را در افق شمال و تقریباً 260 فوت (80 متر) مشاهده کرد.
اداره ملی فضایی چین (CNSA) و فضای ما از این شی به عنوان یک "کلبه اسرارآمیز" (神秘小屋/shenmi xiaowu) یاد می کند، اما این یک نام قرار دادی است و نه یک توصیف دقیق ..!
https://www.space.com/china-yutu-2-moon-rover-cube-shaped-object-photos?utm_campaign=socialflow&s=09
📌@higgs_field
〰
〰
📌 Re-collapse of universe & no-boundary proposal - hawking
🔺 سخنرانی جذاب اما قدیمی و طولانی از هاوکینگ در سال 1996 وجود دارد که تصمیم گرفتیم بفارسی ترجمه و در کانال قرار دهیم . درین سخنرانی هاوکینگ به توصیف نظریاتش در باره مهبانگ و گیتی می پردازد که خواندن آن خالی از لطف نیست .
〰
📌 Hawking Lecture :
Chapter ¹
https://t.me/higgs_field/5306
Chapter ²
https://t.me/higgs_field/5319
Chapter ³
https://t.me/higgs_field/5342
Chapter ⁴
https://t.me/higgs_field/5372
Chapter ⁵
https://t.me/higgs_field/5393
Chapter ⁶ & final
https://t.me/higgs_field/5417
https://www.pbs.org/newshour/science/read-stephen-hawkings-final-theory-on-the-big-bang
محتوای مرتبط
https://t.me/higgs_field/5764
〰
📌 Re-collapse of universe & no-boundary proposal - hawking
🔺 سخنرانی جذاب اما قدیمی و طولانی از هاوکینگ در سال 1996 وجود دارد که تصمیم گرفتیم بفارسی ترجمه و در کانال قرار دهیم . درین سخنرانی هاوکینگ به توصیف نظریاتش در باره مهبانگ و گیتی می پردازد که خواندن آن خالی از لطف نیست .
〰
📌 Hawking Lecture :
Chapter ¹
https://t.me/higgs_field/5306
Chapter ²
https://t.me/higgs_field/5319
Chapter ³
https://t.me/higgs_field/5342
Chapter ⁴
https://t.me/higgs_field/5372
Chapter ⁵
https://t.me/higgs_field/5393
Chapter ⁶ & final
https://t.me/higgs_field/5417
https://www.pbs.org/newshour/science/read-stephen-hawkings-final-theory-on-the-big-bang
محتوای مرتبط
https://t.me/higgs_field/5764
〰
📌 #euler_number ، exponential
• عدد e (عدد اویلر) (عدد نپر) (Euler’s Number) عدد گنگ معروفی است، و یکی از مهمترین اعداد در ریاضیات است.
این عدد تا چندین رقم اعشار در زیر نوشته شده است:
2.7182818284590452353602874713527…
بیش
• عدد e پایه لگاریتم طبیعی است (که توسط جان نپر اختراع شده)
• عدد e در بیشتر موضوعات ریاضی یافت می شود، پس یادگیری مفهوم آن ارزشش را دارد.
محاسبه مقدار عدد اویلر
روش های بسیاری برای محاسبه مقدار e وجود دارد، اما هیچکدام از این روش ها، عددی دقیق در اختیار نمی گذارند، چرا که عدد e عددی بی معنی است (نسبتی از دو عدد صحیح نیست)
اما این عدد تا دقت 1 تریلیون شناخته شده است!
به عبارت زیر نگاهی بکنید:
(1 + 1/x)²
یکی از راههای محاسبه این عدد فرمول بالاست باید توجه کنید که هرگز نمیتوان به عدد e رسید بلکه طبق نمودار به این عدد نزدیک می شویم.
برخلاف اکثر اعداد که از طریق هندسی به دست می آیند عدد نپر از طریق هندسی قابل توضیح نیست. مثلا عدد π از تقسیم محیط هر دایره ای به قطر آن بدست می آید ولی عدد نپر از واسطه ریاضیاتی بدست می آید.
عدد e عددی گنگ است ، بدین شرح که همچو عدد π انتها و نظمی ندارد. اما به صورت تقریبی 2.7 درنظر گرفته میشود. عدد 2.7 برای اولین بار در سال 1618 توسط جان نپر مورد استفاده قرار گرفت ولی کشف واقعی این عدد توسط ژاکوب برنولی صورت گرفت. در ابتدا این عدد با نماد c یا b نشون داده می شد ولی برای اولین باراویلر در سال 1727 از نماد e برای نشان دادن آن استفاده کرد. در مورد اینکه چرا اویلر از نماد e استفاده کرد، روایات زیادی وجود دارد هست.
برخی e رو اول کلمه exponential و برخی دیگر آن را اول نام اویلر "euler" می دانند.
در هر صورت امروزه نماد عدد 2.7 حرف e می باشد که به آن عدد اویلر یا عدد نپر هم گفته میشود. عدد اویلر برای اولین بار تا 18 رقم اعشار توسط اویلر حساب شد ولی امروز تا 1014 رقم اعشار تعیین شده است. همانسان که گفتیم عدد نپر از راه هندسی به دست نمی آید و یک نسبت ریاضی هست که در تمامی پدیده هایی که در مورد رشد و تغییر هست دیده میشود.
یعنی هر پدیده ای که در حال تغییر هست با عدد اویلر قابل نمایش است . از رشد باکتری ها گرفته تا تغییرات دما و رشد سلول های بدن و اقتصاد و مهمترین آن ریاضیات تابع موج..!
ریاضیات تابع موج در کانال توضیح داده خواهد شد . عزیزان توجه کنند که ریاضیات سریال و زنجیره ای ست . مفاهیم پایه در توضیح این ستون مکانیک کوانتومی اهمیت ویژه ای دارد .
📌@higgs_field
• عدد e (عدد اویلر) (عدد نپر) (Euler’s Number) عدد گنگ معروفی است، و یکی از مهمترین اعداد در ریاضیات است.
این عدد تا چندین رقم اعشار در زیر نوشته شده است:
2.7182818284590452353602874713527…
بیش
• عدد e پایه لگاریتم طبیعی است (که توسط جان نپر اختراع شده)
• عدد e در بیشتر موضوعات ریاضی یافت می شود، پس یادگیری مفهوم آن ارزشش را دارد.
محاسبه مقدار عدد اویلر
روش های بسیاری برای محاسبه مقدار e وجود دارد، اما هیچکدام از این روش ها، عددی دقیق در اختیار نمی گذارند، چرا که عدد e عددی بی معنی است (نسبتی از دو عدد صحیح نیست)
اما این عدد تا دقت 1 تریلیون شناخته شده است!
به عبارت زیر نگاهی بکنید:
(1 + 1/x)²
یکی از راههای محاسبه این عدد فرمول بالاست باید توجه کنید که هرگز نمیتوان به عدد e رسید بلکه طبق نمودار به این عدد نزدیک می شویم.
برخلاف اکثر اعداد که از طریق هندسی به دست می آیند عدد نپر از طریق هندسی قابل توضیح نیست. مثلا عدد π از تقسیم محیط هر دایره ای به قطر آن بدست می آید ولی عدد نپر از واسطه ریاضیاتی بدست می آید.
عدد e عددی گنگ است ، بدین شرح که همچو عدد π انتها و نظمی ندارد. اما به صورت تقریبی 2.7 درنظر گرفته میشود. عدد 2.7 برای اولین بار در سال 1618 توسط جان نپر مورد استفاده قرار گرفت ولی کشف واقعی این عدد توسط ژاکوب برنولی صورت گرفت. در ابتدا این عدد با نماد c یا b نشون داده می شد ولی برای اولین باراویلر در سال 1727 از نماد e برای نشان دادن آن استفاده کرد. در مورد اینکه چرا اویلر از نماد e استفاده کرد، روایات زیادی وجود دارد هست.
برخی e رو اول کلمه exponential و برخی دیگر آن را اول نام اویلر "euler" می دانند.
در هر صورت امروزه نماد عدد 2.7 حرف e می باشد که به آن عدد اویلر یا عدد نپر هم گفته میشود. عدد اویلر برای اولین بار تا 18 رقم اعشار توسط اویلر حساب شد ولی امروز تا 1014 رقم اعشار تعیین شده است. همانسان که گفتیم عدد نپر از راه هندسی به دست نمی آید و یک نسبت ریاضی هست که در تمامی پدیده هایی که در مورد رشد و تغییر هست دیده میشود.
یعنی هر پدیده ای که در حال تغییر هست با عدد اویلر قابل نمایش است . از رشد باکتری ها گرفته تا تغییرات دما و رشد سلول های بدن و اقتصاد و مهمترین آن ریاضیات تابع موج..!
ریاضیات تابع موج در کانال توضیح داده خواهد شد . عزیزان توجه کنند که ریاضیات سریال و زنجیره ای ست . مفاهیم پایه در توضیح این ستون مکانیک کوانتومی اهمیت ویژه ای دارد .
📌@higgs_field
Telegram
attach 📎
❤2
〰
📌تونل زنی کوانتومی - گاردین Quantum Tunneling
جان باث
¹ → https://t.me/phys_Q/5287
² → https://t.me/phys_Q/5292
³ → https://t.me/physQ/5313
📌تونل زنی کوانتومی - گاردین Quantum Tunneling
جان باث
¹ → https://t.me/phys_Q/5287
² → https://t.me/phys_Q/5292
³ → https://t.me/physQ/5313
❤1
📌فیزیکدانان درباره ایده هاوکینگ که جهان آغازی نداشته است بحث می کنند
نوشته ناتالی وولکوور - کوانتا مگزین
قسمت نخست
🔺چالش اخیر بزرگترین ایده استیون هاوکینگ - در مورد اینکه چگونه جهان ممکن است از هیچ به وجود آمده باشد - توسط کیهانشناس ها مورد بحث است .
در سال 1981، بسیاری از کیهان شناسان برجسته جهان در آکادمی علوم pontifical گرد هم آمدند ، ساختمان های باقیمانده از دورهی علم و الهیات که در ویلایی زیبا در باغ های واتیکان واقع شده است .
استیون هاوکینگ آگوست را برای ارائه آنچه که بعدها عنوان مهمترین ایدهاش لقب گرفت ، انتخاب کرد:
پروپزالی درباره اینکه چگونه جهان میتواند از هیچ nothing پدید آمده باشد.
قبل از سخنرانی هاوکینگ، همه نظریه پردازان پیدایش کیهان ، اعم از علمی یا الهیاتی، را دعوت کردند:
قبل از اینگردهمایی ، نظریه بیگ بنگ - 50 سال قبل از سخنرانی هاوکینگ توسط فیزیکدان بلژیکی و کشیش کاتولیک، ژرژ لمایر، که بعداً به عنوان رئیس آکادمی علوم واتیکان خدمت کرد، مطرح شد -با معکوس سازی انبساط جهان ، به یک دوره داغ و چگال میرسیم که برابر با انرژی چگال است . اما انرژی اولیه از کجا آمده است؟
نظریه بیگ بنگ مشکلات دیگری هم داشت. فیزیکدانان فهمیدند که انرژی چگال و محصور اما در حال گسترش و انبساط به جای کیهان عظیم و صافی که اخترشناسان مدرن مشاهده می کنند، از یک آشفتگی رمبیده ، منشا گرفته است . در سال 1980، یک سال قبل از سخنرانی هاوکینگ، کیهانشناس آلن گوث متوجه شد که مشکلات بیگ بنگ را میتوان با افزودن پارامتر هایی برطرف کرد:
یک جهش رشد اولیه و تصاعدی معروف به تورم کیهانی، که میتوانست جهان را عظیم، صاف و مسطح کند. قبل از اینکه گرانش فرصتی برای تغییر آن پیدا کند. تورم inflation به سرعت به نظریه اصلی منشأ کیهانی ما تبدیل شد. با این حال، موضوع شرایط اولیه باقی ماند: منشا تکینگی کوچکی که ظاهراً به کیهان ما تبدیل شد، و انرژی پتانسیلی که آن را متورم کرد، چه بود؟
"پرسیدن آنچه قبل از بیگ بنگ رخ داده است مانند این است که بپرسیم در جنوب قطب جنوب چه چیزی نهفته است.
استیون هاوکینگ"
هاوکینگ، پیش از خاموشی اختر وجود خود، پیشنهاد کرد که اصلاً برای عالم پایان یا آغازی وجود ندارد. طبق گزارش کنفرانس واتیکان، فیزیکدان کمبریج که در آن زمان 39 سال داشت و هنوز میتوانست با صدای خود صحبت کند، به جمعیت گفت: «باید چیز بسیار خاصی در مورد شرایط مرزی جهان boundary conditions of the universe وجود داشته باشد، و چه چیزی میتواند خاص تر از نبود هیچ حد و مرزی باشد؟»
«پیشنهاد بدون مرز no-boundary proposal »، که هاوکینگ و همکار او، جیمز هارتل، به طور کامل در مقالهای در سال 1983 فرمولبندی کردند، کیهان را به شکل یک shuttlecock در نظر میگیرد. همانطور که قطر یک شاتل در پایین ترین نقطه خود صفر است و به تدریج با حرکت به سمت بالا گسترش می یابد، طبق پروپزال بدون مرز، جهان به آرامی از نقطه ای با اندازه صفر منبسط شد. هارتل و هاوکینگ فرمولی را به دست آوردند که کل شاتل را توصیف می کند - به اصطلاح "تابع موج جهان wave Function of the universe " که کل گذشته، حال و آینده را به یکباره در بر می گیرد - هر گونه تفکر در مورد آفرینش توسط یک خالق یا هر تفکر مشابهی را از بین می برد.
هاوکینگ در سخنرانی دیگری در آکادمی pontifical در سال 2016، یک سال و نیم قبل از درگذشتش ، گفت: «طبق پروپزال بدون مرز، پرسیدن آنچه قبل از بیگ بنگ رخ داد بی معنی است مانند اینکه بپرسیم جنوب قطب جنوب چیست."
پیشنهاد هارتل و هاوکینگ به طور بنیادین مفهوم زمان را دوباره بازسازی می کند . هر لحظه در جهان به مقطعی از شاتل تبدیل می شود. در حالی که ما جهان را از لحظه ای به لحظه دیگر در حال انبساط و تکامل می بینیم، زمان واقعاً شامل همبستگی هایی بین اندازه جهان در هر مقطع و سایر ویژگی ها - به ویژه آنتروپی یا بی نظمی آن است.
shuttlecock : گوی پر دار ، توپ بدمینتون
📌@higgs_field
〰
نوشته ناتالی وولکوور - کوانتا مگزین
قسمت نخست
🔺چالش اخیر بزرگترین ایده استیون هاوکینگ - در مورد اینکه چگونه جهان ممکن است از هیچ به وجود آمده باشد - توسط کیهانشناس ها مورد بحث است .
در سال 1981، بسیاری از کیهان شناسان برجسته جهان در آکادمی علوم pontifical گرد هم آمدند ، ساختمان های باقیمانده از دورهی علم و الهیات که در ویلایی زیبا در باغ های واتیکان واقع شده است .
استیون هاوکینگ آگوست را برای ارائه آنچه که بعدها عنوان مهمترین ایدهاش لقب گرفت ، انتخاب کرد:
پروپزالی درباره اینکه چگونه جهان میتواند از هیچ nothing پدید آمده باشد.
قبل از سخنرانی هاوکینگ، همه نظریه پردازان پیدایش کیهان ، اعم از علمی یا الهیاتی، را دعوت کردند:
قبل از اینگردهمایی ، نظریه بیگ بنگ - 50 سال قبل از سخنرانی هاوکینگ توسط فیزیکدان بلژیکی و کشیش کاتولیک، ژرژ لمایر، که بعداً به عنوان رئیس آکادمی علوم واتیکان خدمت کرد، مطرح شد -با معکوس سازی انبساط جهان ، به یک دوره داغ و چگال میرسیم که برابر با انرژی چگال است . اما انرژی اولیه از کجا آمده است؟
نظریه بیگ بنگ مشکلات دیگری هم داشت. فیزیکدانان فهمیدند که انرژی چگال و محصور اما در حال گسترش و انبساط به جای کیهان عظیم و صافی که اخترشناسان مدرن مشاهده می کنند، از یک آشفتگی رمبیده ، منشا گرفته است . در سال 1980، یک سال قبل از سخنرانی هاوکینگ، کیهانشناس آلن گوث متوجه شد که مشکلات بیگ بنگ را میتوان با افزودن پارامتر هایی برطرف کرد:
یک جهش رشد اولیه و تصاعدی معروف به تورم کیهانی، که میتوانست جهان را عظیم، صاف و مسطح کند. قبل از اینکه گرانش فرصتی برای تغییر آن پیدا کند. تورم inflation به سرعت به نظریه اصلی منشأ کیهانی ما تبدیل شد. با این حال، موضوع شرایط اولیه باقی ماند: منشا تکینگی کوچکی که ظاهراً به کیهان ما تبدیل شد، و انرژی پتانسیلی که آن را متورم کرد، چه بود؟
"پرسیدن آنچه قبل از بیگ بنگ رخ داده است مانند این است که بپرسیم در جنوب قطب جنوب چه چیزی نهفته است.
استیون هاوکینگ"
هاوکینگ، پیش از خاموشی اختر وجود خود، پیشنهاد کرد که اصلاً برای عالم پایان یا آغازی وجود ندارد. طبق گزارش کنفرانس واتیکان، فیزیکدان کمبریج که در آن زمان 39 سال داشت و هنوز میتوانست با صدای خود صحبت کند، به جمعیت گفت: «باید چیز بسیار خاصی در مورد شرایط مرزی جهان boundary conditions of the universe وجود داشته باشد، و چه چیزی میتواند خاص تر از نبود هیچ حد و مرزی باشد؟»
«پیشنهاد بدون مرز no-boundary proposal »، که هاوکینگ و همکار او، جیمز هارتل، به طور کامل در مقالهای در سال 1983 فرمولبندی کردند، کیهان را به شکل یک shuttlecock در نظر میگیرد. همانطور که قطر یک شاتل در پایین ترین نقطه خود صفر است و به تدریج با حرکت به سمت بالا گسترش می یابد، طبق پروپزال بدون مرز، جهان به آرامی از نقطه ای با اندازه صفر منبسط شد. هارتل و هاوکینگ فرمولی را به دست آوردند که کل شاتل را توصیف می کند - به اصطلاح "تابع موج جهان wave Function of the universe " که کل گذشته، حال و آینده را به یکباره در بر می گیرد - هر گونه تفکر در مورد آفرینش توسط یک خالق یا هر تفکر مشابهی را از بین می برد.
هاوکینگ در سخنرانی دیگری در آکادمی pontifical در سال 2016، یک سال و نیم قبل از درگذشتش ، گفت: «طبق پروپزال بدون مرز، پرسیدن آنچه قبل از بیگ بنگ رخ داد بی معنی است مانند اینکه بپرسیم جنوب قطب جنوب چیست."
پیشنهاد هارتل و هاوکینگ به طور بنیادین مفهوم زمان را دوباره بازسازی می کند . هر لحظه در جهان به مقطعی از شاتل تبدیل می شود. در حالی که ما جهان را از لحظه ای به لحظه دیگر در حال انبساط و تکامل می بینیم، زمان واقعاً شامل همبستگی هایی بین اندازه جهان در هر مقطع و سایر ویژگی ها - به ویژه آنتروپی یا بی نظمی آن است.
shuttlecock : گوی پر دار ، توپ بدمینتون
📌@higgs_field
〰
Telegram
attach 📎
👍1
〰
📌#چالش اختصاصی کوانتوم مکانیک
🔺حتما همگی دود کش های کشتی های بزرگ و نیروگاه ها و یا هتا کابل های فولادی نگه دارنده پل های معلق را دیده اید . کوچکترین نسیمی میتواند این سازه ها را وارد فاز رزونانس یا تشدید کرده و از هم بپاشد . راه حل چیست ؟
« هم مکانیسم اثر نسیم بر این سازه ها و هم راه حل را بفرمایید »
← مسیر تاوه ای فون کارمان ، راه حل ایجاد بافت مارپیچی با طناب به دور سازه است ، در دودکش نیروگاه ها و کابل ها و پل های معلق این مهم رعایت می گردد .
https://t.me/higgs_group/32354
📌@higgs_field
〰
📌#چالش اختصاصی کوانتوم مکانیک
🔺حتما همگی دود کش های کشتی های بزرگ و نیروگاه ها و یا هتا کابل های فولادی نگه دارنده پل های معلق را دیده اید . کوچکترین نسیمی میتواند این سازه ها را وارد فاز رزونانس یا تشدید کرده و از هم بپاشد . راه حل چیست ؟
« هم مکانیسم اثر نسیم بر این سازه ها و هم راه حل را بفرمایید »
← مسیر تاوه ای فون کارمان ، راه حل ایجاد بافت مارپیچی با طناب به دور سازه است ، در دودکش نیروگاه ها و کابل ها و پل های معلق این مهم رعایت می گردد .
https://t.me/higgs_group/32354
📌@higgs_field
〰
👍1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
〰
🔺Magical Self-balancing Cub
Cre:ytb/ReM-RC #Physics
معکب تعادل سرخود
🔺 زندگی مثل سوار دوچرخه شدن است. برای اینکه تعادلت را حفظ کنی، باید به حرکت کردن ادامه دهی.
آلبرت انیشتین
📌@higgs_field
〰
🔺Magical Self-balancing Cub
Cre:ytb/ReM-RC #Physics
معکب تعادل سرخود
🔺 زندگی مثل سوار دوچرخه شدن است. برای اینکه تعادلت را حفظ کنی، باید به حرکت کردن ادامه دهی.
آلبرت انیشتین
📌@higgs_field
〰
👍1
📌The Black hole information loss problem is unsolved because it is unsolvable.
Sabine hossenfelder (2020)
Chapter ¹
مشکل از دست دادن اطلاعات سیاه چاله حل نشده است. چون غیر قابل حله
🔺سلام به همگی، و به علم بدون غوغا خوش آمدید. هفته گذشته با یک ادعای مزخرف و غم انگیز برخورد کردم که میخواهم آن را برای شما رد کنم. ادعا این است که مشکل از دست دادن اطلاعات سیاهچاله در حال «نزدیک شدن به پایان است». بنابراین امروز اینجا هستم تا توضیح دهم که چرا مشکل از دست دادن اطلاعات سیاهچاله نه تنها حل نشده است، بلکه حل نشده باقی خواهد ماند زیرا بر بستر کاربردی و عملی غیرقابل حل است.
اول از همه، مشکل از دست دادن اطلاعات سیاهچاله چیست گاهی اوقات به آن پارادوکس اطلاعات سیاهچاله paradox of black hole's information نیز می گویند. این یک ناسازگاری در بنیادی ترین قوانین فعلی فیزیک در مورد طبیعت است، یعنی نظریه کوانتومی و نسبیت عام.
استیون هاوکینگ در اوایل دهه نوزدهم نشان داد که اگر این دو نظریه را با هم ترکیب کنید، متوجه می شوید که سیاهچاله ها تشعشعات ساطع می کنند. تابش حرارتی به این معنی است که بجز دما، که انرژی متوسط ذرات را تعیین می کند، تابش کاملاً تصادفی است.
این تشعشع سیاهچاله اکنون تابش هاوکینگ نامیده می شود و تبخیر جرم سیاهچاله را توضیح می دهد . اما شعاع سیاهچاله با جرم آن متناسب است، بنابراین اگر سیاهچاله تابش کند، کوچک می شود. و دما با جرم سیاهچاله نسبت معکوس دارد. بنابراین، با کوچک شدن سیاهچاله، داغتر میشود و حتی سریعتر کوچک میشود. در نهایت، به طور کامل از بین رفته است. فیزیکدانان از این به عنوان "تبخیر سیاه چاله" یاد می کنند.
وقتی سیاهچاله کاملاً تبخیر شد، تنها چیزی که باقی می ماند این تابش حرارتی است که فقط به جرم اولیه، تکانه زاویه ای و بار الکتریکی سیاهچاله بستگی دارد. این بدان معناست که علاوه بر این سه کمیت، مهم نیست که شما سیاهچاله را از چه چیزی تشکیل داده اید، یا بعداً چه چیزی در آن افتاده است، نتیجه همان تابش حرارتی است.
بنابراین تبخیر سیاهچاله غیرقابل برگشت است. شما نمی توانید از حالت نهایی - که نتیجه تبخیر است - تشخیص دهید که حالت اولیه که تشکیل سیاهچاله را در نظر دارد ، چیست. بسیاری از حالت های اولیه مختلف وجود دارد که حالت نهایی یکسانی را نشان می دهد.
مشکل اکنون این است که در نظریه کوانتومی این اتفاق نمی افتد. فرآیندها در نظریه کوانتومی همیشه برگشت پذیر هستند. قطعا فرآیندهایی وجود دارند که در عمل برگشت ناپذیر هستند. به عنوان مثال، اگر دو خمیر مختلف را مخلوط کنید. شما هرگز توان جدا سازی آن دو را از هم ندارید . ولی طبق مکانیک کوانتومی، این فرآیند در اصل برگشت پذیر است.
در اصل، یک حالت اولیه خمیر شما دقیقاً به یک حالت نهایی منتهی می شود، و با استفاده از قوانین مکانیک کوانتومی می توانید آن را معکوس کنید . برای معکوس سازی فرآیند تبخیر جرم سیاهچاله به ده تا پانصد میلیارد سال زمان نیاز دارید . اگر کاغذ را بسوزانید یا بمیرید همینطور است. همه این فرآیندها برای تمام اهداف عملی برگشت ناپذیر هستند. اما طبق نظریه کوانتومی، آنها اساساً برگشت ناپذیر نیستند، به این معنی که یک حالت اولیه خاص به شما یک و تنها یک حالت نهایی می دهد. بنابراین حالت نهایی به شما می گوید که اگر معادله دیفرانسیل صحیح را داشته باشید، حالت اولیه چه بوده است.
بنابراین شما تصمیم گرفتید نظریه کوانتومی را با گرانش ترکیب کنید، اما چیزی به دست میآورید که با آنچه شروع کردهاید در تضاد است. این ناسازگار است. چیزی در این مورد اشتباه است. اما چی؟ این مشکل از دست دادن اطلاعات سیاهچاله است.
حالا چهار نکته را در اینجا میخواهم تاکید کنم. اول، مشکل از دست دادن اطلاعات سیاهچاله در واقع هیچ ربطی به اطلاعات ندارد. جان، گوش می کنی؟
در واقع موضوع از دست دادن اطلاعات نیست، که عبارتی بسیار مبهم است، مسئله برگشت ناپذیری زمانی است. نسبیت عام فرآیندی را بر شما تحمیل می کند که در زمان قابل برگشت نیست، و این با نظریه کوانتومی ناسازگار است.
📌@higgs_field
〰
Sabine hossenfelder (2020)
Chapter ¹
مشکل از دست دادن اطلاعات سیاه چاله حل نشده است. چون غیر قابل حله
🔺سلام به همگی، و به علم بدون غوغا خوش آمدید. هفته گذشته با یک ادعای مزخرف و غم انگیز برخورد کردم که میخواهم آن را برای شما رد کنم. ادعا این است که مشکل از دست دادن اطلاعات سیاهچاله در حال «نزدیک شدن به پایان است». بنابراین امروز اینجا هستم تا توضیح دهم که چرا مشکل از دست دادن اطلاعات سیاهچاله نه تنها حل نشده است، بلکه حل نشده باقی خواهد ماند زیرا بر بستر کاربردی و عملی غیرقابل حل است.
اول از همه، مشکل از دست دادن اطلاعات سیاهچاله چیست گاهی اوقات به آن پارادوکس اطلاعات سیاهچاله paradox of black hole's information نیز می گویند. این یک ناسازگاری در بنیادی ترین قوانین فعلی فیزیک در مورد طبیعت است، یعنی نظریه کوانتومی و نسبیت عام.
استیون هاوکینگ در اوایل دهه نوزدهم نشان داد که اگر این دو نظریه را با هم ترکیب کنید، متوجه می شوید که سیاهچاله ها تشعشعات ساطع می کنند. تابش حرارتی به این معنی است که بجز دما، که انرژی متوسط ذرات را تعیین می کند، تابش کاملاً تصادفی است.
این تشعشع سیاهچاله اکنون تابش هاوکینگ نامیده می شود و تبخیر جرم سیاهچاله را توضیح می دهد . اما شعاع سیاهچاله با جرم آن متناسب است، بنابراین اگر سیاهچاله تابش کند، کوچک می شود. و دما با جرم سیاهچاله نسبت معکوس دارد. بنابراین، با کوچک شدن سیاهچاله، داغتر میشود و حتی سریعتر کوچک میشود. در نهایت، به طور کامل از بین رفته است. فیزیکدانان از این به عنوان "تبخیر سیاه چاله" یاد می کنند.
وقتی سیاهچاله کاملاً تبخیر شد، تنها چیزی که باقی می ماند این تابش حرارتی است که فقط به جرم اولیه، تکانه زاویه ای و بار الکتریکی سیاهچاله بستگی دارد. این بدان معناست که علاوه بر این سه کمیت، مهم نیست که شما سیاهچاله را از چه چیزی تشکیل داده اید، یا بعداً چه چیزی در آن افتاده است، نتیجه همان تابش حرارتی است.
بنابراین تبخیر سیاهچاله غیرقابل برگشت است. شما نمی توانید از حالت نهایی - که نتیجه تبخیر است - تشخیص دهید که حالت اولیه که تشکیل سیاهچاله را در نظر دارد ، چیست. بسیاری از حالت های اولیه مختلف وجود دارد که حالت نهایی یکسانی را نشان می دهد.
مشکل اکنون این است که در نظریه کوانتومی این اتفاق نمی افتد. فرآیندها در نظریه کوانتومی همیشه برگشت پذیر هستند. قطعا فرآیندهایی وجود دارند که در عمل برگشت ناپذیر هستند. به عنوان مثال، اگر دو خمیر مختلف را مخلوط کنید. شما هرگز توان جدا سازی آن دو را از هم ندارید . ولی طبق مکانیک کوانتومی، این فرآیند در اصل برگشت پذیر است.
در اصل، یک حالت اولیه خمیر شما دقیقاً به یک حالت نهایی منتهی می شود، و با استفاده از قوانین مکانیک کوانتومی می توانید آن را معکوس کنید . برای معکوس سازی فرآیند تبخیر جرم سیاهچاله به ده تا پانصد میلیارد سال زمان نیاز دارید . اگر کاغذ را بسوزانید یا بمیرید همینطور است. همه این فرآیندها برای تمام اهداف عملی برگشت ناپذیر هستند. اما طبق نظریه کوانتومی، آنها اساساً برگشت ناپذیر نیستند، به این معنی که یک حالت اولیه خاص به شما یک و تنها یک حالت نهایی می دهد. بنابراین حالت نهایی به شما می گوید که اگر معادله دیفرانسیل صحیح را داشته باشید، حالت اولیه چه بوده است.
بنابراین شما تصمیم گرفتید نظریه کوانتومی را با گرانش ترکیب کنید، اما چیزی به دست میآورید که با آنچه شروع کردهاید در تضاد است. این ناسازگار است. چیزی در این مورد اشتباه است. اما چی؟ این مشکل از دست دادن اطلاعات سیاهچاله است.
حالا چهار نکته را در اینجا میخواهم تاکید کنم. اول، مشکل از دست دادن اطلاعات سیاهچاله در واقع هیچ ربطی به اطلاعات ندارد. جان، گوش می کنی؟
در واقع موضوع از دست دادن اطلاعات نیست، که عبارتی بسیار مبهم است، مسئله برگشت ناپذیری زمانی است. نسبیت عام فرآیندی را بر شما تحمیل می کند که در زمان قابل برگشت نیست، و این با نظریه کوانتومی ناسازگار است.
📌@higgs_field
〰
Telegram
📎
👍2
〰
🔺Jon Carmichael took this photo of a total solar eclipse that swept across the U.S. for the first time in 99 years on August, 2017
📌@higgs_field
〰
🔺Jon Carmichael took this photo of a total solar eclipse that swept across the U.S. for the first time in 99 years on August, 2017
📌@higgs_field
〰
〰
📌سخنرانی هاوکینگ HAWKING Lecture :
قسمت نخست
← من میخواهم در مورد اینکه آیا زمان خودش آغازی دارد و آیا پایانی خواهد داشت، بحث کنم. به نظر می رسد تمام شواهد نشان می دهد که گیتی ازلی نیست، و شروعی در حدود 15 میلیارد سال پیش داشته است. این احتمالاً قابل توجه ترین کشف کیهان شناسی مدرن است. و اکنون بدیهی در نظر گرفته میشود .
و هنوز درباره وجود پایان برای گیتی ( universe ) اطمینان نداریم .
وقتی در ژاپن سخنرانی کردم، از من خواسته شد که به فرو-رمبش دوباره re-collapse جهان اشاره نکنم (بر اساس مدل کاسمولوژیکال به مرور از شتاب پندام expansion کاسته میشود و در نهایت این انبساط یا پندام متوقف و سپس شروع به انقباض و نهایتا در خود فرو-رمبش می کند)
زیرا ممکن است بر بازار سهام تأثیر بگذارد. با این حال، میتوانم به هر کسی که در مورد سرمایهگذاریهای خود در بورس نگران است اطمینان دهم که برای فروش کمی زود است: حتی اگر جهان به پایان برسد، حداقل برای بیست میلیارد سال طول خواهد کشید . تا آن زمان، شاید توافق تجاری GATT اجرایی شود.
مقیاس زمانی گیتی در مقایسه با زمان زندگی انسان بسیار طولانی است. بنابراین تعجب آور نیست که تا همین اواخر تصور می شد که گیتی اساساً ساکن و بدون تغییر در زمان است. ( به زمان و مکان مطلق نیوتنی اشاره دارد)
از سوی دیگر، باید آشکار باشد که جامعه در فرهنگ و فناوری در حال تحول است. این نشان می دهد که مرحله کنونی تاریخ بشر نمی تواند بیش از چند هزار سال ادامه داشته باشد. در آینده ما از آنچه که امروزه هستیم پیشرفته تر خواهیم بود. بنابراین طبیعی بود که باور کنیم که نوع بشر و شاید کل گیتی، در گذشته نسبتاً نزدیک (اخیرا) متولد شده است. با این حال، بسیاری از مردم از این ایده که جهان آغازی دارد ناراضی اند، زیرا به نظر می رسد وجود یک موجود فراطبیعی وجود دارد که گیتی را ایجاد کرده است.
آنها ترجیح می دادند باور کنند که جهان و نوع بشر برای همیشه وجود داشته است. توضیح آنها برای پیشرفت بشر این بود که سیل های دوره ای یا سایر بلایای طبیعی رخ داده است که بارها و بارها نسل بشر را به حالت اولیه بازگردانده است.
این بحث در مورد اینکه آیا گیتی آغازی داشته یا نه، تا قرن 19 و 20 ادامه داشت. و عمدتاً بر اساس الهیات و فلسفه و با توجه کمی به شواهد بصری انجام می شد.
این تفکر ممکن است با توجه به ماهیت غیرقابل اعتماد مشاهدات کیهانی تا همین اواخر معقول بوده باشد. کیهان شناس، سر آرتور ادینگتون، یک بار گفت: "اگر نظریه شما با مشاهدات مطابقت ندارد نگران نباشید، زیرا احتمالا اشتباه است " اما اگر تئوری شما با قانون دوم ترمودینامیک در تناقض باشد، مشکل اساسی دارد. در واقع، این نظریه که جهان برای همیشه وجود داشته است با قانون دوم ترمودینامیک مشکل جدی دارد. قانون دوم می گوید که بی نظمی همیشه با گذشت زمان افزایش می یابد. (آنتروپی جهان در حال افزایش است)
بی نظمی ، مانند بحث پیشرفت بشر، نشان می دهد که باید آغازی وجود داشته باشد. در غیر این صورت، جهان تا به حال در حالت بی نظمی کامل قرار می گرفت و همه چیز در همان دما قرار می گرفت. در یک جهان بینهایت و ابدی، به هر سوی آسمان که بنگرید ، نگاه تان به یک ستاره ختم می شود. این بدان معناست که آسمان شب به اندازه سطح خورشید درخشان خواهد بود . تنها راه برای جلوگیری از این مشکل این است که دلیلی برای عدم درخشش ستارگان بیابیم .
اگر گیتی اساساً ایستا static بود، هیچ دلیل پویایی ( دینامیکی) برای درخشش ستارگان در یک زمان مشابه متصور نیستیم . چنین درخشش هم زمانی " lighting up time " باید با دخالت از خارج از کیهان توضیح داده شود .
اما ، وقتی متوجه شدیم که کیهان ایستا و ساکن نیست، بلکه در حال انبساط است، وضعیت متفاوت می شود .
کهکشان ها به طور پیوسته از یکدیگر دور می شوند. این بدان معناست که آنها در گذشته به هم نزدیکتر بودند.
می توان جدایی دو کهکشان را بر حسب زمان تصور کرد.
اگر شتاب ناشی از گرانش وجود نداشت، نمودار به شکل یک خط مستقیم بود و حدود بیست میلیارد سال پیش به صفر میرسید.
هم چنین می توان انتظار داشت که گرانش باعث شود کهکشان ها به سمت یکدیگر شتاب بگیرند و بدان معناست که نمودار جدایی دو کهکشان به سمت پایین، زیر خط مستقیم خم میشود.
📌@higgs_field
〰
📌سخنرانی هاوکینگ HAWKING Lecture :
قسمت نخست
← من میخواهم در مورد اینکه آیا زمان خودش آغازی دارد و آیا پایانی خواهد داشت، بحث کنم. به نظر می رسد تمام شواهد نشان می دهد که گیتی ازلی نیست، و شروعی در حدود 15 میلیارد سال پیش داشته است. این احتمالاً قابل توجه ترین کشف کیهان شناسی مدرن است. و اکنون بدیهی در نظر گرفته میشود .
و هنوز درباره وجود پایان برای گیتی ( universe ) اطمینان نداریم .
وقتی در ژاپن سخنرانی کردم، از من خواسته شد که به فرو-رمبش دوباره re-collapse جهان اشاره نکنم (بر اساس مدل کاسمولوژیکال به مرور از شتاب پندام expansion کاسته میشود و در نهایت این انبساط یا پندام متوقف و سپس شروع به انقباض و نهایتا در خود فرو-رمبش می کند)
زیرا ممکن است بر بازار سهام تأثیر بگذارد. با این حال، میتوانم به هر کسی که در مورد سرمایهگذاریهای خود در بورس نگران است اطمینان دهم که برای فروش کمی زود است: حتی اگر جهان به پایان برسد، حداقل برای بیست میلیارد سال طول خواهد کشید . تا آن زمان، شاید توافق تجاری GATT اجرایی شود.
مقیاس زمانی گیتی در مقایسه با زمان زندگی انسان بسیار طولانی است. بنابراین تعجب آور نیست که تا همین اواخر تصور می شد که گیتی اساساً ساکن و بدون تغییر در زمان است. ( به زمان و مکان مطلق نیوتنی اشاره دارد)
از سوی دیگر، باید آشکار باشد که جامعه در فرهنگ و فناوری در حال تحول است. این نشان می دهد که مرحله کنونی تاریخ بشر نمی تواند بیش از چند هزار سال ادامه داشته باشد. در آینده ما از آنچه که امروزه هستیم پیشرفته تر خواهیم بود. بنابراین طبیعی بود که باور کنیم که نوع بشر و شاید کل گیتی، در گذشته نسبتاً نزدیک (اخیرا) متولد شده است. با این حال، بسیاری از مردم از این ایده که جهان آغازی دارد ناراضی اند، زیرا به نظر می رسد وجود یک موجود فراطبیعی وجود دارد که گیتی را ایجاد کرده است.
آنها ترجیح می دادند باور کنند که جهان و نوع بشر برای همیشه وجود داشته است. توضیح آنها برای پیشرفت بشر این بود که سیل های دوره ای یا سایر بلایای طبیعی رخ داده است که بارها و بارها نسل بشر را به حالت اولیه بازگردانده است.
این بحث در مورد اینکه آیا گیتی آغازی داشته یا نه، تا قرن 19 و 20 ادامه داشت. و عمدتاً بر اساس الهیات و فلسفه و با توجه کمی به شواهد بصری انجام می شد.
این تفکر ممکن است با توجه به ماهیت غیرقابل اعتماد مشاهدات کیهانی تا همین اواخر معقول بوده باشد. کیهان شناس، سر آرتور ادینگتون، یک بار گفت: "اگر نظریه شما با مشاهدات مطابقت ندارد نگران نباشید، زیرا احتمالا اشتباه است " اما اگر تئوری شما با قانون دوم ترمودینامیک در تناقض باشد، مشکل اساسی دارد. در واقع، این نظریه که جهان برای همیشه وجود داشته است با قانون دوم ترمودینامیک مشکل جدی دارد. قانون دوم می گوید که بی نظمی همیشه با گذشت زمان افزایش می یابد. (آنتروپی جهان در حال افزایش است)
بی نظمی ، مانند بحث پیشرفت بشر، نشان می دهد که باید آغازی وجود داشته باشد. در غیر این صورت، جهان تا به حال در حالت بی نظمی کامل قرار می گرفت و همه چیز در همان دما قرار می گرفت. در یک جهان بینهایت و ابدی، به هر سوی آسمان که بنگرید ، نگاه تان به یک ستاره ختم می شود. این بدان معناست که آسمان شب به اندازه سطح خورشید درخشان خواهد بود . تنها راه برای جلوگیری از این مشکل این است که دلیلی برای عدم درخشش ستارگان بیابیم .
اگر گیتی اساساً ایستا static بود، هیچ دلیل پویایی ( دینامیکی) برای درخشش ستارگان در یک زمان مشابه متصور نیستیم . چنین درخشش هم زمانی " lighting up time " باید با دخالت از خارج از کیهان توضیح داده شود .
اما ، وقتی متوجه شدیم که کیهان ایستا و ساکن نیست، بلکه در حال انبساط است، وضعیت متفاوت می شود .
کهکشان ها به طور پیوسته از یکدیگر دور می شوند. این بدان معناست که آنها در گذشته به هم نزدیکتر بودند.
می توان جدایی دو کهکشان را بر حسب زمان تصور کرد.
اگر شتاب ناشی از گرانش وجود نداشت، نمودار به شکل یک خط مستقیم بود و حدود بیست میلیارد سال پیش به صفر میرسید.
هم چنین می توان انتظار داشت که گرانش باعث شود کهکشان ها به سمت یکدیگر شتاب بگیرند و بدان معناست که نمودار جدایی دو کهکشان به سمت پایین، زیر خط مستقیم خم میشود.
📌@higgs_field
〰
Telegram
📎
👍2
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
〰
📌اثر مگنوس (Magnus effect)
🔺اثری است که عموماً در یک توپ یا استوانه در حال چرخش دیده میشود که این توپ چرخان را از مسیر معمول خود به صورت حرکت منحنی-وار منحرف میکند. این اثر در بازی های دارای توپ بسیار مهم است. اثر مگنوس بر پرتابهٔ چرخان تأثیر میگذارد و به همین علت دارای برخی کاربردهای مهندسی است، برای مثال در طراحی حرکت کشتی و هواپیما از این اثر استفاده میشود. این نام به افتخار هاینریش گوستاو ماگنوس، فیزیکدان آلمانی کسی که این اثر را بررسی کرد گذاشته شدهاست .
📌@higgs_field
〰
📌اثر مگنوس (Magnus effect)
🔺اثری است که عموماً در یک توپ یا استوانه در حال چرخش دیده میشود که این توپ چرخان را از مسیر معمول خود به صورت حرکت منحنی-وار منحرف میکند. این اثر در بازی های دارای توپ بسیار مهم است. اثر مگنوس بر پرتابهٔ چرخان تأثیر میگذارد و به همین علت دارای برخی کاربردهای مهندسی است، برای مثال در طراحی حرکت کشتی و هواپیما از این اثر استفاده میشود. این نام به افتخار هاینریش گوستاو ماگنوس، فیزیکدان آلمانی کسی که این اثر را بررسی کرد گذاشته شدهاست .
📌@higgs_field
〰
👍1
📌فیزیکدانان درباره ایده هاوکینگ که جهان آغازی نداشته است بحث می کنند
نوشته ناتالی وولکوور - کوانتا مگزین
قسمت دوم
🔺با این حال، در نزدیکی گوی انتهای نمودار ( shuttlecock) ، همبستگی ها correlation چندان مورد اعتماد نیستند . زمان از بین می رود و فضای خالص pure space جایگزین آن می شود. همانطور که هارتل 79 ساله و استاد دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربار ، اخیراً با تلفن توضیح داد:
« همان طور که در جهان اولیه پرندگان را نداشتیم. اما بعدا پرنده داریم ...ما در اوایل کیهان زمان نداشتیم، اما بعداً زمان داریم.»
فرضیه پیشنهادی بدون مرز ، برای نزدیک به چهار دهه فیزیکدانان را مجذوب خود کرده است. نیل توروک، کیهان شناس در موسسه فیزیک نظری Perimeter در واترلو، کانادا و یکی از همکاران سابق هاوکینگ، گفت:
«این یک ایده خیره کننده زیبا و پویا است. این پیشنهاد اولین حدس را در توصیف کوانتومی کیهان - تابع موج کیهان Wave Function of the universe- نشان می دهد. به زودی یک رشته کامل، کیهانشناسی کوانتومی، پدید آمد، زیرا محققان ایدههای جایگزینی در مورد اینکه چگونه جهان میتواند از هیچ به وجود آمده باشد، ابداع کردند، پیشبینیهای مختلف نظریهها و راههای آزمایش آنها را تحلیل کردند و معنای فلسفی آنها را تفسیر کردند. تابع موج بدون مرز، طبق گفته هارتل، "از برخی جهات ساده ترین پیشنهاد ممکن برای آن بود."
اما دو سال پیش، مقالهای از Turok، Job Feldbrugge از موسسه Perimeter، و Jean-Luc Lehners از موسسه Max Planck for Gravitational Physics در آلمان، پیشنهاد هارتل هاوکینگ را زیر سوال برد.
این پروپزال ، البته فقط درصورتی قابل اجرا است که جهانی از نقطه ای بدون بعد به روشی که هارتل و هاوکینگ تصور کردند چین بخورد و بشکل طبیعی به جهانی شبیه به جهان ما رشد کند .
هاوکینگ و هارتل استدلال کردند که هر چند که جهانهای بدون مرز تمایل دارند از تختی و صافی خیره کننده ای طی انبساط تبدیل به کیهانی مانند مدل واقعی کیهان ما ، تبدیل شوند .
توروک گفت: "مشکل رویکرد استفان و جیم این است که طرح شان مبهم است ، عمیقا مبهم".
توروک و همکارانش در مقاله سال 2017 خود که در Physical Review Letters منتشر شد، به پیشنهاد بدون مرز هارتل و هاوکینگ با تکنیکهای جدید ریاضی پرداختند که به عقیده خودشان ، پیشبینیهای این پروپزال را بسیار ملموستر از قبل آشکار میکند.
توروک گفت: «ما متوجه شدیم که این طرح به طرز بدی شکست خورده است. "از نظر مکانیکی کوانتومی ممکن نیست که جهان به شکلی که هارتل و هاوکینگ تصور می کردند شروع شود."
این سه تن قبل از انتشار عمومی، ریاضیات خود را بررسی کردند و مفروضات اساسی مطرح را بررسی کردند ، و پس از بررسی توروک گفت: «متاسفانه، به نظر میرسد که شکست پیشنهاد هارتل-هاوکینگ غیرقابل اجتناب باشد.»
این مقاله جنجالی به پا کرد. کارشناسان دیگر دفاع شدیدی از ایده بدون مرز و رد استدلال توروک و همکاران داشتند. توماس هرتوگ، فیزیکدان دانشگاه کاتولیک لوون در بلژیک که در 20 سال آخر زندگی هاوکینگ از نزدیک با هاوکینگ همکاری داشت، گفت:
«بیش از مسائل اساسی ، ما با تعریف، چارچوب و اصول انتخاب او (توروک) نیز مخالفیم. و این بحث جالبتر است.»
پس از دو سال مبارزه، این گروه ها اختلاف نظر فنی خود را در باورهای متفاوت در مورد نحوه عملکرد طبیعت دنبال کردند. مناظره داغ - در عین حال دوستانه - به استحکام این ایده کمک کرده است که نگر هاوکینگ بیش از همه پنداشت جذابی است .
حتی منتقدان فرمول خاص او و هارتل، از جمله توروک و لنرز، که در حال ساخت مدلهای رقیب کوانتومی-کاسمولوژیک هستند ، با وجود انتقاد از این مدلسازی ، اقرار به جذابیت آن دارند .
🔺باغ لذت های کیهانی
هارتل و هاوکینگ از دهه 1970 به بعد، معمولاً زمانی که برای دوره های طولانی همکاری در کمبریج همدیگر را ملاقات می کردند، یکدیگر را زیاد دیدند. بررسیهای نظری این دو در مورد سیاهچالهها و تکینگیهای اسرارآمیز در قلب سیاهچاله ها، آنها را به پرسش منشأ کیهان ما راهنمایی کرد .
در سال 1915، آلبرت اینشتین کشف کرد که ماده صلب یا انرژی بافت فضا-زمان را تحریف می کند و باعث گرانش می شود. در دهه 1960، هاوکینگ و راجر پنروز، فیزیکدان دانشگاه آکسفورد، ثابت کردند که وقتی فضا-زمان به اندازه کافی خمیده شود، مانند داخل سیاهچاله یا احتمالا طی مهبانگ ، ناگزیر از رمبش در خود است و به شدت به سمت یک تکینگی میل می کند، جایی که معادلات انیشتین در آن کارآیی ندارند . و یک نظریه کوانتومی جدید برای گرانش مورد نیاز است. «قضیهی تکینگی» پنروز-هاوکینگ به این معنی بود که هیچ راهی برای پیدایش آرام و بی سر و صدای فضا-زمان وجود ندارد .
📌@higgs_field
〰
نوشته ناتالی وولکوور - کوانتا مگزین
قسمت دوم
🔺با این حال، در نزدیکی گوی انتهای نمودار ( shuttlecock) ، همبستگی ها correlation چندان مورد اعتماد نیستند . زمان از بین می رود و فضای خالص pure space جایگزین آن می شود. همانطور که هارتل 79 ساله و استاد دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربار ، اخیراً با تلفن توضیح داد:
« همان طور که در جهان اولیه پرندگان را نداشتیم. اما بعدا پرنده داریم ...ما در اوایل کیهان زمان نداشتیم، اما بعداً زمان داریم.»
فرضیه پیشنهادی بدون مرز ، برای نزدیک به چهار دهه فیزیکدانان را مجذوب خود کرده است. نیل توروک، کیهان شناس در موسسه فیزیک نظری Perimeter در واترلو، کانادا و یکی از همکاران سابق هاوکینگ، گفت:
«این یک ایده خیره کننده زیبا و پویا است. این پیشنهاد اولین حدس را در توصیف کوانتومی کیهان - تابع موج کیهان Wave Function of the universe- نشان می دهد. به زودی یک رشته کامل، کیهانشناسی کوانتومی، پدید آمد، زیرا محققان ایدههای جایگزینی در مورد اینکه چگونه جهان میتواند از هیچ به وجود آمده باشد، ابداع کردند، پیشبینیهای مختلف نظریهها و راههای آزمایش آنها را تحلیل کردند و معنای فلسفی آنها را تفسیر کردند. تابع موج بدون مرز، طبق گفته هارتل، "از برخی جهات ساده ترین پیشنهاد ممکن برای آن بود."
اما دو سال پیش، مقالهای از Turok، Job Feldbrugge از موسسه Perimeter، و Jean-Luc Lehners از موسسه Max Planck for Gravitational Physics در آلمان، پیشنهاد هارتل هاوکینگ را زیر سوال برد.
این پروپزال ، البته فقط درصورتی قابل اجرا است که جهانی از نقطه ای بدون بعد به روشی که هارتل و هاوکینگ تصور کردند چین بخورد و بشکل طبیعی به جهانی شبیه به جهان ما رشد کند .
هاوکینگ و هارتل استدلال کردند که هر چند که جهانهای بدون مرز تمایل دارند از تختی و صافی خیره کننده ای طی انبساط تبدیل به کیهانی مانند مدل واقعی کیهان ما ، تبدیل شوند .
توروک گفت: "مشکل رویکرد استفان و جیم این است که طرح شان مبهم است ، عمیقا مبهم".
توروک و همکارانش در مقاله سال 2017 خود که در Physical Review Letters منتشر شد، به پیشنهاد بدون مرز هارتل و هاوکینگ با تکنیکهای جدید ریاضی پرداختند که به عقیده خودشان ، پیشبینیهای این پروپزال را بسیار ملموستر از قبل آشکار میکند.
توروک گفت: «ما متوجه شدیم که این طرح به طرز بدی شکست خورده است. "از نظر مکانیکی کوانتومی ممکن نیست که جهان به شکلی که هارتل و هاوکینگ تصور می کردند شروع شود."
این سه تن قبل از انتشار عمومی، ریاضیات خود را بررسی کردند و مفروضات اساسی مطرح را بررسی کردند ، و پس از بررسی توروک گفت: «متاسفانه، به نظر میرسد که شکست پیشنهاد هارتل-هاوکینگ غیرقابل اجتناب باشد.»
این مقاله جنجالی به پا کرد. کارشناسان دیگر دفاع شدیدی از ایده بدون مرز و رد استدلال توروک و همکاران داشتند. توماس هرتوگ، فیزیکدان دانشگاه کاتولیک لوون در بلژیک که در 20 سال آخر زندگی هاوکینگ از نزدیک با هاوکینگ همکاری داشت، گفت:
«بیش از مسائل اساسی ، ما با تعریف، چارچوب و اصول انتخاب او (توروک) نیز مخالفیم. و این بحث جالبتر است.»
پس از دو سال مبارزه، این گروه ها اختلاف نظر فنی خود را در باورهای متفاوت در مورد نحوه عملکرد طبیعت دنبال کردند. مناظره داغ - در عین حال دوستانه - به استحکام این ایده کمک کرده است که نگر هاوکینگ بیش از همه پنداشت جذابی است .
حتی منتقدان فرمول خاص او و هارتل، از جمله توروک و لنرز، که در حال ساخت مدلهای رقیب کوانتومی-کاسمولوژیک هستند ، با وجود انتقاد از این مدلسازی ، اقرار به جذابیت آن دارند .
🔺باغ لذت های کیهانی
هارتل و هاوکینگ از دهه 1970 به بعد، معمولاً زمانی که برای دوره های طولانی همکاری در کمبریج همدیگر را ملاقات می کردند، یکدیگر را زیاد دیدند. بررسیهای نظری این دو در مورد سیاهچالهها و تکینگیهای اسرارآمیز در قلب سیاهچاله ها، آنها را به پرسش منشأ کیهان ما راهنمایی کرد .
در سال 1915، آلبرت اینشتین کشف کرد که ماده صلب یا انرژی بافت فضا-زمان را تحریف می کند و باعث گرانش می شود. در دهه 1960، هاوکینگ و راجر پنروز، فیزیکدان دانشگاه آکسفورد، ثابت کردند که وقتی فضا-زمان به اندازه کافی خمیده شود، مانند داخل سیاهچاله یا احتمالا طی مهبانگ ، ناگزیر از رمبش در خود است و به شدت به سمت یک تکینگی میل می کند، جایی که معادلات انیشتین در آن کارآیی ندارند . و یک نظریه کوانتومی جدید برای گرانش مورد نیاز است. «قضیهی تکینگی» پنروز-هاوکینگ به این معنی بود که هیچ راهی برای پیدایش آرام و بی سر و صدای فضا-زمان وجود ندارد .
📌@higgs_field
〰
Telegram
📎