📌معمای دیرینه گرانش
🔺نقطه ضعف یا قوت گرانش نسبت به سه نیروی بنیادین دیگر ، این است که برای توصیف مدل اتمی کارآیی ندارد .
برهمکنش های قوی و ضعیف و الکترومغناطیس در طرح مدل اتم نقش دارند .
اما گرانش؟!؟
هنوز هیچ ذره ای در مدل استاندارد گرانش را نمایندگی نمی کند و به همین ترتیب مطمئنیم مدل استاندارد ناقص است. ( این چیزی از ارزش این مدل عالی کم نمی کند .)
در فاصله یک فتومتری ( یک فرمی)
10-¹⁵ meter
نیروی هسته ای قوی strong nuclear force مقدار 137
برابر نیروی الکترومغناطیس EM ،مقدار 10⁶ برابر نیروی هسته ای ضعیف weak nuclear force ، مقدار 10³⁸ برابر نیروی گرانش قدرت دارد .
دو نیروی هسته ای قوی و ضعیف ، کوچک مقیاس اند ، اما الکترومغناطیس و گرانش دور برد هستند . از طرفی لازم نیست اندرکنش الکترومغناطیس و گرانش را تذکر بدیم .
فوتون در حال فرار از میدان گرانشی ، انرژی از دست می دهد .
🔺قانون دست راست :
شست دست راست خود را رو به بالا بگیرید ، این شست جهت جریان یا حرکت بار را نشان می دهد ، با انگشت اشاره روبرو را نشان دهید ، انگشت اشاره جهت نیرو را نشان می دهد ، سه انگشت دیگر را عمود بر جهت شست و اشاره به سمت چپ بگیرید ، این سه انگشت جهت خطوط شار میدان مغناطیسی را نشان می دهد - این قانون دست راست است که ذاتی جهان ماست و ازین دست سلسله قوانین بسیاری در کنار هم گیتی را ما را شکل داده اند . از این قانون در ساخت موتور و ژنراتور های الکتریکی استفاده می شود .
از شباهت اندک گرانش و الکترومغناطیس گفتیم اما تفاوت های بسیار بین این دو نیرو ، قابل اغماض نیست .
گرانش برخلاف الکترومغناطیس غیر خطی است - بدین معنی که درصورت سقوط در میدان گرانشی ، میزان نیرویی که میدان به شما وارد می کند بصورت غیر خطی رشد می کند .
اگر گراویتونی وجود داشته باشد مجبوریم با ویژگی های میدان گرانشی آنرا تطبیق دهیم .
گراویتون ها ( فرض) تشکیل شبکه ای پیچیده ( بعلت برهمکنش با یکدیگر) می دهند که همه چیز را احاطه کرده اند ، بعلت دوربردی گرانش گراویتون مانند فوتون جرم صفر دارد و البته خلاف الکترودینامیک بهنجار پذیر نیست و مانند تئوری میدان کوانتومی وجود حلقه های بسته ( در نمایش دیاگرام فاینمن ) دردسر تولید می کند که تئوری آینده گرانشی باید آنرا نیز حل کند .
🔺به نظر شما چگونه می توان معمای گرانش را حل کرد؟
باید با در نظر گرفتن نسبیت عام و مکانیک کوانتوم ، تئوری گرانش کوانتومی را طرح کرد - در این تئوری گرانش ویژگی فضا زمان در کنار اجرام بزرگ است و در این بستر محقیقین امیدوارند با مطالعه خواص و ویژگی های سیاهچاله ها و تحریف فضا زمان در اطراف این آبجکت های پر جرم ، معمای گرانش را حل کنند .
📌@higgs_field
🔺نقطه ضعف یا قوت گرانش نسبت به سه نیروی بنیادین دیگر ، این است که برای توصیف مدل اتمی کارآیی ندارد .
برهمکنش های قوی و ضعیف و الکترومغناطیس در طرح مدل اتم نقش دارند .
اما گرانش؟!؟
هنوز هیچ ذره ای در مدل استاندارد گرانش را نمایندگی نمی کند و به همین ترتیب مطمئنیم مدل استاندارد ناقص است. ( این چیزی از ارزش این مدل عالی کم نمی کند .)
در فاصله یک فتومتری ( یک فرمی)
10-¹⁵ meter
نیروی هسته ای قوی strong nuclear force مقدار 137
برابر نیروی الکترومغناطیس EM ،مقدار 10⁶ برابر نیروی هسته ای ضعیف weak nuclear force ، مقدار 10³⁸ برابر نیروی گرانش قدرت دارد .
دو نیروی هسته ای قوی و ضعیف ، کوچک مقیاس اند ، اما الکترومغناطیس و گرانش دور برد هستند . از طرفی لازم نیست اندرکنش الکترومغناطیس و گرانش را تذکر بدیم .
فوتون در حال فرار از میدان گرانشی ، انرژی از دست می دهد .
🔺قانون دست راست :
شست دست راست خود را رو به بالا بگیرید ، این شست جهت جریان یا حرکت بار را نشان می دهد ، با انگشت اشاره روبرو را نشان دهید ، انگشت اشاره جهت نیرو را نشان می دهد ، سه انگشت دیگر را عمود بر جهت شست و اشاره به سمت چپ بگیرید ، این سه انگشت جهت خطوط شار میدان مغناطیسی را نشان می دهد - این قانون دست راست است که ذاتی جهان ماست و ازین دست سلسله قوانین بسیاری در کنار هم گیتی را ما را شکل داده اند . از این قانون در ساخت موتور و ژنراتور های الکتریکی استفاده می شود .
از شباهت اندک گرانش و الکترومغناطیس گفتیم اما تفاوت های بسیار بین این دو نیرو ، قابل اغماض نیست .
گرانش برخلاف الکترومغناطیس غیر خطی است - بدین معنی که درصورت سقوط در میدان گرانشی ، میزان نیرویی که میدان به شما وارد می کند بصورت غیر خطی رشد می کند .
اگر گراویتونی وجود داشته باشد مجبوریم با ویژگی های میدان گرانشی آنرا تطبیق دهیم .
گراویتون ها ( فرض) تشکیل شبکه ای پیچیده ( بعلت برهمکنش با یکدیگر) می دهند که همه چیز را احاطه کرده اند ، بعلت دوربردی گرانش گراویتون مانند فوتون جرم صفر دارد و البته خلاف الکترودینامیک بهنجار پذیر نیست و مانند تئوری میدان کوانتومی وجود حلقه های بسته ( در نمایش دیاگرام فاینمن ) دردسر تولید می کند که تئوری آینده گرانشی باید آنرا نیز حل کند .
🔺به نظر شما چگونه می توان معمای گرانش را حل کرد؟
باید با در نظر گرفتن نسبیت عام و مکانیک کوانتوم ، تئوری گرانش کوانتومی را طرح کرد - در این تئوری گرانش ویژگی فضا زمان در کنار اجرام بزرگ است و در این بستر محقیقین امیدوارند با مطالعه خواص و ویژگی های سیاهچاله ها و تحریف فضا زمان در اطراف این آبجکت های پر جرم ، معمای گرانش را حل کنند .
📌@higgs_field
Telegram
📎
📌آیا ما فضا-زمان را ایجاد می کنیم؟ دیدگاهی( با تاکید- perspective) جدید در تار و پود واقعیت
قسمت سوم
🔺از درون جعبه فکر کنید
چیزی که بروکنر و همکارانش در سال 2019 یافتند- شگفتانگیز بود. وقتی از دیدگاه گربه نگاه می کنید، معلوم میشود که - درست مانند نسبیت - همه چیز برای حفظ قوانین فیزیک باید تغییر کند. کوانتومی که قبلاً مرتبط با گربه بیان شده بود در برش هایزنبرگ دگرگون می گردد. اگر از درون جعبه به آزمایش نگاه کنیم، گربه در وضعیت ثابتی قرار دارد - و این ناظر خارج از جعبه است که در یک برهم نهی قرار دارد و آزمایش با ناظر بیرونی در برهم نهی قرار می گیرد . مدتها تصور می شد که درهم تنیدگی یک ویژگی مطلق واقعی است. اما در این تصویر جدید، بیشتر شبیه یک دیدگاه است. بروکنر می گوید: «اینکه چه چیزی کوانتومی و چه چیزی کلاسیک است به انتخاب چارچوب های مرجع کوانتومی بستگی دارد.»
ژاک پینار از دانشگاه ماساچوست میگوید همه اینها به ما اجازه میدهد تا با جدیت سؤالات جذابی را مطرح کنیم.
آزمایش معروف دو شکاف را در نظر بگیرید، که نشان داد یک ذره کوانتومی می تواند همزمان از دو شکاف در یک شبکه عبور کند. پینار میگوید: «ما میبینیم که نسبت به الکترون، این شکافها هستند که در یک برهم نهی قرار دارند. "برای من، این مفهومی فوق العاده است." در حالی که همه اینها ممکن است صرفاً تلاشی نظری به نظر برسد، چیزی که به ایده های بروکنر اعتبار می بخشد این است که آنها قبلاً به حل مشکل حل نشدنی مربوط به ارتباطات کوانتومی کمک کرده اند .
چارچوب های مرجع کوانتومی پاشنه آشیل دارند، هرچند که ممکن است در نهایت ما را به درک عمیقتری از واقعیت راهنمایی کنند. اما پاشنه آشیل به شکل "دوست ویگنر" است، یک آزمایش فکری که در دهه 1950 توسط فیزیکدان یوجین ویگنر مطرح و پیچ و تابی شگفت انگیز به معمای گربه شرودینگر اضافه کرد .
دوست ویگنر مطابق به طراحی معمول آزمایش، جعبه را باز می کند و مثلاً می بیند که گربه زنده است. اما اگر خود ویگنر بیرون درب آزمایشگاه بایستد چه؟ گربه در چارچوب مرجع او هنوز در برهم نهی زنده و مرده است، فقط حالا با دوستی که در برهم نهی " دیدن گربه زنده و دیدن گربه مرده "قرار گرفته است. گربه توصیف شده از منظر ویگنر از گربه توصیف شده از منظر دوست ویگنر - متفاوت است ، اما طبق نظریه کوانتومی هر دو درست میگویند. این یک پارادوکس عمیق است که به نظر میرسد واقعیتی را آشکار میکند.
قوانین بروکنر در اینجا کمکی نمی کنند. ما نمی توانیم از یک طرف برش هایزنبرگ به طرف دیگر پرش کنیم زیرا این دو نفر از برش های متفاوتی استفاده می کنند.
برش هایزنبرگ در دوست ویگنر بین وی و جعبه قرار گرفته و ویگنر آن را بین خود و آزمایشگاه دارد . آنها از آن سوی شکاف کوانتومی کلاسیک به یکدیگر نگاه نمی کنند .
بروکنر میگوید: «من و همکارانم امیدوار بودیم که موقعیت دوست ویگنر بتواند در چارچوبهای مرجع کوانتومی بازنویسی شود. اما تا کنون، این امکان پذیر نبوده است. » و سپس آهی می کشد:
«نمی دانم. "یک عنصر گم شده وجود دارد."»
📌@higgs_field
قسمت سوم
🔺از درون جعبه فکر کنید
چیزی که بروکنر و همکارانش در سال 2019 یافتند- شگفتانگیز بود. وقتی از دیدگاه گربه نگاه می کنید، معلوم میشود که - درست مانند نسبیت - همه چیز برای حفظ قوانین فیزیک باید تغییر کند. کوانتومی که قبلاً مرتبط با گربه بیان شده بود در برش هایزنبرگ دگرگون می گردد. اگر از درون جعبه به آزمایش نگاه کنیم، گربه در وضعیت ثابتی قرار دارد - و این ناظر خارج از جعبه است که در یک برهم نهی قرار دارد و آزمایش با ناظر بیرونی در برهم نهی قرار می گیرد . مدتها تصور می شد که درهم تنیدگی یک ویژگی مطلق واقعی است. اما در این تصویر جدید، بیشتر شبیه یک دیدگاه است. بروکنر می گوید: «اینکه چه چیزی کوانتومی و چه چیزی کلاسیک است به انتخاب چارچوب های مرجع کوانتومی بستگی دارد.»
ژاک پینار از دانشگاه ماساچوست میگوید همه اینها به ما اجازه میدهد تا با جدیت سؤالات جذابی را مطرح کنیم.
آزمایش معروف دو شکاف را در نظر بگیرید، که نشان داد یک ذره کوانتومی می تواند همزمان از دو شکاف در یک شبکه عبور کند. پینار میگوید: «ما میبینیم که نسبت به الکترون، این شکافها هستند که در یک برهم نهی قرار دارند. "برای من، این مفهومی فوق العاده است." در حالی که همه اینها ممکن است صرفاً تلاشی نظری به نظر برسد، چیزی که به ایده های بروکنر اعتبار می بخشد این است که آنها قبلاً به حل مشکل حل نشدنی مربوط به ارتباطات کوانتومی کمک کرده اند .
چارچوب های مرجع کوانتومی پاشنه آشیل دارند، هرچند که ممکن است در نهایت ما را به درک عمیقتری از واقعیت راهنمایی کنند. اما پاشنه آشیل به شکل "دوست ویگنر" است، یک آزمایش فکری که در دهه 1950 توسط فیزیکدان یوجین ویگنر مطرح و پیچ و تابی شگفت انگیز به معمای گربه شرودینگر اضافه کرد .
دوست ویگنر مطابق به طراحی معمول آزمایش، جعبه را باز می کند و مثلاً می بیند که گربه زنده است. اما اگر خود ویگنر بیرون درب آزمایشگاه بایستد چه؟ گربه در چارچوب مرجع او هنوز در برهم نهی زنده و مرده است، فقط حالا با دوستی که در برهم نهی " دیدن گربه زنده و دیدن گربه مرده "قرار گرفته است. گربه توصیف شده از منظر ویگنر از گربه توصیف شده از منظر دوست ویگنر - متفاوت است ، اما طبق نظریه کوانتومی هر دو درست میگویند. این یک پارادوکس عمیق است که به نظر میرسد واقعیتی را آشکار میکند.
قوانین بروکنر در اینجا کمکی نمی کنند. ما نمی توانیم از یک طرف برش هایزنبرگ به طرف دیگر پرش کنیم زیرا این دو نفر از برش های متفاوتی استفاده می کنند.
برش هایزنبرگ در دوست ویگنر بین وی و جعبه قرار گرفته و ویگنر آن را بین خود و آزمایشگاه دارد . آنها از آن سوی شکاف کوانتومی کلاسیک به یکدیگر نگاه نمی کنند .
بروکنر میگوید: «من و همکارانم امیدوار بودیم که موقعیت دوست ویگنر بتواند در چارچوبهای مرجع کوانتومی بازنویسی شود. اما تا کنون، این امکان پذیر نبوده است. » و سپس آهی می کشد:
«نمی دانم. "یک عنصر گم شده وجود دارد."»
📌@higgs_field
Telegram
📎
📌آیا ما فضا-زمان را ایجاد می کنیم؟ دیدگاهی( با تاکید- perspective) جدید در تار و پود واقعیت
قسمت چهارم
لیستی از احتمالات در این مورد، از کار فلاویو مرکاتی در دانشگاه بورگوس در اسپانیا و جووانی آملینو-کاملیا در دانشگاه ناپل فدریکو دوم در ایتالیا به دست آمده است. به نظر می رسد تحقیقات آنها نشان دهد که با تبادل اطلاعات کوانتومی ، ناظرین observers می توانند یک واقعیت مشترک ایجاد کنند، حتی اگر از ابتدا وجود نداشته باشد.
این تحقیقات ، از تحقیقات انجام شده در سال 2016 توسط مارکوس مولر و فیلیپ هون، هر دو در مؤسسه Perimeter در واترلو، کانادا، الهام گرفته شده که طی آن سناریویی را معرفی کردند که در آن دو نفر، آلیس و باب، ذرات کوانتومی را در حالت خاصی از اسپین spin برای یکدیگر ارسال میکنند.
اسپین یک ویژگی کوانتومی است که می توان آن را به یک فلش تشبیه کرد که می تواند در امتداد هر یک از سه محور [مختصات] فضایی به سمت بالا یا پایین اشاره کند.
آلیس یک ذره برای باب می فرستد و باب باید اسپین آن را می بیند .
سپس باب یک ذره جدید را با همان اسپین آماده می کند و آن را برای آلیس می فرستد و آلیس تأیید می کند که آزمایش و اندازه گیری را درست انجام داده است. پیچیدگی اینجاست که آلیس و باب جهت گیری نسبی فریم های مرجع خود را نمی دانند:
محور x یکی می تواند محور y دیگری باشد.
"ارتباطات آلیس و باب ممکن است ساختار فضا-زمان را ایجاد کند"
اگر آلیس فقط یک ذره را برای باب بفرستد، باب هرگز نمی تواند اسپین را رمزگشایی کند. گاهی اوقات در فیزیک دو متغیر طوری به هم مرتبط می شوند که اگر یکی را دقیق اندازه گیری کنید، ذره دوم در حالت مشخص دیگر وجود ندارد.
این مشکل که به عنوان اصل عدم قطعیت هایزنبرگ شناخته می شود، در مورد اسپین ذرات در امتداد محورهای مختلف اعمال می شود. بنابراین اگر باب بخواهد اسپین را در امتداد چیزی که فکر میکند محور x آلیس است اندازهگیری کند، باید حدس بزند که واقعاً کدام محور است – اگر اشتباه کند، تمام اطلاعات را پاک میکند. با این حال، آلیس و باب میتوانند در صورت مبادله ذرات زیادی از این مسئله عبور کند. آلیس می تواند به باب بگوید: "من برای شما 100 ذره می فرستم که همگی در امتداد محور x به سمت بالا می چرخند." همانطور که باب بیشتر و بیشتر آنها را اندازه گیری می کند، می تواند شروع به بررسی جهت گیری نسبی چارچوب های مرجع آنها کند.
از اینجاست که قضیه جالب میشود. مولر و هون متوجه شدند که با انجام همه این کارها، آلیس و باب به طور خودکار معادلاتی را استخراج می کنند که شما را قادر می سازد دیدگاه را از یک منظر به نسبیت خاص انیشتین ترجمه کنید. ما تمایل داریم فضا-زمان را به عنوان ساختاری از پیش موجود که ناظران از طریق آن با هم ارتباط برقرار می کنند، در نظر بگیریم. اما مولر و هون داستان را تغییر دادند. با ارسال پیام توسط ناظران شروع کنید و می توانید فضا-زمان را استخراج کنید.
برای مرکاتی و آملینو-کاملیا، که چند سال پیش برای اولین بار با این اثر آشنا شدند، یک جرقه در تاریکی بود. و این یک سوال کلیدی را مطرح کرد که به نظر می رسد تأثیری حیاتی بر کار بروکنر دارد: آیا آلیس و باب در مورد یک فضا-زمان از پیش موجود می آموزند یا فضا-زمان هنگام برقراری ارتباط آنها پدیدار [ emerge] می شود؟
📌@higgs_field
قسمت چهارم
لیستی از احتمالات در این مورد، از کار فلاویو مرکاتی در دانشگاه بورگوس در اسپانیا و جووانی آملینو-کاملیا در دانشگاه ناپل فدریکو دوم در ایتالیا به دست آمده است. به نظر می رسد تحقیقات آنها نشان دهد که با تبادل اطلاعات کوانتومی ، ناظرین observers می توانند یک واقعیت مشترک ایجاد کنند، حتی اگر از ابتدا وجود نداشته باشد.
این تحقیقات ، از تحقیقات انجام شده در سال 2016 توسط مارکوس مولر و فیلیپ هون، هر دو در مؤسسه Perimeter در واترلو، کانادا، الهام گرفته شده که طی آن سناریویی را معرفی کردند که در آن دو نفر، آلیس و باب، ذرات کوانتومی را در حالت خاصی از اسپین spin برای یکدیگر ارسال میکنند.
اسپین یک ویژگی کوانتومی است که می توان آن را به یک فلش تشبیه کرد که می تواند در امتداد هر یک از سه محور [مختصات] فضایی به سمت بالا یا پایین اشاره کند.
آلیس یک ذره برای باب می فرستد و باب باید اسپین آن را می بیند .
سپس باب یک ذره جدید را با همان اسپین آماده می کند و آن را برای آلیس می فرستد و آلیس تأیید می کند که آزمایش و اندازه گیری را درست انجام داده است. پیچیدگی اینجاست که آلیس و باب جهت گیری نسبی فریم های مرجع خود را نمی دانند:
محور x یکی می تواند محور y دیگری باشد.
"ارتباطات آلیس و باب ممکن است ساختار فضا-زمان را ایجاد کند"
اگر آلیس فقط یک ذره را برای باب بفرستد، باب هرگز نمی تواند اسپین را رمزگشایی کند. گاهی اوقات در فیزیک دو متغیر طوری به هم مرتبط می شوند که اگر یکی را دقیق اندازه گیری کنید، ذره دوم در حالت مشخص دیگر وجود ندارد.
این مشکل که به عنوان اصل عدم قطعیت هایزنبرگ شناخته می شود، در مورد اسپین ذرات در امتداد محورهای مختلف اعمال می شود. بنابراین اگر باب بخواهد اسپین را در امتداد چیزی که فکر میکند محور x آلیس است اندازهگیری کند، باید حدس بزند که واقعاً کدام محور است – اگر اشتباه کند، تمام اطلاعات را پاک میکند. با این حال، آلیس و باب میتوانند در صورت مبادله ذرات زیادی از این مسئله عبور کند. آلیس می تواند به باب بگوید: "من برای شما 100 ذره می فرستم که همگی در امتداد محور x به سمت بالا می چرخند." همانطور که باب بیشتر و بیشتر آنها را اندازه گیری می کند، می تواند شروع به بررسی جهت گیری نسبی چارچوب های مرجع آنها کند.
از اینجاست که قضیه جالب میشود. مولر و هون متوجه شدند که با انجام همه این کارها، آلیس و باب به طور خودکار معادلاتی را استخراج می کنند که شما را قادر می سازد دیدگاه را از یک منظر به نسبیت خاص انیشتین ترجمه کنید. ما تمایل داریم فضا-زمان را به عنوان ساختاری از پیش موجود که ناظران از طریق آن با هم ارتباط برقرار می کنند، در نظر بگیریم. اما مولر و هون داستان را تغییر دادند. با ارسال پیام توسط ناظران شروع کنید و می توانید فضا-زمان را استخراج کنید.
برای مرکاتی و آملینو-کاملیا، که چند سال پیش برای اولین بار با این اثر آشنا شدند، یک جرقه در تاریکی بود. و این یک سوال کلیدی را مطرح کرد که به نظر می رسد تأثیری حیاتی بر کار بروکنر دارد: آیا آلیس و باب در مورد یک فضا-زمان از پیش موجود می آموزند یا فضا-زمان هنگام برقراری ارتباط آنها پدیدار [ emerge] می شود؟
📌@higgs_field
Telegram
📎
👍1
📌grand unification , symmetry
Chapter ⁴
🔺شکستن تقارن مغناطیسی
• در یک مقایسه از آهنربا می توان برای نشان دادن مفهوم شکست تقارن خود به خودی spontaneous symmetry breaking استفاده کرد که برای درک یکپارچگی یا اتحاد الکتروضعیف مهم است . هنگامی که آهنربا در یک جهت به شدت مغناطیسه می شود، تصور اینکه برهمکنش زیربنایی در واقع تحت چرخش متقارن است، دشوار است. میدان مغناطیسی آهنربا اگر 90 درجه یا 180 درجه بچرخد قطعاً بسیار متفاوت است. تقارن زیربنایی را می توان تنها در صورتی مشاهده کرد که انرژی سیستم افزایش یابد - گرم کردن آهنربا تا دمای کوری Curie آن، که میدان مغناطیسی جهت دار را حذف می کند و تقارن چرخشی ماده را بازیابی می کند.
• این یک تشبیه مناسب برای اتحاد الکتروضعیف است، زیرا تقارن بین نیروی کولن و برهمکنش ضعیف مطمئناً در دماهای پایین مشهود نیست. فقط در دماهای به اندازه کافی بالا که انرژی های موجود بیش از انرژی های جرمی ذرات مبادله ای W و Z برای برهمکنش ضعیف باشد، یا برابر با 100GeV باشد ، که در اینصورت ، نیروهای ضعیف و الکترومغناطیسی متحد به نظر می رسند.
📌@phys_Q
Chapter ⁴
🔺شکستن تقارن مغناطیسی
• در یک مقایسه از آهنربا می توان برای نشان دادن مفهوم شکست تقارن خود به خودی spontaneous symmetry breaking استفاده کرد که برای درک یکپارچگی یا اتحاد الکتروضعیف مهم است . هنگامی که آهنربا در یک جهت به شدت مغناطیسه می شود، تصور اینکه برهمکنش زیربنایی در واقع تحت چرخش متقارن است، دشوار است. میدان مغناطیسی آهنربا اگر 90 درجه یا 180 درجه بچرخد قطعاً بسیار متفاوت است. تقارن زیربنایی را می توان تنها در صورتی مشاهده کرد که انرژی سیستم افزایش یابد - گرم کردن آهنربا تا دمای کوری Curie آن، که میدان مغناطیسی جهت دار را حذف می کند و تقارن چرخشی ماده را بازیابی می کند.
• این یک تشبیه مناسب برای اتحاد الکتروضعیف است، زیرا تقارن بین نیروی کولن و برهمکنش ضعیف مطمئناً در دماهای پایین مشهود نیست. فقط در دماهای به اندازه کافی بالا که انرژی های موجود بیش از انرژی های جرمی ذرات مبادله ای W و Z برای برهمکنش ضعیف باشد، یا برابر با 100GeV باشد ، که در اینصورت ، نیروهای ضعیف و الکترومغناطیسی متحد به نظر می رسند.
📌@phys_Q
👍1
📌grand unification , symmetry
Chapter ⁵
🔺اتحاد بزرگ Grand Unification
اتحاد بزرگ به یکی کردن برهمکنش های قوی با برهمکنش های [حاصل از اتحاد ]الکتروضعیف اشاره دارد.
مشکل بنیادین "بازیابی تقارن شکسته" بین نیروهای قوی و ضعیف این است که نیروی قوی فقط روی پارتیکل های دارای بار رنگ کار می کند اما لپتون ها رنگ ندارند. شما باید بتوانید [ در ریاضیات ] کوارک ها را به لپتون تبدیل کنید و بالعکس. اما این کار ، پایستگی عدد باریون را که یک اصل قوی فیزیک هسته ای تجربی است، نقض می کند. با تغییر یک کوارک به آنتی لپتون، عدد باریون منهای عدد لپتون (B-L) همچنان پایسته خواهد ماند . جرم مورد نیاز بوزون تبادلی 10¹⁵ eV است که بیشتر شبیه جرم یک ذره غبار مرئی است تا یک پارتیکل بنیادین . این ذره ایکس بوزون نامیده می شود.
یکی از پیشبینیهای نظریههای اتحاد بزرگ این است که پروتون در وضعیت کاملا ناپایدار است.
در دهه 1970، شلدون گلاشو و هوارد جورجی اتحاد بزرگ نیروهای قوی، ضعیف و الکترومغناطیسی را در انرژیهای بالاتر از 10¹⁴ گیگا الکترون ولت پیشنهاد کردند. اگر مفهوم معمولی انرژی گرمایی در چنین مواقعی اعمال شود، برای اینکه میانگین انرژی ذرات 10¹⁴ گیگا الکترون ولت باشد، به دمای 10²⁷ K نیاز دارد.
اتحاد نیروی قوی در زمان کنونی بسیار فراتر از دسترس ما است، و اتحاد گرانش با سه نیروی دیگر برای آزمایشهای تجربی دور از دسترس است. این منجر به همکاری بیشتر بین فیزیکدانان ذرات با انرژی بالا و اخترفیزیکدانان شده است .
📌@phys_Q
Chapter ⁵
🔺اتحاد بزرگ Grand Unification
اتحاد بزرگ به یکی کردن برهمکنش های قوی با برهمکنش های [حاصل از اتحاد ]الکتروضعیف اشاره دارد.
مشکل بنیادین "بازیابی تقارن شکسته" بین نیروهای قوی و ضعیف این است که نیروی قوی فقط روی پارتیکل های دارای بار رنگ کار می کند اما لپتون ها رنگ ندارند. شما باید بتوانید [ در ریاضیات ] کوارک ها را به لپتون تبدیل کنید و بالعکس. اما این کار ، پایستگی عدد باریون را که یک اصل قوی فیزیک هسته ای تجربی است، نقض می کند. با تغییر یک کوارک به آنتی لپتون، عدد باریون منهای عدد لپتون (B-L) همچنان پایسته خواهد ماند . جرم مورد نیاز بوزون تبادلی 10¹⁵ eV است که بیشتر شبیه جرم یک ذره غبار مرئی است تا یک پارتیکل بنیادین . این ذره ایکس بوزون نامیده می شود.
یکی از پیشبینیهای نظریههای اتحاد بزرگ این است که پروتون در وضعیت کاملا ناپایدار است.
در دهه 1970، شلدون گلاشو و هوارد جورجی اتحاد بزرگ نیروهای قوی، ضعیف و الکترومغناطیسی را در انرژیهای بالاتر از 10¹⁴ گیگا الکترون ولت پیشنهاد کردند. اگر مفهوم معمولی انرژی گرمایی در چنین مواقعی اعمال شود، برای اینکه میانگین انرژی ذرات 10¹⁴ گیگا الکترون ولت باشد، به دمای 10²⁷ K نیاز دارد.
اتحاد نیروی قوی در زمان کنونی بسیار فراتر از دسترس ما است، و اتحاد گرانش با سه نیروی دیگر برای آزمایشهای تجربی دور از دسترس است. این منجر به همکاری بیشتر بین فیزیکدانان ذرات با انرژی بالا و اخترفیزیکدانان شده است .
📌@phys_Q
Telegram
📎
🔥2👍1
📌grand unification , symmetry
Chapter ¹ -https://t.me//5843
Chapter ² -https://t.me/phys_Q/5846
Chapter ³ -https://t.me/phys_Q/5857
Chapter ⁴ -https://t.me/phys_Q/5885
Chapter ⁵ -https://t.me/phys_Q/5886
Fine
Chapter ¹ -https://t.me//5843
Chapter ² -https://t.me/phys_Q/5846
Chapter ³ -https://t.me/phys_Q/5857
Chapter ⁴ -https://t.me/phys_Q/5885
Chapter ⁵ -https://t.me/phys_Q/5886
Fine
🔻جرم ویژگی ذاتی یک ذره است که آن را از فضا متمایز میکند و به ذره خصوصیت هایی چو محدودیت و گسستگی میدهد که توانایی انجام جابجایی و حرکتی که حامل انرژی و تکانه است ، می دهد .
چنین تبدیلی از فضا به ماده تنها در صورتی امکانپذیر خواهد بود که این فضا دارای ویژگی خاصی باشد، مانند چرخش تاپ چرخان (وسیله ای که با چرخاندن آن بر سطح صاف تعادل می گیرد) که در برابر واژگون شدن و سقوط مقاومت میکند، به گونهای که گویی در هنگام چرخیدن جرمی برای وسیله در کار نیست.
این ویژگی خاص را دارای یک فرکانس زاویهای و تکانه زاویهای angular momentum میدانیم . که این دو با هم , هم ارز با مقدار انرژی که متناسب با جرم توصیف شده ، هستند .
تکانه زاویهای، حتی اگر قابل آشکار شدن نباشد، دارای یک مولفه component اندازهگیری شده است که در امتداد یک محور پیشبینی میشود، و ممکن است معادل جرم، فرکانس زاویهای و یک بعد خطی ذاتی در نظر گرفته شود.
📌@higgs_field
چنین تبدیلی از فضا به ماده تنها در صورتی امکانپذیر خواهد بود که این فضا دارای ویژگی خاصی باشد، مانند چرخش تاپ چرخان (وسیله ای که با چرخاندن آن بر سطح صاف تعادل می گیرد) که در برابر واژگون شدن و سقوط مقاومت میکند، به گونهای که گویی در هنگام چرخیدن جرمی برای وسیله در کار نیست.
این ویژگی خاص را دارای یک فرکانس زاویهای و تکانه زاویهای angular momentum میدانیم . که این دو با هم , هم ارز با مقدار انرژی که متناسب با جرم توصیف شده ، هستند .
تکانه زاویهای، حتی اگر قابل آشکار شدن نباشد، دارای یک مولفه component اندازهگیری شده است که در امتداد یک محور پیشبینی میشود، و ممکن است معادل جرم، فرکانس زاویهای و یک بعد خطی ذاتی در نظر گرفته شود.
📌@higgs_field
👍2
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
#vacuum_decay
💀 آیا میتوان در کسری از ثانیه جهان را نابود کرد؟
🔹 آیا با فروپاشی خلاء جهان به سرعت نابود میشود؟
🔹 اگر انرژی #میدان_هیگز تغییر کند چه خواهدشد؟
📌@higgs_field
💀 آیا میتوان در کسری از ثانیه جهان را نابود کرد؟
🔹 آیا با فروپاشی خلاء جهان به سرعت نابود میشود؟
🔹 اگر انرژی #میدان_هیگز تغییر کند چه خواهدشد؟
📌@higgs_field
👍2
📌آیا ما فضا-زمان را ایجاد می کنیم؟ دیدگاهی( با تاکید- perspective) جدید در تار و پود واقعیت
قسمت پنجم
🔺 فضای اندکی ایجاد کنید
دو راه وجود دارد که دومی می تواند به نمایش درآید. اولی مربوط به مبادله ای در مکانیک کوانتومی بین اطلاعات و انرژی است. مرکاتی می گوید: «برای به دست آوردن اطلاعات در مورد یک سیستم کوانتومی باید انرژی صرف کنید. هر بار که باب محور صحیح را انتخاب می کند، مقداری انرژی از دست می دهد. و وقتی اشتباه انتخاب می کند و اطلاعات آلیس را پاک می کند، [باب] مقداری انرژی به دست می آورد. از آنجایی که انحنای فضا-زمان به انرژی موجود بستگی دارد، وقتی باب جهت گیری نسبی خود را اندازه گیری می کند، در نهایت جهت گیری را نیز کمی تغییر می دهد.
این مسئله میتواند معنای ژرفتری داشته باشد که در آن ارتباطات کوانتومی فضا-زمان را ایجاد میکند. اگر فضا همان چیزی باشد که «غیر جابهجایی non-commutative » نامیده میشود، این موضوع بهکار میرود. اگر می خواهید به نقطه ای در یک مپ معمولی برسید، فرقی نمی کند که مختصات را به چه ترتیبی مشخص می کنید. شما می توانید بیش از پنج و دو بالا بروید. یا دو و بالای پنج - در هر صورت شما در همان نقطه فرود خواهید آمد. اما اگر قوانین مکانیک کوانتومی برای خود فضا-زمان اعمال شود، احتمالا این عمل درست نیست . همانطور که دانستن موقعیت یک ذره شما را از اندازه گیری تکانه آن باز می دارد، رفتن به بیش از 5 [ رشد در یک مشخصه] ممکن است مانع از بالا رفتن 2 شود.[مانع رشد مشخصه دیگر شود].
مرکاتی و آملینو-کاملیا میگویند که اگر فضا-زمان به این شکل عمل کند، تلاشهای آلیس و باب برای یافتن جهتگیری نسبی آنها صرفاً ساختار فضا-زمان را آشکار نمیکند، بلکه مدلی از آن را جعل میکند. انتخابهایی که آنها در مورد اینکه کدام محورها را اندازهگیری کنند-همان چیزی را که قرار بود ارتباطاتشان را آشکار کند، تغییر میدهد. این دو محقق همچنین راهی ابداع کرده اند تا آزمایش کنند که آیا واقعاً چنین است (به «آیا فضا-زمان با جابجایی ایجاد میشود ؟» را ببینید).
همه این کارها به یک نتیجه شگفتانگیز اشاره میکنند: این که وقتی دانشمندان اطلاعات کوانتومی را رد و بدل میکنند، برای ساختن واقعیت متقابل خود با یکدیگر همکاری میکنند. این بدان معناست که اگر به تنهایی از یک منظر به فضا و زمان نگاه کنیم، نه تنها شکوه کامل آن را از دست می دهیم، بلکه ممکن است واقعیت مشترک عمیق تری را از دست بدهیم. برای مرکاتی و آملینو-کاملیا، باور دارند وجود تنها یک ناظر فضا-زمان را ایجاد نمی کند .
این ما را به پارادوکس دوست ویگنر برمیگرداند که بروکنر را ناامید کرد. در کار او، ناظران را تنها زمانی می توان به عنوان دو چشم انداز از واقعیت مشابه در نظر گرفت که از آن سوی برش هایزنبرگ به یکدیگر نگاه کنند . یا به عبارت دیگر، تنها زمانی که امکان برقراری ارتباط برای آنها وجود داشته باشد، فضا زمان ایجاد می شود . این دقیقاً همان چیزی است که ویگنر و دوستش نمی توانند انجام دهند. شاید این به ما میگوید که تا زمانی که دو نفر با هم ارتباط برقرار نکنند، واقعیت مشابهی را به اشتراک نمیگذارند – زیرا خود ارتباطات است که آن را ایجاد میکند.
📌@higgs_field
قسمت پنجم
🔺 فضای اندکی ایجاد کنید
دو راه وجود دارد که دومی می تواند به نمایش درآید. اولی مربوط به مبادله ای در مکانیک کوانتومی بین اطلاعات و انرژی است. مرکاتی می گوید: «برای به دست آوردن اطلاعات در مورد یک سیستم کوانتومی باید انرژی صرف کنید. هر بار که باب محور صحیح را انتخاب می کند، مقداری انرژی از دست می دهد. و وقتی اشتباه انتخاب می کند و اطلاعات آلیس را پاک می کند، [باب] مقداری انرژی به دست می آورد. از آنجایی که انحنای فضا-زمان به انرژی موجود بستگی دارد، وقتی باب جهت گیری نسبی خود را اندازه گیری می کند، در نهایت جهت گیری را نیز کمی تغییر می دهد.
این مسئله میتواند معنای ژرفتری داشته باشد که در آن ارتباطات کوانتومی فضا-زمان را ایجاد میکند. اگر فضا همان چیزی باشد که «غیر جابهجایی non-commutative » نامیده میشود، این موضوع بهکار میرود. اگر می خواهید به نقطه ای در یک مپ معمولی برسید، فرقی نمی کند که مختصات را به چه ترتیبی مشخص می کنید. شما می توانید بیش از پنج و دو بالا بروید. یا دو و بالای پنج - در هر صورت شما در همان نقطه فرود خواهید آمد. اما اگر قوانین مکانیک کوانتومی برای خود فضا-زمان اعمال شود، احتمالا این عمل درست نیست . همانطور که دانستن موقعیت یک ذره شما را از اندازه گیری تکانه آن باز می دارد، رفتن به بیش از 5 [ رشد در یک مشخصه] ممکن است مانع از بالا رفتن 2 شود.[مانع رشد مشخصه دیگر شود].
مرکاتی و آملینو-کاملیا میگویند که اگر فضا-زمان به این شکل عمل کند، تلاشهای آلیس و باب برای یافتن جهتگیری نسبی آنها صرفاً ساختار فضا-زمان را آشکار نمیکند، بلکه مدلی از آن را جعل میکند. انتخابهایی که آنها در مورد اینکه کدام محورها را اندازهگیری کنند-همان چیزی را که قرار بود ارتباطاتشان را آشکار کند، تغییر میدهد. این دو محقق همچنین راهی ابداع کرده اند تا آزمایش کنند که آیا واقعاً چنین است (به «آیا فضا-زمان با جابجایی ایجاد میشود ؟» را ببینید).
همه این کارها به یک نتیجه شگفتانگیز اشاره میکنند: این که وقتی دانشمندان اطلاعات کوانتومی را رد و بدل میکنند، برای ساختن واقعیت متقابل خود با یکدیگر همکاری میکنند. این بدان معناست که اگر به تنهایی از یک منظر به فضا و زمان نگاه کنیم، نه تنها شکوه کامل آن را از دست می دهیم، بلکه ممکن است واقعیت مشترک عمیق تری را از دست بدهیم. برای مرکاتی و آملینو-کاملیا، باور دارند وجود تنها یک ناظر فضا-زمان را ایجاد نمی کند .
این ما را به پارادوکس دوست ویگنر برمیگرداند که بروکنر را ناامید کرد. در کار او، ناظران را تنها زمانی می توان به عنوان دو چشم انداز از واقعیت مشابه در نظر گرفت که از آن سوی برش هایزنبرگ به یکدیگر نگاه کنند . یا به عبارت دیگر، تنها زمانی که امکان برقراری ارتباط برای آنها وجود داشته باشد، فضا زمان ایجاد می شود . این دقیقاً همان چیزی است که ویگنر و دوستش نمی توانند انجام دهند. شاید این به ما میگوید که تا زمانی که دو نفر با هم ارتباط برقرار نکنند، واقعیت مشابهی را به اشتراک نمیگذارند – زیرا خود ارتباطات است که آن را ایجاد میکند.
📌@higgs_field
Telegram
📎
💢فلج نخاعی با الکترودهای کاشته شده در ستون فقراتش راه رفت
یک مرد در انگلیس که در سال ۲۰۱۷ میلادی به دلیل تصادف با موتورسیکلت فلج شده بود، با کمک ایمپلنتهایی که پزشکان در ستون فقرات او کاشتند بار دیگر توانایی راه رفتن را به دست آورد.
«میشل روکاتی» در سانحه تصادف تمام احساس و حرکت در پاهایش را از دست داد، اما اکنون میتواند با کمک فناوری جدید بایستد و با تحریک الکتریکی که به صورت بیسیم از یک تبلت کنترل میشود راه برود.
یورونیوز
📌@higgs_field
یک مرد در انگلیس که در سال ۲۰۱۷ میلادی به دلیل تصادف با موتورسیکلت فلج شده بود، با کمک ایمپلنتهایی که پزشکان در ستون فقرات او کاشتند بار دیگر توانایی راه رفتن را به دست آورد.
«میشل روکاتی» در سانحه تصادف تمام احساس و حرکت در پاهایش را از دست داد، اما اکنون میتواند با کمک فناوری جدید بایستد و با تحریک الکتریکی که به صورت بیسیم از یک تبلت کنترل میشود راه برود.
یورونیوز
📌@higgs_field
👏4👍1
🔺حرکت یک ذره بنیادی
• یک ذره بنیادی را در فضا در حالت سکون در نظر بگیرید، در حالی که میتواند در هر جهت ممکن حرکت کند. در غیاب هر ذره دیگری در محیط اطراف آن، هیچ تعاملی با ذره دیگر وجود نخواهد داشت، بنابراین در حالت سکون باقی میماند، و هیچ ارتباطی با زمان وجود نخواهد داشت، زیرا زمان بدون حرکت از بین میرود.
• ما ممکن است چنین سناریویی را کنار بگذاریم. اکنون اجازه دهید ذره با جرم (m) با سرعت (v) در یک جهت خاص حرکت کند و مراحلی را که در پی خواهد آمد تجزیه و تحلیل کنیم.
✔️این ذره دارای انرژی کل (γmc²) با احتساب انرژی جرمی آن (mc²) خواهد بود. (بخوانید گاما mc²)
✔️با گذشت زمان در بازهی (Δt) ذره به موقعیت جدیدی می رود و فضای جدیدی را اشغال می کند و فضای قبلی را ترک می کند. بنابراین فضای قبلی را با محیط خود عوض می کند.
✔️این کار را با مبادله مقداری از انرژی معادل انرژی جرم سکون (mc²) با محیط انجام می دهد.
✔️این بدان معناست که ذره فضای جدید را با انرژی کل خود اشغال می کند (γmc²) و فضای قبلی با فضای جدید با انرژی جرم سکون معادل (mc²) مبادله می شود. بنابراین بالانس انرژی بازیابی خواهد شد و هیچ تخلف و نقضی وجود نخواهد داشت.
ممکن است بگوییم فضای جدید توسط یک ذره مجازی اشغال شده بود که همان انرژی جرم سکون ذره را دارد. همچنین به این معنی است که یک ذره مجازی در مجاورت ذره وجود دارد که به آن اجازه میدهد تبادل فوق را انجام دهد و حرکت ذره ممکن را انجام دهد. در واقعیت، ذره مجازی نیز ممکن است تکانهای خاص داشته باشد، اما با توجه به اصل برهم نهی super position، از مبادله فوق مستقل است.
این نشاندهنده اثرات اتساع زمانی و انقباض طولی به دلیل نسبیت حرکت بین ذره و ذره مجازی است. بنابراین، ذره با دنبال کردن یک تبادل مشابه با یک ذره مجازی دیگر، به حرکت خود ادامه میدهد.
با این حال، از آنجایی که ذره آزاد است که در هر جهت ممکن حرکت کند، تعدادی ذره مجازی در اطراف و در مجاورت آن وجود خواهد داشت که آماده مبادلهی موقعیت با آن هستند، همچنین در طول حرکت آن تبادل پیوسته با ذرات مجازی وجود خواهد داشت که به احتمال زیاد فقط به صورت تصادفی random ، با در نظر گرفتن جهت کلی حرکت و عدم انحراف زیاد از مسیر مستقیم کلی، در غیاب هرگونه برهمکنش خارجی دیگر با ذره خواهد بود . این منجر به یک حالت حرکت کوانتومی می شود که در دنیای واقعی پیش بینی می شود، که بسیار شبیه به حرکت تصادفی یک فرد در یک جمعیت با مبادله موقعیت خود با شخص دیگری در حالی که جهت خود را به سمت مقصد واقعی خود حفظ می کند.
📌@higgs_field
• یک ذره بنیادی را در فضا در حالت سکون در نظر بگیرید، در حالی که میتواند در هر جهت ممکن حرکت کند. در غیاب هر ذره دیگری در محیط اطراف آن، هیچ تعاملی با ذره دیگر وجود نخواهد داشت، بنابراین در حالت سکون باقی میماند، و هیچ ارتباطی با زمان وجود نخواهد داشت، زیرا زمان بدون حرکت از بین میرود.
• ما ممکن است چنین سناریویی را کنار بگذاریم. اکنون اجازه دهید ذره با جرم (m) با سرعت (v) در یک جهت خاص حرکت کند و مراحلی را که در پی خواهد آمد تجزیه و تحلیل کنیم.
✔️این ذره دارای انرژی کل (γmc²) با احتساب انرژی جرمی آن (mc²) خواهد بود. (بخوانید گاما mc²)
✔️با گذشت زمان در بازهی (Δt) ذره به موقعیت جدیدی می رود و فضای جدیدی را اشغال می کند و فضای قبلی را ترک می کند. بنابراین فضای قبلی را با محیط خود عوض می کند.
✔️این کار را با مبادله مقداری از انرژی معادل انرژی جرم سکون (mc²) با محیط انجام می دهد.
✔️این بدان معناست که ذره فضای جدید را با انرژی کل خود اشغال می کند (γmc²) و فضای قبلی با فضای جدید با انرژی جرم سکون معادل (mc²) مبادله می شود. بنابراین بالانس انرژی بازیابی خواهد شد و هیچ تخلف و نقضی وجود نخواهد داشت.
ممکن است بگوییم فضای جدید توسط یک ذره مجازی اشغال شده بود که همان انرژی جرم سکون ذره را دارد. همچنین به این معنی است که یک ذره مجازی در مجاورت ذره وجود دارد که به آن اجازه میدهد تبادل فوق را انجام دهد و حرکت ذره ممکن را انجام دهد. در واقعیت، ذره مجازی نیز ممکن است تکانهای خاص داشته باشد، اما با توجه به اصل برهم نهی super position، از مبادله فوق مستقل است.
این نشاندهنده اثرات اتساع زمانی و انقباض طولی به دلیل نسبیت حرکت بین ذره و ذره مجازی است. بنابراین، ذره با دنبال کردن یک تبادل مشابه با یک ذره مجازی دیگر، به حرکت خود ادامه میدهد.
با این حال، از آنجایی که ذره آزاد است که در هر جهت ممکن حرکت کند، تعدادی ذره مجازی در اطراف و در مجاورت آن وجود خواهد داشت که آماده مبادلهی موقعیت با آن هستند، همچنین در طول حرکت آن تبادل پیوسته با ذرات مجازی وجود خواهد داشت که به احتمال زیاد فقط به صورت تصادفی random ، با در نظر گرفتن جهت کلی حرکت و عدم انحراف زیاد از مسیر مستقیم کلی، در غیاب هرگونه برهمکنش خارجی دیگر با ذره خواهد بود . این منجر به یک حالت حرکت کوانتومی می شود که در دنیای واقعی پیش بینی می شود، که بسیار شبیه به حرکت تصادفی یک فرد در یک جمعیت با مبادله موقعیت خود با شخص دیگری در حالی که جهت خود را به سمت مقصد واقعی خود حفظ می کند.
📌@higgs_field
Telegram
📎
👍2
#مدل_استاندارد در حال حاضر دقیقترین تئوری است که پایههای فیزیک ذرات را پوشش میدهد، اما پنج سوال بیجواب در این مدل وجود دارد که وجود مدلهای دیگری از عالم را پیشنهاد میدهند که عبارتند:
¹ چرا نوترینوها جرم دارند؟
² ماده تاریک چیست؟
³ چرا میزان ماده با توجه به تعریف ماده و پاد-ماده در مدل استاندارد زیاد است؟
⁴ چرا انبساط عالم شتابدار است؟
⁵ آیا ذرهای که حامل نیروی گرانشی باشد، وجود دارد؟
📌@higgs_field
¹ چرا نوترینوها جرم دارند؟
² ماده تاریک چیست؟
³ چرا میزان ماده با توجه به تعریف ماده و پاد-ماده در مدل استاندارد زیاد است؟
⁴ چرا انبساط عالم شتابدار است؟
⁵ آیا ذرهای که حامل نیروی گرانشی باشد، وجود دارد؟
📌@higgs_field
📌آیا ما فضا-زمان را ایجاد می کنیم؟ دیدگاهی( با تاکید- perspective) جدید در تار و پود واقعیت
قسمت ششم
🔺کیو بیت های سریع السیر
شبکه هایی از کابل ها که حمل کننده اطلاعات کوانتومی هستند و پیرامون زمین بعنوان نمونه اولیه اینترنت کوانتومی تنظیم شده اند . این شبکه اطلاعات را به فرم کیوبیت یا بیت کوانتومی انتقال می دهد که میتواند در ویژگیهای ذرات رمزگذاری شود - معمولاً در یک ویژگی کوانتومی به نام اسپین رمز گذاری می شود.
یک نفر جریانی از پارتیکل های کوانتومی را به نفر دیگر ارسال میکند و وی اسپین ذرات را اندازه گیری می کند و پیام را رمز گشایی می کند . ( البته بی ارتباط با اسپینترونیک نیست اما مبحث عمیق تر از آن است که صرفا مربوط به اسپینترونیک باشد)
به استثنای سرعت نه چندان زیاد ، برای اینکه این ذرات وسیله ارتباطی مفیدی باشند، باید با سرعتی نزدیک به نور حرکت کنند . در چنین سرعت هایی اسپین spin پارتیکل با تکانه اش momentum درهم تنیدگی کوانتومی بدست می آورد ، به گونه ای که اگر دریافت کننده فقط اسپین را اندازه گیری کند - اطلاعات از بین می روند .
فلامینیا جاکومینی در موسسه Perimeter در کانادا می گوید: «این مشکلی جدی است. کیوبیت مبنای اطلاعات کوانتومی است، اما برای ذرهای که با سرعت بسیار بالا حرکت میکند، دیگر نمیتوانیم کیوبیت را شناسایی کنیم. اگر این مشکل کافی نیست، همه کیوبیت ها با سرعت مشخص حرکت نمی کنند»
و این رفتار کیوبیت ها ، به لطف مکانیک کوانتومی، به عنوان برهم نهی سرعت ها super position of velocities شناخته می شود.
قوانین چارچوب های مرجع کوانتومی که توسط چاسلاو بروکنر ایجاد شده است، می تواند پاسخگو باشد. جیاکومینی نشان داده است که چگونه می توان از قوانین برای پرش به چارچوب مرجع ذره (مذکور) استفاده کرد، حتی زمانی که ذره در یک برهم نهی قرار دارد.
از این منظر، این واقعیت کنونی ، در برهم نهی تاری با گذشته قرار دارد . با آگاهی از اینکه کیوبیت جهان را چگونه می بیند، می توانید تبدیل ریاضی برای ذره را تعیین کنید تا اطلاعات موجود در کیوبیت اصلی را بازیابی کنید.
📌@higgs_field
قسمت ششم
🔺کیو بیت های سریع السیر
شبکه هایی از کابل ها که حمل کننده اطلاعات کوانتومی هستند و پیرامون زمین بعنوان نمونه اولیه اینترنت کوانتومی تنظیم شده اند . این شبکه اطلاعات را به فرم کیوبیت یا بیت کوانتومی انتقال می دهد که میتواند در ویژگیهای ذرات رمزگذاری شود - معمولاً در یک ویژگی کوانتومی به نام اسپین رمز گذاری می شود.
یک نفر جریانی از پارتیکل های کوانتومی را به نفر دیگر ارسال میکند و وی اسپین ذرات را اندازه گیری می کند و پیام را رمز گشایی می کند . ( البته بی ارتباط با اسپینترونیک نیست اما مبحث عمیق تر از آن است که صرفا مربوط به اسپینترونیک باشد)
به استثنای سرعت نه چندان زیاد ، برای اینکه این ذرات وسیله ارتباطی مفیدی باشند، باید با سرعتی نزدیک به نور حرکت کنند . در چنین سرعت هایی اسپین spin پارتیکل با تکانه اش momentum درهم تنیدگی کوانتومی بدست می آورد ، به گونه ای که اگر دریافت کننده فقط اسپین را اندازه گیری کند - اطلاعات از بین می روند .
فلامینیا جاکومینی در موسسه Perimeter در کانادا می گوید: «این مشکلی جدی است. کیوبیت مبنای اطلاعات کوانتومی است، اما برای ذرهای که با سرعت بسیار بالا حرکت میکند، دیگر نمیتوانیم کیوبیت را شناسایی کنیم. اگر این مشکل کافی نیست، همه کیوبیت ها با سرعت مشخص حرکت نمی کنند»
و این رفتار کیوبیت ها ، به لطف مکانیک کوانتومی، به عنوان برهم نهی سرعت ها super position of velocities شناخته می شود.
قوانین چارچوب های مرجع کوانتومی که توسط چاسلاو بروکنر ایجاد شده است، می تواند پاسخگو باشد. جیاکومینی نشان داده است که چگونه می توان از قوانین برای پرش به چارچوب مرجع ذره (مذکور) استفاده کرد، حتی زمانی که ذره در یک برهم نهی قرار دارد.
از این منظر، این واقعیت کنونی ، در برهم نهی تاری با گذشته قرار دارد . با آگاهی از اینکه کیوبیت جهان را چگونه می بیند، می توانید تبدیل ریاضی برای ذره را تعیین کنید تا اطلاعات موجود در کیوبیت اصلی را بازیابی کنید.
📌@higgs_field
Telegram
📎
👍1
⚠️ #اطلاعیه هشدار
هر پیام دریافتی از شماره شخصی با متن ثنا، ابلاغیه قضایی، تخلف یا مسدودی اموال یا ثبت نام واکسن و غیره که حاوی لینک می باشد، جعلی و به قصد آلوده نمودن گوشی و سرقت اطلاعات حساب شما می باشد.
از باز نمودن لینک های ارسالی اکیدا خودداری نمایید.
( هر لینکی که با پیامک برای شما ارسال می شود را حذف کنید و استفاده نکنید )
منبع فرازتد
📌@higgs_field
هر پیام دریافتی از شماره شخصی با متن ثنا، ابلاغیه قضایی، تخلف یا مسدودی اموال یا ثبت نام واکسن و غیره که حاوی لینک می باشد، جعلی و به قصد آلوده نمودن گوشی و سرقت اطلاعات حساب شما می باشد.
از باز نمودن لینک های ارسالی اکیدا خودداری نمایید.
( هر لینکی که با پیامک برای شما ارسال می شود را حذف کنید و استفاده نکنید )
منبع فرازتد
📌@higgs_field
👍2
.
📌آیا ما فضا-زمان را ایجاد می کنیم؟ دیدگاهی( با تاکید- perspective) جدید در تار و پود واقعیت
قسمت هفتم و پایانی
🔺آیا فضا-زمان جابجایی پذیر است؟
در فضای معمولی، سفر چندان بیشتر از مقصد اهمیت ندارد . اگر میخواهید به مکانی خاص برسید، فرقی نمیکند که 5 کیلومتر به سمت جنوب و سپس 3 کیلومتر به سمت غرب بروید یا بالعکس. به این دلیل است که مختصات "جابجایی " پذیر اند . مختصات شما را بدون توجه به ترتیب به همان نقطه می برند.
در مقیاس های بسیار کوچکی که نظریه کوانتومی در آنها کاربرد دارد، ممکن است این [ جابجایی پذیری] درست نباشد. در نظریه کوانتومی، اندازه گیری مکان position یک ذره اطلاعات مربوط به تکانه momentum آن را پاک می کند. به طور مشابه، ممکن است ترتیب انجام جایجایی بر ساختار فضا تأثیر بگذارد. اگر اینطور باشد، بی معنی است که در مورد فضا-زمان به عنوان یک عرصه ثابت صحبت کنیم.
فیزیکدانان فلاویو مرکاتی و جیووانی آملینو-کاملیا فکر می کنند راهی برای کشف اینکه آیا فضا-زمان جابجایی پذیر است یا نه؟ را یافته اند . آنها از تحقیقاتی الهام گرفتند که دو نفر را [ باب و آلیس] در حال تبادل ذرات کوانتومی و اندازه گیری خواص آنها برای استنباط جهت نسبی آنها تصور می کرد .
مرکاتی و آملینو-کاملیا این پرسش را پرسیدند، که اگر این بازی [ تبادل ذرات بین باب و آلیس ] واقعا انجام شود، چه اتفاقی میافتد؟
همانطور که دانشمندان ذرات بیشتری را مبادله می کنند، عدم قطعیت uncertainty آنها در مورد جهت گیری ذرات باید کاهش یابد. اما آیا هرگز به صفر می رسد؟ در فضا-زمان معمولی، چنین خواهد شد. اما اگر فضا-زمان جابجایی پذیر نباشد، مقداری عدم قطعیت همیشه باقی میماند، زیرا جهتگیری ذرات با هر اندازهگیری کمی بازنویسی میشود. این دو ممکن است مجبور شوند تریلیونها ذره را مبادله کنند تا ما پاسخی داشته باشیم - اما مرکاتی فکر میکند ارزش امتحان کردن را دارد.
📌@higgs_field
📌آیا ما فضا-زمان را ایجاد می کنیم؟ دیدگاهی( با تاکید- perspective) جدید در تار و پود واقعیت
قسمت هفتم و پایانی
🔺آیا فضا-زمان جابجایی پذیر است؟
در فضای معمولی، سفر چندان بیشتر از مقصد اهمیت ندارد . اگر میخواهید به مکانی خاص برسید، فرقی نمیکند که 5 کیلومتر به سمت جنوب و سپس 3 کیلومتر به سمت غرب بروید یا بالعکس. به این دلیل است که مختصات "جابجایی " پذیر اند . مختصات شما را بدون توجه به ترتیب به همان نقطه می برند.
در مقیاس های بسیار کوچکی که نظریه کوانتومی در آنها کاربرد دارد، ممکن است این [ جابجایی پذیری] درست نباشد. در نظریه کوانتومی، اندازه گیری مکان position یک ذره اطلاعات مربوط به تکانه momentum آن را پاک می کند. به طور مشابه، ممکن است ترتیب انجام جایجایی بر ساختار فضا تأثیر بگذارد. اگر اینطور باشد، بی معنی است که در مورد فضا-زمان به عنوان یک عرصه ثابت صحبت کنیم.
فیزیکدانان فلاویو مرکاتی و جیووانی آملینو-کاملیا فکر می کنند راهی برای کشف اینکه آیا فضا-زمان جابجایی پذیر است یا نه؟ را یافته اند . آنها از تحقیقاتی الهام گرفتند که دو نفر را [ باب و آلیس] در حال تبادل ذرات کوانتومی و اندازه گیری خواص آنها برای استنباط جهت نسبی آنها تصور می کرد .
مرکاتی و آملینو-کاملیا این پرسش را پرسیدند، که اگر این بازی [ تبادل ذرات بین باب و آلیس ] واقعا انجام شود، چه اتفاقی میافتد؟
همانطور که دانشمندان ذرات بیشتری را مبادله می کنند، عدم قطعیت uncertainty آنها در مورد جهت گیری ذرات باید کاهش یابد. اما آیا هرگز به صفر می رسد؟ در فضا-زمان معمولی، چنین خواهد شد. اما اگر فضا-زمان جابجایی پذیر نباشد، مقداری عدم قطعیت همیشه باقی میماند، زیرا جهتگیری ذرات با هر اندازهگیری کمی بازنویسی میشود. این دو ممکن است مجبور شوند تریلیونها ذره را مبادله کنند تا ما پاسخی داشته باشیم - اما مرکاتی فکر میکند ارزش امتحان کردن را دارد.
📌@higgs_field
Telegram
📎
Forwarded from کوانتوم مکانیک🕊
📌آیا ما فضا-زمان را ایجاد می کنیم؟ دیدگاهی( با تاکید- perspective) جدید در تار و پود واقعیت
🔺برای نخستین بار، می توان جهان کوانتومی را از چند دیدگاه به طور همزمان مشاهده کرد. بسیار عجیب است که تصور کنیم واقعیت تنها زمانی شکل می گیرد که ما با آن در تعامل قرار داشته باشیم .
Chapter ¹ - https://t.me/higgs_field/5868
Chapter ² - https://t.me/higgs_field/5875
Chapter ³ - https://t.me/higgs_field/5882
Chapter ⁴ - https://t.me/higgs_field/5884
Chapter ⁵ - https://t.me/higgs_field/5891
Chapter ⁶ - https://t.me/higgs_field/5896
Chapter ⁷ - https://t.me/higgs_field/5898
Fine
https://www.newscientist.com/article/mg25333720-800-do-we-create-space-time-a-new-perspective-on-the-fabric-of-reality/#ixzz7JokuZohX
📌@higgs_field
🔺برای نخستین بار، می توان جهان کوانتومی را از چند دیدگاه به طور همزمان مشاهده کرد. بسیار عجیب است که تصور کنیم واقعیت تنها زمانی شکل می گیرد که ما با آن در تعامل قرار داشته باشیم .
Chapter ¹ - https://t.me/higgs_field/5868
Chapter ² - https://t.me/higgs_field/5875
Chapter ³ - https://t.me/higgs_field/5882
Chapter ⁴ - https://t.me/higgs_field/5884
Chapter ⁵ - https://t.me/higgs_field/5891
Chapter ⁶ - https://t.me/higgs_field/5896
Chapter ⁷ - https://t.me/higgs_field/5898
Fine
https://www.newscientist.com/article/mg25333720-800-do-we-create-space-time-a-new-perspective-on-the-fabric-of-reality/#ixzz7JokuZohX
📌@higgs_field
📌ذره و میدان particle & field
• یک ذره بنیادی، در صورت حرکت ، در هر جهت ممکن در اطراف خود، دریایی از ذرات مجازی را تولید می کند که آماده است تا موقعیت های position خود را مطابق با حرکت ذره particle بصورت رندم random تعویض کند در صورتی که جهت حرکت مستقیم بماند . ( این تبادل exchange مکان ذره با ذرات مجازی ، تابع موج و تداخل را توضیح می دهد )
• در نتیجه یک میدان مجازی در اطراف ذره ایجاد خواهد شد که هر ذره مجازی در هر نقطه از فضای اطراف ذره مکان و ویژگی میدان را فراهم می کند.
•علاوه بر این، ممکن است یک رشته مجازی که امتداد آن از ذره تا شبه ذره است و باعث تاثیر این دو بر یکدیگر است ، باعث تولد خط برهمکنش شبیه به خطوط متعارف نیرو میشود.
• در صورت وجود هر ذره دیگری در نزدیکی ذره مورد نظر، برهمکنش متقابل بین این دو وجود خواهد داشت و خطوط برهمکنش فوق در امتداد فضای میانی کشیده شده و به یکدیگر ختم خواهند شد.
•از آنجایی که یک ذره چندین ویژگی مشخص خواهد داشت، به عنوان مثال. جرم، بار الکتریکی، تکانه، انرژی و غیره ......، ماهیت و میزان برهمکنش بین دو ذره به این ویژگی ها بستگی دارد.
🔺این بدان معناست که یک ذره در حال حرکت توانایی اعمال اثرات خود را در موقعیت دیگری در فضایی دور از خود را در صورت وجود ذره دیگر در آن موقعیت دارد و برهمکنش متقابل وجود خواهد داشت، طبق اصل برهم نهی، تأثیرات بنیادین هر ذره مستقل در نظر گرفته می شود .
📌@higgs_field
• یک ذره بنیادی، در صورت حرکت ، در هر جهت ممکن در اطراف خود، دریایی از ذرات مجازی را تولید می کند که آماده است تا موقعیت های position خود را مطابق با حرکت ذره particle بصورت رندم random تعویض کند در صورتی که جهت حرکت مستقیم بماند . ( این تبادل exchange مکان ذره با ذرات مجازی ، تابع موج و تداخل را توضیح می دهد )
• در نتیجه یک میدان مجازی در اطراف ذره ایجاد خواهد شد که هر ذره مجازی در هر نقطه از فضای اطراف ذره مکان و ویژگی میدان را فراهم می کند.
•علاوه بر این، ممکن است یک رشته مجازی که امتداد آن از ذره تا شبه ذره است و باعث تاثیر این دو بر یکدیگر است ، باعث تولد خط برهمکنش شبیه به خطوط متعارف نیرو میشود.
• در صورت وجود هر ذره دیگری در نزدیکی ذره مورد نظر، برهمکنش متقابل بین این دو وجود خواهد داشت و خطوط برهمکنش فوق در امتداد فضای میانی کشیده شده و به یکدیگر ختم خواهند شد.
•از آنجایی که یک ذره چندین ویژگی مشخص خواهد داشت، به عنوان مثال. جرم، بار الکتریکی، تکانه، انرژی و غیره ......، ماهیت و میزان برهمکنش بین دو ذره به این ویژگی ها بستگی دارد.
🔺این بدان معناست که یک ذره در حال حرکت توانایی اعمال اثرات خود را در موقعیت دیگری در فضایی دور از خود را در صورت وجود ذره دیگر در آن موقعیت دارد و برهمکنش متقابل وجود خواهد داشت، طبق اصل برهم نهی، تأثیرات بنیادین هر ذره مستقل در نظر گرفته می شود .
📌@higgs_field
Telegram
📎
📌استفاده از سردترین ماده جهان برای اندازه گیری ریزترین میدان های مغناطیسی عالم
مغناطیسسنجها جهت، قدرت یا تغییرات نسبی میدانهای مغناطیسی را در یک نقطه خاص از فضا و زمان اندازهگیری میکنند. مغناطیسسنجها که در بسیاری از زمینههای تحقیقاتی به کار میروند، میتوانند به پزشکان کمک کنند تا مغز را از طریق تصویربرداری پزشکی ببینند، یا به باستانشناسان در کشف گنجهای زیرزمینی بدون حفاری زمین کمک کنند.
برخی از میدانهای مغناطیسی ، به عنوان مثال آنهایی که توسط مغز تولید میشوند، فوقالعاده ضعیف هستند، یک میلیارد بار ضعیفتر از میدان مغناطیسی زمین، و بنابراین، مغناطیسسنجهای بسیار حساسی برای تشخیص این میدانهای ضعیف مورد نیاز است.
بسیاری از فناوری های شگفت انگیز و جالب برای این منظور اختراع شده اند، از جمله دستگاه های ابررسانا و بخارات اتمی ، و کاوشگر لیزری.
حتی ناخالصیهایی که به برخی از الماسها رنگ میدهند به عنوان حسگر مغناطیسی استفاده شدهاند. با این حال، تا کنون، حساسیت همه این فناوریها تقریباً در یک سطح متوقف شده است، به این معنی که برخی از سیگنالهای مغناطیسی آنقدر ضعیف بودند که تشخیص داده نمی شدند.
🔺حد تفکیک انرژی
در فیزیک این محدودیت را با کمیتی به نام حد تفکیک انرژی energy resolution در پهنای باند، ER توصیف میکنند، عددی که تفکیک فضایی، مدت زمان اندازهگیری و اندازه ناحیه سنس شده را با هم ترکیب میکند. در سال 1980، حسگرهای مغناطیسی ابررسانا به سطح ER = ħ رسیدند و از آن زمان، هیچ حسگری نتوانسته است بهتر عمل کند (ħ، تلفظ "hbar"، ثابت بنیادین پلانک است ).
🔺فراتر از حد تفکیک انرژی
در مطالعهای که در PNAS منتشر شد، سیلوانا پالاسیوس، پائو گومز، سایمون کوپ و کیارا مازینگی، محققان ICFO، به رهبری پروفسور مورگان میچل، با همکاری روبرتو زامورا از دانشگاه آلتو، مغناطیسسنج جدیدی را ساختند و برای اولین بار از حد تفکیک انرژی فراتر رفته اند.
در این مطالعه، تیم از میعانات بوز-اینشتین تک دامنه ای برای ایجاد این حسگر شگفت انگیز استفاده کرد. این میعانات از اتمهای روبیدیم ساخته شده ، سرد سازی تا دمای نانوکلوین ( چند نانو کلوین بالا تر از صفر مطلق) با سرمایش تبخیری در شرایطی نزدیک به خلا کامل که در برابر گرانش با تلهی اپتیکال محافظت می شود .
در این دماهای فوق سرد، اتم ها یک ابر سیال مغناطیسی تشکیل می دهند که به میدان های مغناطیسی مانند یک سوزن قطب نما معمولی پاسخ می دهد، اما می تواند با اصطکاک یا ویسکوزیته صفر تغییر جهت دهد. به همین دلیل، یک میدان مغناطیسی واقعاً کوچک میتواند باعث تغییر جهت میعانات شود و میدان کوچک را قابل تشخیص کند. محققان نشان دادند که مغناطیسسنج چگالشی Bose آنها به وضوح انرژی در پهنای باند کامل برابر با :
ER=0.075 ħ
که 17 برابر بهتر از فناوری قبلی است .
🔺یک مزیت کیفی
با این نتایج، تیم تأیید می کند که حسگر آنها قادر به تشخیص میدان هایی است که قبلاً غیرقابل تشخیص بوده اند. این حساسیت را میتوان با تکنیک بازخوانی بهتر یا با استفاده از میعانات بوز-انیشتین ساخته شده از اتمهای دیگر بهبود بخشید. مغناطیسسنج میعانات بوز-انیشتین ممکن است مستقیماً در مطالعه خواص فیزیکی مواد و در شکار ماده تاریک کیهان مفید باشد.
مهمتر از همه، این یافته نشان میدهد که ħ یک محدودیت غیرقابل عبور نیست، و این دری را برای سایر مغناطیسسنجهای بسیار حساس برای بسیاری از کاربردهای دیگر باز میکند. این پیشرفت برای علوم اعصاب و زیست پزشکی جالب است، جایی که تشخیص میدان های مغناطیسی بسیار ضعیف، مختصر و موضعی می تواند مطالعه جنبه های جدید عملکرد مغز را امکان پذیر کند.
https://phys.org/news/2022-02-universe-coldest-material-world-tiniest.html
📌@higgs_field
مغناطیسسنجها جهت، قدرت یا تغییرات نسبی میدانهای مغناطیسی را در یک نقطه خاص از فضا و زمان اندازهگیری میکنند. مغناطیسسنجها که در بسیاری از زمینههای تحقیقاتی به کار میروند، میتوانند به پزشکان کمک کنند تا مغز را از طریق تصویربرداری پزشکی ببینند، یا به باستانشناسان در کشف گنجهای زیرزمینی بدون حفاری زمین کمک کنند.
برخی از میدانهای مغناطیسی ، به عنوان مثال آنهایی که توسط مغز تولید میشوند، فوقالعاده ضعیف هستند، یک میلیارد بار ضعیفتر از میدان مغناطیسی زمین، و بنابراین، مغناطیسسنجهای بسیار حساسی برای تشخیص این میدانهای ضعیف مورد نیاز است.
بسیاری از فناوری های شگفت انگیز و جالب برای این منظور اختراع شده اند، از جمله دستگاه های ابررسانا و بخارات اتمی ، و کاوشگر لیزری.
حتی ناخالصیهایی که به برخی از الماسها رنگ میدهند به عنوان حسگر مغناطیسی استفاده شدهاند. با این حال، تا کنون، حساسیت همه این فناوریها تقریباً در یک سطح متوقف شده است، به این معنی که برخی از سیگنالهای مغناطیسی آنقدر ضعیف بودند که تشخیص داده نمی شدند.
🔺حد تفکیک انرژی
در فیزیک این محدودیت را با کمیتی به نام حد تفکیک انرژی energy resolution در پهنای باند، ER توصیف میکنند، عددی که تفکیک فضایی، مدت زمان اندازهگیری و اندازه ناحیه سنس شده را با هم ترکیب میکند. در سال 1980، حسگرهای مغناطیسی ابررسانا به سطح ER = ħ رسیدند و از آن زمان، هیچ حسگری نتوانسته است بهتر عمل کند (ħ، تلفظ "hbar"، ثابت بنیادین پلانک است ).
🔺فراتر از حد تفکیک انرژی
در مطالعهای که در PNAS منتشر شد، سیلوانا پالاسیوس، پائو گومز، سایمون کوپ و کیارا مازینگی، محققان ICFO، به رهبری پروفسور مورگان میچل، با همکاری روبرتو زامورا از دانشگاه آلتو، مغناطیسسنج جدیدی را ساختند و برای اولین بار از حد تفکیک انرژی فراتر رفته اند.
در این مطالعه، تیم از میعانات بوز-اینشتین تک دامنه ای برای ایجاد این حسگر شگفت انگیز استفاده کرد. این میعانات از اتمهای روبیدیم ساخته شده ، سرد سازی تا دمای نانوکلوین ( چند نانو کلوین بالا تر از صفر مطلق) با سرمایش تبخیری در شرایطی نزدیک به خلا کامل که در برابر گرانش با تلهی اپتیکال محافظت می شود .
در این دماهای فوق سرد، اتم ها یک ابر سیال مغناطیسی تشکیل می دهند که به میدان های مغناطیسی مانند یک سوزن قطب نما معمولی پاسخ می دهد، اما می تواند با اصطکاک یا ویسکوزیته صفر تغییر جهت دهد. به همین دلیل، یک میدان مغناطیسی واقعاً کوچک میتواند باعث تغییر جهت میعانات شود و میدان کوچک را قابل تشخیص کند. محققان نشان دادند که مغناطیسسنج چگالشی Bose آنها به وضوح انرژی در پهنای باند کامل برابر با :
ER=0.075 ħ
که 17 برابر بهتر از فناوری قبلی است .
🔺یک مزیت کیفی
با این نتایج، تیم تأیید می کند که حسگر آنها قادر به تشخیص میدان هایی است که قبلاً غیرقابل تشخیص بوده اند. این حساسیت را میتوان با تکنیک بازخوانی بهتر یا با استفاده از میعانات بوز-انیشتین ساخته شده از اتمهای دیگر بهبود بخشید. مغناطیسسنج میعانات بوز-انیشتین ممکن است مستقیماً در مطالعه خواص فیزیکی مواد و در شکار ماده تاریک کیهان مفید باشد.
مهمتر از همه، این یافته نشان میدهد که ħ یک محدودیت غیرقابل عبور نیست، و این دری را برای سایر مغناطیسسنجهای بسیار حساس برای بسیاری از کاربردهای دیگر باز میکند. این پیشرفت برای علوم اعصاب و زیست پزشکی جالب است، جایی که تشخیص میدان های مغناطیسی بسیار ضعیف، مختصر و موضعی می تواند مطالعه جنبه های جدید عملکرد مغز را امکان پذیر کند.
https://phys.org/news/2022-02-universe-coldest-material-world-tiniest.html
📌@higgs_field
phys.org
Using the universe's coldest material to measure the world's tiniest magnetic fields
Magnetometers measure the direction, strength or relative changes of magnetic fields, at a specific point in space and time. Employed in many research areas, magnetometers can help doctors to see the ...
👍1👏1