💢بودن و شدن در فیزیک مدرن
قسمت سوم


‍ بنابراین، این فلش‌ها جنبه داینامیکی زمان را نشان می‌دهند که به آن شدن becoming یا گذشتن passage می‌گویند. به طور گسترده تصور می شود که عمیق ترین مسائل در متافیزیک زمان به درک گذر یا شدن زمانی و ارتباط آن با هستی یا وجود existence مربوط می شود.

برخلاف دیدگاه رادیکال هراکلیتی از حال گرایی، تصویر ابد گرای رادیکال پارمنیدسی در سمت راست فاقد این فلش‌ها است و نشان می‌دهد که هیچ چیز خاص‌تر از زمان حال (اکنون) در زمان حال (اکنون) فضایی (اینجا) نیست. وقایع آینده و گذشته در یک مکان، بر اساس این دیدگاه، کم و بیش از رویدادهای دور در یک زمان واقعی نیستند. «اکنون» مانند «اینجا» تابعی از دیدگاه فرد، موقعیت فرد در فضازمان است، و این موقعیت‌ها با خطی در فضازمان نشان‌دهنده تاریخ و مکان‌های یک آبجکت یا شخص خاص در فضا-زمان است. چنین خطی معمولاً جهان‌خط world-line نامیده می شود.

دیدگاه میانی، یعنی امکان گرایی، در واقع یک دیدگاه میانی است. این دیدگاه مبتنی بر گذر است، اما از نظر هستی‌شناختی کمتر از حال گرایی است. در حالی که بر اساس این دیدگاه، آینده صرفاً ممکن است و نه واقعی (از این رو نام آن انتخاب شده است)، گذشته کاملاً بالفعل شده است و وجود دارد. اگر کسی به آینده به عنوان ساختاری منشعب از احتمالات جایگزین فکر کند (شاید در نتیجه انتخاب های آزاد انسانی یا اندازه گیری های measurement غیر جبرگرای indeterministic کوانتومی )، آنگاه می توان گذشته و حال را به عنوان تنه آن درخت در نظر گرفت که با تبدیل شدن به احتمالات رشد می کنند.

این چشم انداز همچنین با عنوان بینش growing block شناخته می شود ‌.
به نظر می رسد که امکان گرایی بیشتر طرز فکر ما در مورد زمان و بودن را به تصویر می کشد. در حالی که تقارن پراکنده حال گرایی جذاب است، اما این دیدگاه در بسیاری از عدم تقارن های عمیق و تناقضات ساختاری در مورد گذشته و آینده وجود دارد که از بازتاب آنها ناتوان است.

برای مثال، من به راحتی می توانیم عدد بسته شدن معاملات دیروز را برای میانگین سهام داوجونز مشخص کنیم، اما هرگز ، در زمان اکنون نمی توانیم بسته شدن معاملات فردا را مشخص کنم. و به نظر می‌رسد که اقدامات آینده ما (یا انواع خاصی از اندازه‌گیری‌های کوانتومی) می‌توانند برخی از احتمالات آینده را بر خلاف سایر احتمالات فعلیت بخشند، در حالی که به نظر می‌رسد اقدامات گذشته (یا نتایج اندازه‌گیری‌های کوانتومی گذشته) دیگر احتمالات موجود در گذشته را نمی پذیرند . حتی اگر امکان علّیت معکوس Retro causality ، یعنی امکان وجود معلولی که در زمان مقدم بر علت آن باشد را مجاز بدانیم، عموم معتقدند که فعل علّی در آینده نمی تواند گذشته را تغییر دهد . و صرفاً گذشته را همان چیزی می دانند که بود . ( فلسفه در توضیح این پیامد آزمایش انتخاب تاخیر دار جان ویلر دقیق نیست ، ما با ناموضعیّت non locality آنرا توضیح می دهیم)

💢@higgs_field

💢 فرکانس رزونانس Resonant Frequency


فرکانس رزونانس تنظیم شده بین دو سیستم نوسانی (دیاپازون) را با دقت ببینید ، هر جا سخن از تابع موج و سیستم های فیزیکی است الگوی فوق قابل مشاهده است . با کمی تخیل این الگو-رویداد در اتم ها با نوسان های میدان الکتریکی و الکترومغناطیسی آنها را قابل مشاهده و رنگ آمیزی می کند . دو دیاپازون الکترون ها ، و فونون های گسیل شده برابر با فوتون ها هستند.



📌@higgs_field

‍
💢انتروپی

برای درک بهتر انتروپی معمولا از آنالوژی آن با انرژی سخن بمیان می آید اما انتروپی از جنس انرژی نیست.
در واقع انتروپی شاخصی برای اندازه‌گیری تمایل انرژی به انتشار است؛ این واقعیت را طور دیگری هم می‌توان بیان کرد:

انتروپی، فعالیت‌های تصادفی Random در یک سیستم را اندازه‌گیری می‌کند. در اینجا، منظور از تصادفی، وحشی بودن انرژی است که خود به خود مهار نشده و به کار فیزیکی تبدیل نمی‌شود. در واقع، انتروپی به عنوان معیاری برای اندازه‌گیری انرژی تلف شده در موتور های بخار طرح شد ! اندازه‌گیری بخشی از انرژی که به کار تبدیل نمی‌شود.

اما بعد ها از انتروپی برای توصیف چگونگی توزیع و انتشار انرژی در یونیورس استفاده شد.

مقدار انرژی یونیورس بدون هیچ کم و زیاد شدنی، ثابت است؛ اما مسیرهایی که این انرژی آزاد می‌شود، در حال تغییر است. آزاد شدن انرژی‌های انباشته معادل افزایش انتروپی خواهد بود.

در یونیورس، انرژی‌های انباشته‌ی زیادی وجود دارد که هنوز دست بشر به آن‌ها نرسیده است. در کنار سوخت‌های فسیلی که جزو انرژی‌های تجدیدناپذیر طبیعت هستند، منابع انرژی عظیمی در کیهان وجود دارد که هنوز آن‌ها را به کار نگرفته‌ایم و امکان استفاده از آن‌ها وجود دارد. جدا از تمایل انرژی به آزاد شدن، گذر زمان با آزاد شدن حجم بالاتری از انرژی‌ همراه خواهد بود که باعث روند رو به افزایش انتروپی خواهد شد. بنا بر این گزاره " انتروپی یونیورس رو به افزایش است"


🆔@Phys_Q

💢قانون دوم ترمودینامیک

انتروپی entropy یک سیستم ، که بی نظمی نیز شناخته می شود، در طول زمان افزایش می یابد.

جهان پر از فرآیندهای برگشت ناپذیر است که به طور مداوم آنتروپی کل آن را افزایش می دهد، بنابراین به جای نظم order ، به بی نظمی disorder می گراید .

https://t.me/phys_Q/6589

https://t.me/phys_Q/6592

https://t.me/phys_Q/6593

https://t.me/phys_Q/6594

https://t.me/phys_Q/6638

💢PHYSICS & basement
Summary 1,2,3
part 2:2

یک موج (ساده) با فرکانس و طول موج معین از n کوانتا ساخته شده است

مقادیر مجاز دامنه A با n√  متناسب است.

مقادیر مجاز انرژی E متناسب با (n+1/2) است.

به‌طور دقیق‌تر، درست مانند توپ روی فنر

مقادیر مجاز انرژی E = (n+1/2) h ν است

هر کوانتوم موج حامل انرژی h ν است

فرمول A کمی پیچیده‌تر است، زیرا در اینجا باید بدانیم طول موج چقدر است، و فرمول پیشین نامرتب است، بنابراین اجازه دهید فرمولی بنویسم که ایده درستی داشته باشد. ما بیشتر فرمول‌هایمان را با مطالعه امواجی به دست آوردیم که پیوستگی بی‌نهایت دارند، اما همه امواج واقعی در طبیعت طول محدودی دارند.

اگر طول موج برابر با L باشد ، و نتیجتاً دارای تاج یا قله های L/λ باشد، دامنه تقریباً برابر است:

A = (1/2 π) √ 2 n h λ / ν L Jλ

که متناسب با :
√ n h / ν 
که درست مانند فنر است، اما به L بستگی دارد. بنا بر این یک موج بلندتر دامنه کوچک تری دارد، دقیقاً به گونه ای مرتب شده است که هر کوانتوم موج همیشه دارای انرژی h ν است.

در دنیای کوانتومی ما، امواج ساده با یک فرکانس خاص از یک عدد صحیح کوانتا ساخته می‌شوند.

🔺 یک پسآیند

این برای امواج کلاس 0 و کلاس 1 ما چه معنایی دارد؟
از آنجایی که امواجی که معادله کلاس 0 را برآورده می کنند، می توانند هر فرکانسی داشته باشند، به همین ترتیب می توانند هر انرژی داشته باشند. حتی با مقدار کمی انرژی ε، همیشه می توانید یک کوانتوم واحد از یک موج کلاس 0 با فرکانس ν = ε/h بسازید. برای چنین انرژی کوچکی، آن موج کوانتومی فرکانس بسیار پایین و طول موج بسیار طولانی خواهد داشت، چنین موجی می تواند وجود داشته باشد.

امواجی که معادله کلاس 1 را برآورده می کنند متفاوت هستند. از آنجایی که یک حداقل فرکانس νmin = μ وجود دارد که چنین امواجی می توانند کوانتومی از کمترین انرژی داشته باشند.

Emin = h νmin = h μ

اگر مقدار ناچیز انرژی ε شما کمتر از این باشد، نمی توانید کوانتومی از این نوع موج بسازید. کوانتومی از امواج کلاس 1 با طول موج محدود و فرکانس بزرگتر همگی E ≥ h μ دارند.


📌جمع بندی

قبل از اینکه مکانیک کوانتومی را توضیح دهیم، دامنه یک موج، درست مانند دامنه یک توپ روی فنر، می‌تواند به طور پیوسته تغییر کند. می توانید آن را به اندازه دلخواه بزرگ یا کوچک کنید. اما مکانیک کوانتومی نشان می‌دهد که کمترین دامنه غیرصفر ممکن برای موج وجود دارد، درست مانند نوسان یک توپ روی فنر. و به طور کلی فقط مقادیر گسسته دامنه مجاز است. دامنه های مجاز به گونه ای است که هم برای یک توپ نوسانی روی فنر و هم برای موجی از هر کلاس با فرکانس مشخص ν وجود دارند.

برای افزودن یک کوانتوم واحد نوسان نیاز به انرژی h ν است

با n کوانتوم نوسان، انرژی نوسان (n+1/2) h ν است.

اکنون زمان آن رسیده است که این دانش را در زمینه‌ها به کار ببریم، و ببینیم چه زمانی و چگونه کوانتومی امواج در این میدان‌ها می‌تواند به‌عنوان چیزی که ما آن را «ذرات» طبیعت می‌نامیم تفسیر شود.‌‌

💢 @higgs_field

💢ناسا می گوید یک سنگ فضایی کوچک به تلسکوپ فضایی جیمز وب برخورد کرده است

در خانه جدید خود دور از زمین، تلسکوپ فضایی جیمز وب ، شاید آنطور که به نظر می رسد تنها نباشد.
فضایی که توسط تلسکوپ جیمز وب JWST اشغال شده ، خلاء کامل نیست - و اکنون اتفاق اجتناب ناپذیر رخ داده است، یک تکه سنگ کوچک، یک میکروشهاب سنگ، با بخشی از آینه وب برخورد داشت.

اما نترسید ، مهندسانی که این تلسکوپ را ساخته اند از سختی های فضا آگاه هستند و وب به دقت طراحی شده است تا در برابر آنها مقاومت کند.
مهندس فنی وب می‌گوید: «ما همیشه می‌دانستیم که وب باید محیط فضایی را تحمل کند، که شامل نور ماوراء بنفش خشن و ذرات باردار خورشید، پرتوهای کیهانی از منابع عجیب و غریب در کهکشان، و برخوردهای گاه به گاه ریزشهاب‌ها در سامانه خورشیدی است. معاون مدیر پروژه پل گایتنر از مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا گفت:

" ما وب را با حاشیه عملکرد نوری، حرارتی، الکتریکی، مکانیکی طراحی و ساختیم تا مطمئن شویم که می‌تواند ماموریت علمی بلندپروازانه خود را حتی پس از سال‌ها حضور در فضا انجام دهد.»‌‌
بیشتر بخوانید
#انگلیسی
💢@higgs_field

▫️In theoretical physics, the AdS/CFT correspondence suggests that gravity may be spun from quantum effects. Physicists recently used it to design a quantum circuit which could be equivalent to a (very tiny) black hole.


در فیزیک نظری، هم‌خوانی AdS/CFT نشان می دهد که احتمالا گرانش مانند طنابی بافته از اثرات کوانتومی ست . [ طنابی بنام گرانش کلاسیک که از تاباندن Spun الیافی از اثرات کوانتومی بافته شده است]


p1 : https://t.me/phys_Q/6645

p2 : https://t.me/phys_Q/6655

p3 : https://t.me/phys_Q/6714

p4 : https://t.me/phys_Q/6725

p5 : https://t.me/phys_Q/6731

p6 : https://t.me/phys_Q/6740

p7 : https://t.me/phys_Q/6751

p8 : https://t.me/phys_Q/6758

p9 : https://t.me/phys_Q/6766

p10: https://t.me/phys_Q/6770

Reference :
https://www.quantamagazine.org/wormholes-reveal-a-way-to-manipulate-black-hole-information-in-the-lab-20200227/
Related:

https://www.quantamagazine.org/physicists-create-a-wormhole-using-a-quantum-computer-20221130/

‍ 💢کرم‌چاله‌ها راهی برای دستکاری اطلاعات سیاه‌چاله در آزمایشگاه نشان می‌دهند
فیلیپ توپ
قسمت نخست

یک پروپزال برای ساخت سیاهچاله های متصل به کرم چاله ، راهی برای بررسی پارادوکس اطلاعات کوانتومی ارائه می دهد.‌‌

بدآنسان که پروپزال های تجربی پیش می روند، این پیشنهاد قطعاً فاقد بلند پروازی نیست. ابتدا یک سیاهچاله بگیرید. حالا یک سیاهچاله دوم بسازید که به صورت کوانتومی با آن درهم‌تنیده شده است، به این معنی که هر اتفاقی که برای یکی از سیاهچاله ها بیفتد، بدون توجه به اینکه چقدر از هم فاصله دارند، تاثیری روی دیگری خواهد داشت.
بقیه ماجرا کمی ساده تر به نظر می رسد، اما بسیار شگفت تر . سیاهچاله نخست را با مقداری اطلاعات کوانتومی QI که روی یک پارتیکل کوانتومی کدگذاری شده است ، تغذیه کنید . با سقوط این آبجکت در افق رویداد ( نقطه‌ای که حتی نور هم نمی‌تواند از آن بگریزد ) اطلاعات به سرعت در سراسر سیاه‌چاله توزیع می‌شود و ظاهراً غیرقابل بازیافت است.(اطلاعات از دسترس خارج می شوند)

اما صبر کنید، اگر دو سیاهچاله را به روش درستی به هم لینک کرده باشید، پس از مدت کوتاهی اطلاعات کوانتومی از سیاهچاله دومی خارج می شود و کاملاً به شکل قابل خواندن دوباره متمرکز می شود. که برای رسیدن اطلاعات از سیاهچاله نخست به سیاهچاله دوم ، از میانبری در فضا-زمان گذشته است که این دو آبجکت را به هم لینک می کند " یعنی یک کرم چاله Wormhole " .
حداقل این چیزی است که کنون فیزیکدانان پیش بینی کرده اند. اکنون گروهی به سرپرستی سپهر نظامی از موسسه فناوری کالیفرنیا نحوه اجرای این آزمایش خارق‌العاده را پیشنهاد کرده‌اند - و آنها شروع به کار با همکاران برای آزمایش این ایده کرده‌اند.
اگر پیش‌بینی‌ها تأیید شوند، کار ممکن است سرنخ‌هایی در مورد اینکه کجا باید به دنبال گریزان‌ترین نظریه در فیزیک باشیم، ارائه دهد:

نظریه‌ای که مکانیک کوانتومی را با نظریه نسبیت عام که گرانش را توصیف می‌کند یکپارچه می‌کند. و برای اندازه گیری خوب، از این ایده حمایت می کند که فضا-زمان بستری-بنیادین نیست که یونیورس بر آن بازی می کند، بلکه خود از پیوندهای متقابل بین ذرات توصیف شده توسط درهم تنیدگی کوانتومی Quantum Entanglement بافته شده است.‌‌

🔻 تصویر :
کرمچاله ها راهی برای فرار اطلاعات از چنگال به ظاهر غیرقابل عبور سیاهچاله ها ارائه می دهند.‌‌

@phys_Q

اخیرا فیزیکدانان مطرح بسیاری در سطح بین الملل ، مانند :

کامران وفا
نیما ارکانی
سپهر نظامی
قاسم اکسیری
ابراهیم کریمی
علی نیّری
نیایش افشردی
مونا جراحی (فیزیک الکترونیک)
سارا زاهدی (ریاضیات)
و ....

از هم میهنان ما هستند که نه مایه مباهات و افتخار جنس ایرانی ، بلکه مایه ی دلخوشی و آرامش خاطر و افسوس است .

#کوانتوم_مکانیک

@phys_Q

💢داینامیک ناویر-استوکس Navier-Stokes و اتصال مجدد حلقه های حباب گردابی

@phys_Q

💢 هولوگرافیک یونیورس ¹


اگر شما هم بر نمودار منحنی بولزا 𝗕𝗼𝗹𝘇𝗮 𝗰𝘂𝗿𝘃𝗲 کراش دارید ، دچار اختلالی بنام فیزیک مدرن شده اید .

y² = x⁵ - x

فضایی متشکل از معادلاتی با راه حل های مختلط ، به اضافه نقطه ای در بی نهایت ، که شامل سطح ۲ بعدی ریمانی ( ازین جا منیفولد را مطالعه کنید) با بزرگترین گروه تقارن ممکن است . که پوشش یونیورسال آن در نگاره زیر است.

1 : https://t.me/phys_Q/6648

2 : https://t.me/phys_Q/6654

3 : https://t.me/phys_Q/6660

4 : https://t.me/phys_Q/6722

💢در این ویدئو فیزیکدانان برایان گرین، کامران وفا و پیتر گالیسون به اختصار پارادوکس اطلاعات در سیاهچاله ها و این که حل این مساله چگونه می تواند درک کلی ما از جهان را به شکل شگفت آوری دچار دگرگونی کند، شرح می دهند.


@phys_Q

ماژولار فرم ها modular forms از شگفت ترین آبجکت ها در ریاضیات هستند. این فرم ها چنان تقارن های داخلی internal symmetries را ارضا می کنند که نباید از وجودشان شگفت زده شد .

@phys_Q

💢PHYSICS & basement
chapter 4

4• میدان ها
قسمت اول


در واقع مدتی است که با میدانها سروکار داریم، اما این را بیان نکردیم ، زیرا می خواستیم روی امواج در این میدان ها تمرکز کنیم. در توصیف کاری که امواج انجام می‌دهند، شکل آنها و وابستگی آنها به زمان را با استفاده از کمیت Z(x,t) بیان کرده‌ایم. خوب، Z(x,t) یک میدان است. تابعی از فضا و زمان با معادله حرکت ، که رفتار آن را تعیین می کند. (یک معادله حرکت مناسب به گونه ای خواهد بود که اگر Z در یک مکان خاص افزایش یا کاهش یابد، تمایل دارد که Z را در مکان های نزدیک افزایش یا کاهش دهد؛ این ویژگی معمولاً به امواج اجازه می دهد تا در میان راه حل های معادله باشند. .)

در این مقاله قصد داریم به چند نمونه از میدان‌های Z(x,t) که معادلات حرکت آنها احتمالات امواج را به دست می‌دهد، نگاه کنیم. تفسیر فیزیکی این میدان ها بسیار متفاوت خواهد بود. آنها خواص متنوع مواد مختلف را توصیف می کنند. اما معادلاتی که آن‌ها برآورده می‌کنند و امواجی که نشان می‌دهند، ریاضیات یکسان (یا بسیار مشابه) را برآورده می‌کنند، بنابراین با وجود منشأ فیزیکی بسیار متفاوتشان، رفتار بسیار مشابهی خواهند داشت. این بسیار مهم خواهد بود.

و سپس ما یک کار رادیکال انجام خواهیم داد. ما میدان ها را در بستر نسبیت خاص در نظر می گیریم [کاملاً از ریاضیات نسبیت اجتناب می کنیم، و فقط بر پیامدهای آن برای میدان ها تمرکز می کنیم.] همانطور که اینشتین نشان داد، اگر مکان و زمان را تغییر دهید رفتار آنها نیز متفاوت خواهد بود.

پس از توضیحات فوق ، انتظار داریم بتوانید نوع جدیدی از میدان را در نظر بگیرید ، میدانی که تفسیر فیزیکی آن بعنوان خاصیت ثانویه اشیاء کلاسیک نیست ، بلکه به تنهایی یک آبجکت فیزیکی بنیادین است.‌‌

برخی از میدان های معمولی ، چیزهای معمولی را توصیف می کنند.
یک میدان Z(x,t) ممکن است کمیت های فیزیکی مختلف را نشان دهد. مثالها عبارتند از:

• ارتفاع طنابی که به صورت افقی در سراسر یک اتاق کشیده شده است.

• ارتفاع آب در یک رودخانه

• چگالی یک کریستال یا یک گاز

• جهت گیری اتم ها در یک آهنربا

• سرعت باد

• دما، چگالی یا فشار هوا

در هر یک از این موارد یک میدان Z(x,t) وجود دارد: یک میدان ارتفاع، یک میدان چگالی، یک میدان جهت‌گیری، یک میدان باد، یک میدان دما.

مقدار آن به عنوان تابعی از فضا و زمان به ما می‌گوید که ارتفاع یا چگالی یا جهت یا سرعت باد یا دمای برخی از ماده‌ها (طناب، رودخانه، کریستال، گاز، آهنربا، هوا) در همه مکان‌ها و زمان‌ها چقدر است. معادله حرکت آن به ما می گوید که چه رفتارهای ممکنی برای Z(x,t) مجاز است. و همچنین به ما می گوید که چگونه رفتار آینده Z(x,t) را در صورتی که رفتار حال و گذشته اخیر آن را بدانیم، پیش بینی کنیم.

در همه مثال های بالا ، برای یک میدان ، یک رسانه وجود دارد، و ما نباید میدان را با رسانه اشتباه بگیریم. این میدان صرفاً یکی از بسیاری از ویژگی های رسانه مربوطه را توصیف می کند. و رسانه های بسیار متفاوت ممکن است میدان هایی با رفتار بسیار مشابه، با امواج بسیار مشابه داشته باشند - همانطور که خواهیم گفت.

اجازه دهید برای آخرین بار بر نکته ای تأکید کنم که اغلب باعث سردرگمی می شود. به طور کلی، میدان ممکن است ربطی به فاصله فیزیکی در فضا نداشته باشد. بله، در مقاله‌های قبلی از مثال موج روی طناب استفاده کردم تا نشان دهم که Z(x,t) چه می‌تواند باشد، زیرا خوب و شهودی است. و همچنین بارها نمودارهای Z(x,t) را برای امواج بیان ساختیم . هر دوی این موارد ممکن است این تصور اشتباه را به شما بدهند که Z(x,t) همیشه با امواجی مرتبط است که باعث می‌شوند یک آبجکت فیزیکی (مانند طناب) فاصله Z را در جهتی از فضا عمود بر جهت x حرکت دهد. . اما این درست نیست، همانطور که سه نمونه از چهار مثال ما نشان خواهد داد.‌‌

💢@higgs_field

💢 هولوگرافیک یونیورس ²


More precisely you get the complex version of the Bolza curve, with its correct conformal structure, by gluing together opposite sides of this patch of the hyperbolic plane.‌‌

به‌طور دقیق‌تر، میتوان نسخه پیچیده تری از منحنی بولزا با ساختار هم‌شکل یا کانفورمال Conformal ، را با چسباندن طرف‌های مخالف پچ patch های صفحه هذلولی hyperbolic ، به‌دست آورد.‌‌

💢@higgs_field

‍ 💢کرم‌چاله‌ها راهی برای دستکاری اطلاعات سیاه‌چاله در آزمایشگاه نشان می‌دهند
فیلیپ توپ
قسمت دوم


📌مرگ و رستاخیز اطلاعات

این آزمایش، بدآنسان که حدس زده اید، به سیاه‌چاله‌هایی به منطق معمول نیازی ندارد، به این معنی که ستارگان جرم-مند که بر اثر گرانش خود در حجم بی‌نهایت کوچکی کلپس کرده اند .

محققان می گویند که می توان آن را روی یک میز آزمایشگاهی با استفاده از چند اتم یا یون انجام داد. با این حال، این ایده از تحقیقات نظری بر روی سیاهچاله‌های اخترفیزیکی ناشی می‌شود که برای حل یک سوال عمیق و نگران‌کننده تلاش کرده‌اند:

آیا این هیولاهای عریض و طویل ، اطلاعات را به‌طور برگشت‌ناپذیر نابود می‌کنند؟

به طور گسترده ای تصور می شود که اطلاعات، مانند انرژی، باید از یک قانون پایستگی Conservation پیروی کنند: مقدار کل اطلاعات در جهان همیشه ثابت می ماند. این همان تصویری ست که مطابق با مکانیک کوانتومی به نظر می رسد. توابع موجی که موجودات کوانتومی را توصیف می کنند، همیشه به آرامی به روشی برای حفظ اطلاعات تکامل می یابند و نمی توان ناگهان آن ها را از بین برد.

اما به نظر می رسد سیاهچاله ها اطلاعات را از کیهان حذف می کنند. اگر مثلاً یک بیت کوانتومی یا «کیوبیت» در یک سیاه‌چاله بیفتد، دیگر نمی‌توان آن را از خارج از افق رویداد مشاهده کرد.‌‌

یکی از تفکیک‌های احتمالی این «پارادوکس اطلاعات سیاه‌چاله» را می‌توان در تابشی یافت که سیاه‌چاله‌ها از افق رویدادشان ساطع می‌کنند. تابش هاوکینگ، که توسط استیون هاوکینگ در دهه 1970 پیش بینی شد، باعث از دست دادن انرژی گرانشی و در نتیجه جرم سیاهچاله می شود. در واقع سیاهچاله ها ابدی نیستند. آنها به آرامی تبخیر می شوند.
هاوکینگ در ابتدا بر این باور بود که حتی اگر یک سیاهچاله به طور کامل تبخیر شود، اطلاعاتی که مصرف کرده بود برای همیشه از دست خواهند رفت. اما ایده‌ای به نام Correspondence AdS/CFT نشان می‌دهد که چگونه فوتون‌های تابش هاوکینگ می‌توانند اطلاعات مربوط به درون سیاه‌چاله را رمزگذاری کنند و در نتیجه آن اطلاعات را به کل جهان بازگردانند.
تناظر AdS/CFT توسط فیزیکدان نظری خوان مالداسنا در سال 1997 فرض شد و به طور گسترده به عنوان یکی از امیدوارکننده‌ترین جهت‌ها برای پیگیری نظریه‌های گرانش کوانتومی QGT در نظر گرفته شد. این نشان می دهد که ساختار فیزیکی فضا-زمان مثلاً در چهار بعد معادل عملکرد یک نظریه کوانتومی در یک مرز سه بعدی است.

این ارتباط شگفت ، عمیق و غافلگیرکننده است. می گوید که اگر یک فضا-زمان را با نوع خاصی از انحنا Curvature (و سپس گرانش) بسازید که به عنوان فضای پاد دی سیتر ADS شناخته می شود . توصیف ریاضی معادل توصیف نوعی از نظریه میدان کوانتومی به نام نظریه میدان کانفورمال - این بخش CFT است - که در یک بعد کمتر است . به عبارت دیگر، تناظر مانند یک هولوگرام عمل می‌کند - تمام اطلاعات موجود در فضا-زمان با ابعاد بالاتر در برهمکنش‌های کوانتومی با ابعاد پایین‌تر کدگذاری می‌شوند.

«اصل هولوگرافیک» برای اولین بار توسط جرارد تی هوفت برنده جایزه نوبل فیزیک پیشنهاد شد و تناظر AdS/CFT مالداسنا اولین تصویر مشخص از نحوه عملکرد آن برای شکل خاصی از فضا-زمان ارائه کرد.

در این دیدگاه، چیزی که شبیه فضای پیوسته در جهان AdS به نظر می رسد در نمای کوانتومی CFT به عنوان درهم تنیدگی - وابستگی متقابل بیت های کوانتومی - آشکار می شود.

مالداسنا بیان داشت : «ظهور emergent فضا-زمان در اینجا قرار است در سیستم‌هایی با تعداد زیادی کیوبیت اتفاق بیفتد که به شدت درهم‌تنیده و بسیار در تعامل هستند».

به عبارت دیگر، درهم تنیدگی کوانتومی می تواند یک فضا-زمان ایجاد کند که به نظر می رسد گرانش در آن وجود دارد. شاید بگویید گرانش از اثرات کوانتومی بافته می شود. (مانند یک طناب که از تاباندن الیاف کوچکتر بافته می شود).


🔺تصویر: سپهر نظامی، فیزیکدان مؤسسه فناوری کالیفرنیا، تلاشی را برای ترجمه مشکلات در نظریه اطلاعات سیاهچاله به سیستم های مبتنی بر آزمایشگاه رهبری کرد.‌‌

💢Physics:

Paul Dirac (L) and Werner Heisenberg (R) having a conversation at the 18th convention of Nobel Prize winners, 1968.

(Image: Hulton Archive)

💢@higgs_field

‍ 💢آیا تئوری هولوگرافیک ، تایید می شود؟ و اساسا آیا این تئوری اهمیت دارد؟

اینکه این تئوری در بستر آزمایش ها و شواهد تجربی چگونه بیرون می آید هنوز مشخص نیست . آخرین تئوری که با چنین گستردگی در مجامع علمی نیازمند شواهد تجربی بود ، تئوری ریسمان بود که هرگز برای آن شواهد تجربی یافت نشد اما بینش و ریاضیات مناسبی برای فیزیک مدرن ایجاد کرد ( البته جستجوی شواهد تجربی و کار بر ریاضیات این تئوری هم چنان در نظر برخی فیزیکدانان است) و بنوعی در بخش هایی ما را در مطالعات فیزیک جدید یاری کرد .
تئوری هولوگرافیک را نباید با تفاسیر یکی دانست . بحث محاسبات ریاضی و البته توصیف پدیده های مکانیک کوانتومی مانند ، ناموضعیت ، گرانش کوانتومی ، درهم تنیدگی کوانتومی ، پارادوکس اطلاعات سیاهچاله ها ، افق رویداد ، مدل استاندارد و ... است .
هولوگرافیک موافقان و مخالفان بسیار دارد و حقیقت امر هنوز مورد بحث است اما اکنون ما یک تئوری با ایده های هوشمندانه داریم که توضیحی هر چند فرضی برای رویداد های بالا ارائه می کند .
اگر تایید شود که هیچ اما اگر نه ، باز هم بستر خوبی برای اندیشیدن به فیزیک مدرن ایجاد کرده است و ما را از مسمومیّت کلاسیکی که امرجنتال است رهایی داده است .
تجربه نظریه کوانتوم ( ماجرای بور و اینشتین) بما این درس مهم را آموخت که هر لحظه آماده‌ی فیزیک جدید باشیم . و دیدگاه موافقین و مخالفین یک تئوری نوبنیاد میتواند همزمان درست باشد.

💢@higgs_field

💢الگوی ایجاد شده توسط شکست نور در لبه های بیرونی یک پد سوسن‌‌ lily

💢@higgs_field