💢مدل استاندارد: چرا جرم های نوترینو بسیار کوچک هستند؟-مت استراسلر

قسمت نخست
https://t.me/higgs_field/6939

قسمت دوم
https://t.me/higgs_field/6952

قسمت سوم
https://t.me/higgs_field/6955

قسمت چهارم
https://t.me/higgs_field/6961

قسمت پنجم
https://t.me/higgs_field/6965

قسمت ششم
https://t.me/higgs_field/6973

قسمت هفتم
https://t.me/higgs_field/6985

قسمت هشتم
https://t.me/higgs_field/6991

قسمت نهم
https://t.me/higgs_field/6992

Reference:
https://profmattstrassler.com/2022/07/18/celebrating-the-standard-model-why-are-neutrino-masses-so-small/

.

💢 اینجا روی زمین به وضعیت غریبی دچاریم . همه‌ی ما برای دیداری کوتاه آمده ایم ، بدون اینکه بدانیم چرا ؟ حتی گاهی بنظر می رسد مقصودی الهی وجود دارد ، اما یک چیز است که میدانیم : هر انسان بخاطر دیگر انسانها اینجاست - خوشبختی ما به یکدیگر بستگی دارد .

-آلبرت اینشتین


💢@phys_Q

.

💢 باورمندانی که با ظاهر علم، باورهای خود را توجیه می‌کنند.

-نیل داگراس تایسون

💢@higgs_field

💢انرژی نقطه صفر Zero-point energy
قسمت هفتم

کورت بنویتز و فرانسیس سایمون (1923) که در آزمایشگاه والتر نرنست در برلین کار می‌کردند، فرآیند ذوب مواد شیمیایی را در دماهای پایین مطالعه کردند. محاسبات آنها در مورد نقاط ذوب هیدروژن، آرگون و جیوه ، آنها را به این نتیجه رساند که نتایج شواهدی برای انرژی نقطه صفر ارائه می دهد.

علاوه بر این، آنها به درستی نشان دادند، همانطور که بعداً توسط سایمون (1934) تأیید شد، که این کمیت (انرژی نقطه صفر) مسئول مشکل در انجماد هلیوم حتی در صفر مطلق است. در سال 1924، رابرت مولیکن با مقایسه طیف باندی 10BO و 11BO شواهد مستقیمی برای انرژی نقطه صفر ارتعاشات مولکولی ارائه کرد: تفاوت ایزوتوپی در فرکانس‌های انتقال بین حالت‌های ارتعاشی پایه دو سطح الکترونی مختلف از بین می‌رود. برخلاف طیف های مشاهده شده، انرژی نقطه صفری نداشتند. سپس تنها یک سال بعد در سال 1925، با توسعه مکانیک ماتریسی در مقاله معروف ورنر هایزنبرگ " باز-تفسیر نظری کوانتومی روابط بین سینماتیک و مکانیکی" انرژی نقطه صفر از مکانیک کوانتومی به دست آمد.

در سال 1913، نیلز بور، آنچه را که اکنون مدل اتمی بور نامیده می‌شود، پیشنهاد کرده بود، اما با این وجود ، اینکه چرا الکترون‌ها در هسته‌های خود سقوط نمی کنند راز باقی ماند.

بر اساس ایده‌های کلاسیک، این واقعیت که یک بار دارای شتاب با تابش انرژی از دست می‌دهد، بیانگر این است که یک الکترون باید به سمت هسته حرکت کند و اتم‌ها نباید پایدار باشند. این مشکل مکانیک کلاسیک به خوبی توسط جیمز هاپوود جین در سال 1915 حل شد:

«مشکل واقعی وجود دارد اگر مفروض بداریم ، قانون (نیرو law) 1/r² برای مقادیری از r ، به صفر میل می کند . نیروی بین دو بار در فاصله صفر بی نهایت خواهد بود؛ باید بارهای علامت مخالف داشته باشیم که به طور مداوم به هم فشار وارد می آورند و وقتی در کنار هم قرار گرفتند، هیچ نیرویی وجود نخواهد داشت که تمایل به کوچک شدن تا هیچ و یا کاهش نامحدودی در اندازه داشته باشد ."

معادله معروف شرودینگر، این فکت جدید و غیرکلاسیک را توضیح می‌دهد که الکترونی که در نزدیکی هسته قرار می‌گیرد(یا در ترازی از انرژی محصور می شود) ، الزاما باید دارای انرژی جنبشی kinetic زیادی باشد، به طوری که مینیموم انرژی کل (سینتیک kinetic به اضافه پتانسیل potential) در واقع در تفکیک مثبت به جای تفکیک صفر اتفاق می‌افتد. به عبارت دیگر، انرژی نقطه صفر برای پایداری اتمی ضروری است.

💢@higgs_field

💢 رنگ ها بخشی از زیبایی اند


💢@higgs_field

‍
💢انرژی نقطه صفر Zero-point energy
قسمت هشتم

📌نظریه میدان کوانتومی و فراتر

در سال 1926، پاسکال جردن اولین تلاش برای کوانتیزه کردن میدان الکترومغناطیسی را منتشر کرد. او در مقاله‌ای مشترک با ماکس بورن و ورنر هایزنبرگ، میدان درون یک کاویتی را یک برهم‌نهی Superposition از نوسان‌گرهای هارمونیک کوانتومی در نظر گرفت.

او در محاسبات خود دریافت که علاوه بر "انرژی گرمایی thermal energy" نوسانگرها باید یک انرژی نقطه صفر نامتناهی نیز وجود داشته باشد. وی توانست همان فرمول نوسانی function را که اینشتین در سال 1909 به دست آورده بود، بدست آورد. با این حال، جردن فکر نمی کرد که عبارت انرژی نقطه صفر نامتناهی او "واقعی" باشد، و به انیشتین نوشت که "این فقط یک مقدار محاسباتی است که منطق فیزیکی روشنی ندارد". جردن راهی برای خلاص شدن از شر اصطلاح بی نهایت پیدا کرد، و در سال 1928 یک کار مشترک با پائولی منتشر کرد، و کاری را انجام داد که «اولین تفریق نامتناهی، یا بازبهنجارش renormalisation ، در نظریه میدان کوانتومی» نامیده می‌شود.


با تکیه بر کار هایزنبرگ و دیگران، نظریه گسیل و جذب emission & absorption پل دیراک (1927) اولین کاربرد نظریه کوانتومی تابش بود. کار دیراک برای حوزه نوظهور مکانیک کوانتومی بسیار مهم بود. به طور مستقیم به فرآیندی می‌پردازد که در آن « پارتیکل ها particles » واقعاً ایجاد می‌شوند .

دیراک کوانتیزاسیون میدان الکترومغناطیسی را به عنوان مجموعه‌ای از نوسانگرهای هارمونیک با معرفی مفهوم عملگرهای ایجاد creation و نابودی annihilation پارتیکلها توصیف کرد. این نظریه نشان داد که گسیل خود به خودی به نوسانات انرژی نقطه صفر میدان الکترومغناطیسی برای شروع بستگی دارد.

در فرآیندی که در آن یک فوتون نابود annihilate می شود (یا absorbed )، فوتون را می توان به عنوان گذار به حالت خلاء در نظر گرفت. به طور مشابه، هنگامی که یک فوتون ایجاد creation می شود (گسیل می شود emitted)، بقول دیراک می توان تصور کرد که فوتون از حالت خلاء خارج شده است .

کوانتوم-نور (فوتون) این ویژگی را دارد که ظاهراً وقتی در یکی از حالت‌های ساکن خود قرار می‌گیرد، یعنی حالت صفر، که در آن تکانه و بنابراین انرژی آن صفر است، دیگر وجود ندارد. هنگامی که یک کوانتوم نور جذب absorb شود، می توان چنین در نظر گرفت که به حالت صفر پرش کرده ، و زمانی که یک کوانتوم نور گسیل می شود، می توان آن را از حالت صفر به حالتی که از نظر فیزیکی در آن وجود دارد، در نظر گرفت، به طوری که به نظر می رسد ایجاد شده. از آنجایی که هیچ محدودیتی برای تعداد کوانتوم های نوری که ممکن است به این ترتیب ایجاد شوند وجود ندارد، باید فرض کنیم که تعداد بی نهایت کوانتوم نور در حالت صفر وجود دارد...‌‌

💢@higgs_field

-تصویر پل دیراک

.

💢 آشفتگی در پس موتور پیشران جنگنده ناشی از چیست؟
جریان گاز داغ خروجی از موتور سبب آشفتگی چگالی گازهای اتمسفر شده و چنین چشم اندازی را ایجاد می کند .

💢@higgs_field

.

💢با نزدیک شدن به نقطه اوج در چرخه فعالیت 11 ساله خورشید که تابش حداکثری خورشیدی نام دارد در سال 2025، فوران های عظیم خورشیدی به نام پرتاب جرم تاجی (CMEs) coronal mass ejections احتمالاً بیشتر خواهند شد.

این ویدئو چند CME را بلافاصله پس از آخرین حداکثر خورشیدی نشان می دهد.

https://blogs.nasa.gov/solarcycle25/


💢@higgs_field

💢هولوگرافیک یونیورس
قسمت نخست

آلبرت انیشتین در دهه‌های آخر زندگی خود امیدوار بود که توصیف خود از گرانش را با مدل‌های موجود الکترومغناطیس تحت یک نظریه اصلی یکپارچه کند.

این تلاشی است که تا به امروز فیزیکدانان نظری را آزار می دهد. دو تا از بهترین مدل‌های واقعیت ما - نظریه نسبیت عام اینشتین و قوانین مکانیک کوانتومی - به اندازه نفت و آب غیرقابل اختلاط هستند.‌‌

ترکیبی از این دو به هر شکلی که به نظر می رسد، تقریباً به طور قطع مفاهیم پایه ای را برای یونیورس آشکار می کند که کاملاً متفاوت از هر چیزی که ما می توانیم تصور کنیم.

یک کشف ریاضی تازه منتشر شده، ظهور گرانش را در یک مدل به اصطلاح "هولوگرافیک" از کیهان توصیف می کند. توسط تیمی از محققان دانشگاه فناوری چالمرز در سوئد و MIT در ایالات متحده کشف شد.

هر چند عجیب به نظر برسد، این بهترین مکان برای شروع جستجوی ما برای درک کامل چگونگی پدیدار شدن مکان، زمان و ماده از قوانین ژرف تر است.

دانیل پرسون، ریاضیدان دانشگاه چالمرز، می‌گوید: «وقتی به دنبال پاسخ به سؤالات فیزیک هستیم، اغلب به اکتشافات جدید در ریاضیات نیز سوق داده می‌شویم».

تعامل ریاضیات و فیزیک به ویژه در جستجوی گرانش کوانتومی پر رنگ است - جایی که انجام آزمایش‌ها بسیار دشوار است.

فیزیک کوانتومی و نسبیت عام علیرغم توانایی آنها در پیش بینی درست رفتار همه چیز از پرش الکترون گرفته تا ظهور سیاهچاله با دقتی عجیب، از دو سیستم فکری بسیار متفاوت ناشی می شوند.

کیهان کوانتومی بلوک بلوک ( پارتیکل بینادین) است ، اما وقتی از نزدیک به آن نگاه می‌شود، مه‌آلود است، مانند پیکسل‌هایی که وقتی صورت خود را به صفحه نمایش آن نزدیک می کنید، رنگ‌هایی گیج‌کننده و تار می‌ بینید.‌‌ این توصیفی است که می توانید در مقیاس بسیار کوچکتر از ساب اتمیک (مقیاس مدل استاندارد ) برای پارتیکل های بنیادین تصور کنید ، در نهایت این پارتیکل ها به تئوری اطلاعات در فضازمانی با سطح دو بعدی - منحنی ، متشکل از پیکسل های اطلاعات متصل می شود.

نسبیت عام بر یک پیوستار یکپارچه از فضا و زمان تکیه دارد که در پاسخ به جرم بطور قطع منحنی curves می شود، حتی زمانی که در کوچکترین مقیاس در نظر گرفته شود.

استعاره‌های دیگری نیز وجود دارد که می‌توانیم از آنها برای توصیف نحوه عملکرد کیهان استفاده کنیم، که هر کدام چارچوب‌های ریاضی خاص خود را دارند، که هر کدام کمی مبهم‌تر از قبلی است.

برخی شامل اضافه کردن ابعاد نادیده‌ای هستند که در هندسه‌های با تصور دشوار قرار گرفته اند. اصل هولوگرافیک مورد استفاده محققان در اینجا مثال عجیبی است که شامل حذف ابعاد است.


💢@higgs_field

💢هولوگرافیک یونیورس
قسمت دوم


می‌توانید به این شکل فکر کنید: تمام اطلاعاتی که می‌گوید چگونه ذرات به هم فشار push می‌آورند و هم را می‌کشند pull ، روی چیزی شبیه به یک سطح صاف تر از فضای سه‌بعدی که فکر می‌کنیم در آن زندگی می‌کنیم، رمزگذاری می‌شوند.

مقایسه کنید با: وقتی به هولوگرام نگاه می‌کنید حس عمق یا ژرفنای در تصویر سه بعدی که امرجنتال است و بعد سوم به هولوگرام دو بعدی می دهد ، جز این هیچ شباهتی به یکدیگر ندارند.

دلیل خوبی برای فکر کردن به اینگونه فیزیک وجود دارد. نسخه‌های کوانتومی گرانش که در فضازمان 4 بعدی تعبیه شده‌اند، به سرعت بسیار ، پیچیده و اجرا ناپذیر می شوند.

اگر فضازمان ما به اندازه کافی به پشت منحنی می‌شد تا نوعی استوانه (سیلندر) ایجاد کند در نتیجه الزاما دارای یک مرز «تخت» خواهد شد.


از عوارض دیگر این تئوری ، وجود تئوری‌های گرانش کوانتومی و تئوری‌های متناظری در این مرز است ، نظریه‌هایی که کار کردن با آنها بسیار ساده‌تر است و پارتیکل های مدل استاندارد را بخوبی توصیف می کنند.

این تئوری جدید به طور موثر مدل‌های مختلف حاکم بر ذرات و امواج آنها و نحوه تبدیل آنها در میدان‌های درون یک محیط هولوگرافیک را با هم ترکیب می‌کند تا بر روی معادل ریاضی گرانش که به عنوان نتیجه طبیعی این برهم‌کنش‌ها کار می‌کند، فرود آید.

"چالش این است که توضیح دهیم چگونه گرانش به عنوان یک پدیده "امرجنتال" ، ظهور می یابد. همانطور که پدیده های هر روزه - مانند جریان یک مایع - از حرکات بی نظم قطرات منفرد پدیدار می شوند، توضیح خواهیم داد که چگونه گرانش از یک سیستم مکانیکی کوانتومی از یک سطح میکروسکوپیک ظهور (امرجنت) می یابد.

🔺 رابرت برمن، ریاضیدان، همچنین دانشگاه چالمرز، می‌گوید:

به عنوان یک امتیاز، این کار جدید همچنین می‌تواند راه حلی را برای توضیح در مورد سایر پدیده‌های بزرگ مقیاس مانند :

انبساط سراسر یونیورس که در حال حاضر از آن به عنوان انرژی تاریک یاد می‌کنیم، نشان دهد.

نظریه پردازان هر چقدر هم که در ریاضیات ظریف و دقیق باشند، این امتیاز لوکس و زیبا را دارند که کار خود را با احتیاط با فرضیات پر کنند تا الگوهای جدید جذابی پیدا کنند. برای مثال، این که آیا جهان ما به اندازه کافی به سمت پشت منحنی می‌شود که مرز لازم برای اصل هولوگرافیک را داشته باشد، به خودی خود یک سؤال باز است، و چند کیهان‌ شناس به آن متقاعد شده‌اند.

با این حال، وقتی سعی می‌کنید مشکلی را حل کنید که حتی اینشتین هم نتوانست آن را حل کند، شروع کردن با چیزهای غیرقابل تصور راه بدی برای شروع نیست.‌‌

پایان

💢@higgs_field

.

💢هولوگرافیک یونیورس

قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/7003
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/7004


💢درهم تنیدن entangle شبکه های تنسور با گرانش کوانتومی


https://t.me/phys_Q/7012

💢Sometimes, moving a stubborn mathematical problem to a different number system can help construct scaffolding for a solution.

گاهی ، انتقال یک مسئله ریاضی سرسخت به یک سیستم عددی متفاوت می‌تواند به ساخت چارچوبی برای حل کمک کند.

https://www.quantamagazine.org/new-number-systems-point-geometry-problem-toward-a-real-solution-20220726/


💢@higgs_field

‍ 💢 فیزیک مدرن و هولوگرافیک

تصوّر ما فضا-زمان spacetime به لطف تئوری های نسبیت عام GR و مکانیک کوانتومیQM دچار دو تحول بزرگ شد. هر دو تئوری نقش اساسی در توصیف یک یونیورس طبیعی دارند، هرچند در مقیاس های متفاوت! با این حال، ناسازگاری بین آنها به وضوح به عنوان محدودیت فیزیک قرن بیستم ظاهر شد ، در نتیجه توصیف کاملتر طبیعت باید نسبیت عام و مکانیک کوانتومی را نیز در بر گیرد.

مسئله وجود یک مشکل مطلق برای نظریه پردازان است. آزمایش تجربی سرنخ های بسیار کمی را ارائه می دهند و ناسازگاری ذکر شده در بالا مشکل مهمی است که به وضوح آمیختگی اندیشه های فلسفی، ریاضی و فیزیکی را نشان می دهد. در واقع، برای یکپارچه سازی نسبیت عام با نظریه میدان کوانتومیQFT ، به نظر می رسد که ابداع چارچوب ریاضی جدیدی که هندسه ریمانی و در نتیجه تصور کنونی ما از فضا و فضا-زمان را تعمیم دهد، ضروری به نظر می رسد( چیزی که در تئوری هولوگرافیک شاهد آن هستیم).

تحولات معاصر در فیزیک نظری نشان می دهد که انقلاب دیگری ممکن است در حال وقوع باشد، که از طریق آن نوع جدیدی از هندسه ممکن است وارد فیزیک شود، و خود فضا-زمان را می توان به عنوان یک مفهوم تقریبی و ظهور یافته و امرجنتال باز-تفسیر کرد.

در تئوری هولوگرافیک هدف اصلی نشان دادن اهمیت زیاد هندسه فضا-زمان در تعیین از پیش قوانینی است که قرار است بر رفتار ماده حاکم باشند، و همچنین حمایت از این نظریه که خود ماده می تواند از هندسه ایجاد شود، به این معنا که ذرات ماده و سایر نیروهای طبیعت به همان شکلی پدیدار می شوند که گرانش از هندسه ظهور می یابد.

• پژوهش علمی فرآیندی از انباشت دائمی فکت های مطلق که در نظریه‌های کنونی به اوج خود رسیده است، نیست - بلکه فرآیندی بسیار پویاتر است که شامل مفاهیم تئوریک نهایی معتبر در حوزه‌های بسیار گسترده است . (دیوید بوهم)

• هر چه بیشتر در مورد جهان فیزیکی درک کنیم و قوانین طبیعت را عمیق تر بررسی کنیم، بیشتر به دنیای ریاضیات و مفاهیم ریاضی سوق داده می شویم. (راجر پنروز)‌‌

💢 با در نظر داشتن تک تک مطالب و بستر های فیزیکی ، فلسفی ، علمی و ریاضیاتی و هم چنین تاریخچه فعالیت های علمی و فیزیکی ، فیزیکدانان برجسته ، تئوری هولوگرافیک یک تئوری کاملا ریاضیاتی است که در نگاه ساده انگارانه، دارای نقاط ضعف و قوت مبتنی بر تفسیر است ، و در تفسیر دیگر حتی نقاط ضعف آن بیانگر نقاط قوت رویکرد علمی است تا این تئوری را در تاریخ علم ، اولین از نوع خود و شاهکاری بی بدیل و نقطه آغاز برای آینده ای بنام - فیزیک مدرن است .
💢@higgs_field

💢قبل از بیگ بنگ چه بود؟

اینکه سرنوشت یونیورس به چه شکل است به میزان زیادی وابسته به انبساط کیهانی است . و این سوال که قبل از مهبانگ چه بوده است را یکبار هاوکینگ با سوالی مانند اینکه جنوب قطب جنوب چیست مقایسه کرد .

در عصر سلطه انرژی تاریک سرعت انبساط عالم در حال افزایش است . اما سه سناریو برای سرنوشت احتمالی عالم وجود دارد .

سرعت انبساط با همین نرخ افزایش یابد .

سرعت انبساط کاهش یابد و به صفر نزدیک شود (اما هرگز صفر نشود).

سرعت انبساط صفر شود و معکوس شود تا یونیورس دوباره در خودش فرو-رُمبش کند و منقبض شود و آماده مهبانگی تازه شود و این توصیف چرخه ای مداوم از مهبانگ ها را شامل می شود .

هر سه سناریو فرضیه های محتمل هستند .

( سرنوشت حیات و زندگی کنونی در یونیورس بیش از انبساط کیهانی به انتروپی و سوخت ستارگان بستگی دارد ، با هر ثانیه که می گذرد میلیارد ها میلیارد تن هیدروژن با سنتز هسته ای به عناصر سنگین تر تبدیل و انرژی حیات بخش خود را بصورت انرژی حرارتی thermal محیط می تابند ، و ستاره ها رفته رفته کم فروغ تر می شوند . )
💢@higgs_field

💢انرژی نقطه صفر Zero-point energy
قسمت نهم



وقتی از فیزیکدانان سده قبل خواسته می شد توضیحی فیزیکی برای گسیل خود به خودی ارائه بدهند، عموماً انرژی نقطه صفر میدان الکترومغناطیسی را بازگو می کردند.

این دیدگاه توسط ویکتور ویسکوف که در سال 1935 بیان شد:

میدانیم از پیامد های نظریه کوانتومی وجود نوسانات نقطه صفر است. مانند نوسانگری که در پایین ترین حالت خود کاملاً در حالت سکون نیست، و همیشه در موقعیت تعادل خود جنبش دارد . در نتیجه نوسانات الکترومغناطیسی نیز هرگز نمی توانند به طور کامل متوقف شوند.

بنابراین ماهیت کوانتومی میدان الکترومغناطیسی ، نتیجه نوسانات نقطه صفر مقدار میدان در کمترین حالت انرژی است که در آن هیچ کوانتوم نوری در فضا وجود ندارد...

نوسانات نقطه صفر بر روی یک الکترون نیز به همین شیوه ، یعنی نوسانات الکتریکی معمولی عمل می کنند . آنها می توانند حالت انرژیک الکترون را تغییر دهند، اما فقط در وضعیت انتقال به حالتی با کمترین انرژی، زیرا فضای خالی تنها می تواند انرژی را از دریافت کند و آنرا و بازنگرداند.

به این ترتیب تابش خود به خودی در نتیجه وجود این مقدار میدان منحصر به فرد مربوط به نوسانات نقطه صفر ایجاد می شود. بنابراین تابش خود به خود ، تابش کوانتوم های نوری است که توسط نوسانات نقطه صفر فضای خالی ایجاد می شود.‌‌

این دیدگاه بعداً توسط تئودور ولتون (1948) نیز پشتیبانی شد، او استدلال کرد که گسیل خود به خودی «می‌تواند به عنوان گسیل اجباری در نظر گرفت که تحت عمل میدان نوسانی رخ می‌دهد».

این تئوری جدید، که دیراک از الکترودینامیک کوانتومی (QED) ابداع کرد، یک میدان نقطه صفر یا «خلاء» در حال نوسان ، را پیش‌بینی کرد که حتی در غیاب منابع( تابشگر) وجود دارد.

در طول دهه 1940، پیشرفت‌ها در فناوری مایکروویو امکان اندازه‌گیری دقیق‌تر انتقال سطوح یک اتم هیدروژن، که اکنون به نام شیفت لمب (Lamb shift) شناخته می‌شود، و اندازه‌گیری گشتاور مغناطیسی الکترون را ممکن کرد.

اختلاف بین این آزمایش‌ها و نظریه دیراک منجر به ایده ترکیب باز بهنجارسازی در کوانتوم الکتروداینامیک QED برای مقابله با بی‌نهایت‌های نقطه صفر شد.

بازبهنجار سازی در ابتدا توسط هانس کرامرز و همچنین ویکتور ویسکوپف (1936)، توسعه یافت و اولین بار با موفقیت برای محاسبه یک مقدار متناهی برای شیفت لمب توسط هانس بته (1947) به کار رفت. طبق گسیل خود به خودی، این اثرات تا حدی با برهمکنش با میدان نقطه صفر قابل درک است. اما با توجه به اینکه بازبهنجار سازی می‌تواند برخی از بی‌نهایت‌های نقطه صفر را از محاسبات حذف کند، همه فیزیکدانان ، با این ایده که انرژی نقطه صفر را به معنای فیزیکی نسبت دهند ، راحت نبودند.
در عوض آن را به عنوان یک مصنوع ریاضی می‌دانستند که ممکن است روزی به طور کامل حذف شود. در سخنرانی نوبل ۱۹۴۵ ولفگانگ پائولی، مخالفت خود را با ایده انرژی نقطه صفر به وضوح بیان کرد و گفت: «روشن است که این انرژی نقطه صفر فکت فیزیکی نیست».‌‌

💢@higgs_field

💢انرژی نقطه صفر Zero-point energy
قسمت دهم



‍ در سال 1948، هندریک کازیمیر نشان داد که یکی از پیامدهای میدان نقطه صفر، نیروی ربایشی بین دو صفحه موازی بدون بار و کاملا رسانا است که به اصطلاح اثر کازیمیر نامیده می‌شود. در آن زمان، کازیمیر در حال مطالعه خواص "محلول های کلوئیدی" بود. این محلول ها مواد چسبناکی مانند رنگ و مایونز هستند که حاوی ذرات میکرون-سایز در یک ماتریکس مایع هستند.

ویژگی‌های چنین محلول‌هایی توسط نیروهای واندروالس تعیین می‌شود - نیروهای ربایشی و کوتاه بردی که بین اتم‌ها و مولکول‌های خنثی وجود دارد. یکی از همکاران کازیمیر، تئو اوربیک، متوجه شد که نظریه ای که در آن زمان برای توضیح نیروهای واندروالس استفاده می شد، که توسط فریتز لندن در سال 1930 توسعه داده شده بود، اندازه گیری های تجربی روی کلوئیدها را به درستی توضیح نمی داد. . بنابراین اوربیک از کازیمیر خواست تا مشکل را بررسی کند. هندریک کازیمیر طی کار با دیرک پولدر کشف کرد که برهمکنش بین دو مولکول خنثی تنها در صورتی می‌تواند به درستی توصیف شود که این واقعیت که نور با سرعت محدودی حرکت می‌کند در نظر گرفته شود. بلافاصله پس از گفتگو با بور درباره انرژی نقطه صفر، کازیمیر متوجه شد که این نتیجه را می‌توان بر حسب نوسانات خلاء تفسیر کرد. وی بلافاصله این پرسش را مطرح ساخت که:

• اگر دو آینه – به جای دو مولکول – در خلاء روبروی یکدیگر قرار گیرند، چه اتفاقی می‌افتد؟

این کار منجر به پیش بینی معروف او در مورد نیروی ربایشی بین صفحات بازتابشی شد. کار کازیمیر و پولدر راه را برای تئوری یکپارچه نیروهای واندروالس van der waals و کازیمیر casimir و پیوستگی هموار smooth continumm بین این دو پدیده باز کرد. این کار توسط لیفشیتز (1956) در مورد صفحات دی الکتریک موازی انجام شد. نام عمومی نیروهای واندروالس و کازیمیر نیروهای پراکنشی dispersion force است، زیرا هر دوی این نیروها ناشی از پراکنش عملگر ممان دوقطبی هستند. نقش نیروهای نسبیتی در تنظیمات صد نانومتر غالب است .
در سال 1951، هربرت کالن و تئودور ولتون قضیه theorem اتلاف نوسانات کوانتومی (FDT) را که در ابتدا در کلاسیک به عنوان توضیحی برای نویز جانسون مشاهده شده در مدارهای الکتریکی فرموله شد، اثبات کردند.

تئورم fluctuation-dissipation theorem یا FDT نشان داد که وقتی چیزی انرژی را به روشی غیرقابل برگشت از بین می‌برد، یک حمام گرمایی مرتبط نیز باید در حال نوسان ، جود داشته باشد. نوسانات و اتلاف دست به دست هم می دهند: و داشتن یکی بدون دیگری غیرممکن است. مفهوم و انگارش از FDT این است که خلاء را می توان به عنوان یک حمام گرمایی جفت شده (coupled) با یک نیروی اتلاف گر در نظر گرفت .

این کانسپت وجود اتلافی مرتبط با یک حمام گرمایی در خلا را توصیف می کند که برای کاربرد های مفید میتوان آنرا دارای پتانسیل استخراج از خلا در نظر داشت.


💢@higgs_field

-تصویر هندریک کازیمیر

💢انرژی نقطه صفر Zero-point energy


قسمت نخست
https://t.me/higgs_field/6953

قسمت دوم
https://t.me/higgs_field/6956

قسمت سوم
https://t.me/higgs_field/6963

قسمت چهارم
https://t.me/higgs_field/6966

قسمت پنجم
https://t.me/higgs_field/6974

قسمت ششم
https://t.me/higgs_field/6987

قسمت هفتم
https://t.me/higgs_field/6998

قسمت هشتم
https://t.me/higgs_group/44320

قسمت نهم
https://t.me/higgs_field/7009

قسمت دهم
https://t.me/higgs_field/7010

💢هولوگرافیک یونیورس
قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/7003
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/7004
Ref:
https://www.sciencenews.org/blog/context/holography-entangles-quantum-physics-gravity
__
💢درهم تنیدن entangle شبکه های تنسور با گرانش کوانتومی
قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/7013
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/7015
Ref:
https://www.sciencenews.org/blog/context/holography-entangles-quantum-physics-gravity
💢 اصل هولوگرافیک ، گرانش را با فیزیک کوانتوم در هم می تند
قسمت سوم (نظم بالا)
https://t.me/phys_Q/7019
قسمت چهارم و پایانی
https://t.me/phys_Q/7021
Ref:
https://www.sciencenews.org/blog/context/tensor-networks-get-entangled-quantum-gravity?mode=blog&context=117

‍ 💢 درهم تنیدن entangle شبکه های تانسور با گرانش کوانتومی
توسط تام زیگفرید
قسمت نخست

🔺یکی از اولین گام ها برای ساینتیست شدن، کشف تفاوت بین speed و velocity است.

برای عوام الناس ، معمولاً این تفکیکی بی معنی است. سریع سریع است و آهسته آهسته ! اما speed ، بطور تکنیکال ، فقط به نرخ جابجایی اشاره دارد. Velocity شامل speed و همچنین جهت direction می شود.
( سرعت speed مفهومی یک بعدی است و بیانگر نرخ جابجایی است ، اما velocity بیانگر نرخ جابجایی یعنی سرعت speed ، علاوه بر جهت است)

در علم، شما معمولاً می خواهید چیزهای بیشتری از سرعت انجام یک کار بدانید. همچنین می خواهید بدانید به کدام سمت و سو می رود. از این رو نیاز به دانستن جهت، و آنالیز velocity داریم ، نه فقط سرعت speed .

اعداد بیانگر velocity که هم مقدار و هم جهت را بیان می کنند به عنوان بردار vector شناخته می شوند.
بردارها برای توصیف حرکت یک ذره عالی هستند. اما اکنون فرض کنید که باید چیز پیچیده‌تری را تحلیل کنید، جایی که مقادیر و جهت‌های متعدد درگیر هستند. شاید شما یک مهندس باشید که تنش ها stress و کرنش ها strain را در یک ماده الاستیک محاسبه می کند. یا یک متخصص علوم اعصاب که نیروهای در حال تغییر روی جریان آب در نزدیکی سلول های عصبی را ردیابی می کند. یا فیزیکدانی که تلاش می کند گرانش در کیهان را توصیف کند. برای همه اینها به تانسور نیاز دارید. و حتی ممکن است به شما کمک کنند نظریه گرانشی را با فیزیک کوانتومی متحد کنید.

• تنسورها tensors مقادیر عددی متعددی را در خود جای می دهند (یک بردار در واقع یک حالت ویژه ساده از یک تنسور است). در حالی که ایده‌های پشت تنسورها به گائوس بازمی‌گردد، اولین بار در دهه 1890 توسط ریاضی‌دان ایتالیایی گرگوریو ریچی-کورباسترو، با کمک شاگردش تولیو لوی-سیویتا، به طور کامل توصیف شد. (نام تنسورها در سال 1898 توسط ولدمار وویگت، کریستالوگراف آلمانی، که تنش ها و کرنش ها را در اجسام غیر صلب مطالعه می کرد، داده شد.)

ریچی ( او را با تنسور ریچی مورد استفاده در نسبیت عام می شناسید) تحت تأثیر ریاضیدان آلمانی برنهارد ریمان در توسعه ریاضیات پیشرفته با کاربردهایی برای مسائل هندسی پیچیده بود. به ویژه، این رویکرد در مطالعه سیستم های مختصات ارزشمند بود. تنسورها به درک روابطی که با تغییر مختصات یک سیستم ، ثابت می مانند کمک می کنند .

بزودی معلوم شد که این همان چیزی است که انیشتین در نظریه گرانش خود، نسبیت عام، به آن نیاز داشت. دوستش مارسل گروسمن تنسورها را برای او توضیح داد و آنها به ویژگی اساسی و بنیاد ریاضیات نسبیت عام تبدیل شدند.


💢@higgs_field