‍ 🟣MIT Physicists Discover Way To Switch Superconductivity On and Off in “Magic-Angle” Graphene‌‌

فیزیکدانان MIT راهی برای روشن و خاموش کردن ابررسانایی در گرافن "Magic-Angle" کشف کردند.‌‌
قسمت نخست

◄اعمال یک پالس الکتریکی سریع به طور کامل خواص الکترونیکی مواد را تغییر می دهد و مسیری را به سوی الکترونیک فوق سریع، الهام گرفته از مغز brain-inspired و ابررسانا باز می کند. ( با این اوصاف الکترونیک کوچکتر و سریع تر و کم مصرف تر می شود .)

فیزیکدانان MIT یک خاصیت جدید و عجیب را در گرافن «زاویه جادویی magic angular» نشان داده‌اند: ابررسانایی که می‌توان آن را با یک پالس الکتریکی روشن و خاموش کرد، دقیقاً مانند یک کلید چراغ برق ! برای انجام این کار، آن‌ها از پیچاندن و انباشتن دقیق لایه‌های گرافن و نیترید بور boron nitride استفاده کردند.
این کشف می‌تواند به ترانزیستورهای ابررسانای فوق‌سریع و کم‌انرژی برای دستگاه‌های نورومورفیک  ( تکنولوژی الکترونیکی یا مصنوعی که از مغز الهام گرفته باشد) منجر شود - وسایل الکترونیکی که به روشی شبیه به روشن/خاموش کردن سریع نورون‌ها در مغز انسان طراحی شده‌اند.
گرافن magic angular  به انباشتگی بسیار خاصی از گرافن اشاره دارد - ماده ای نازک اتمی که از اتم های کربن ساخته شده است که در یک الگوی شش ضلعی منظم شبیه سیم مرغ به هم متصل شده اند. هنگامی که یک ورق گرافن روی صفحه دوم با یک زاویه "جادویی magic " دقیق روی هم چیده می شود، ساختار تاب خورده یک الگوی "moire" یا ابرشبکه super lattice  که قادر به پشتیبانی از مجموعه ای از رفتارهای الکترونیکی شگفت انگیز است.
در سال 2018، پابلو جرایلو Pablo Jarillo-Herrero و گروهش در MIT اولین کسانی بودند که گرافن دولایه تاب خورده با زاویه جادویی را نشان دادند. آنها نشان دادند که ساختار دولایه جدید می تواند مانند یک عایق، مانند چوب، زمانی که به یک میدان الکتریکی پیوسته خاص اعمال می کنید، رفتار کند. وقتی میدان را بالا بردند، عایق ناگهان به یک ابررسانا تبدیل شد و به الکترون‌ها اجازه داد بدون اصطکاک جریان پیدا کنند.
این کشف نقطه عطفی در زمینه "twistronics" توئیسترونیک بود، که چگونگی پدید آمدن خواص الکترونیکی خاص از پیچش و لایه بندی مواد دو بعدی را بررسی می کند. محققانی از جمله جرایلو Jarillo-Herrero به کشف خواص شگفت‌انگیز گرافن با زاویه جادویی، از جمله روش‌های مختلف برای جابجایی مواد بین حالت‌های الکترونیکی مختلف، ادامه داده‌اند. تاکنون، چنین «سوئیچ‌هایی» بیشتر شبیه دیمرها ( قطعات نیمه هادی ) عمل کرده‌اند، به طوری که محققان باید به طور مداوم یک میدان الکتریکی یا مغناطیسی را برای روشن کردن ابررسانایی و روشن نگه داشتن آن اعمال کنند.
اکنون Jarillo-Herrero و تیمش نشان داده‌اند که ابررسانایی در گرافن با زاویه جادویی را می‌توان تنها با یک پالس کوتاه به جای میدان الکتریکی پیوسته روشن کرد و آن را روشن نگه داشت. آنها دریافتند که کلید ساخت ترکیبی از چرخاندن و انباشته شدن است.
نویسندگان وی در MIT عبارتند از: داهلیا کلاین، نویسنده ارشد دکترای 21، دانشجوی فارغ التحصیل لی-کیائو شیا، و فوق دکترای سابق دیوید مک نیل، همراه با کنجی واتانابه و تاکاشی تانیگوچی از موسسه ملی علوم مواد در ژاپن.

🆔 @phys_Q

‍ 🟣 MIT Physicists Discover Way To Switch Superconductivity On and Off in “Magic-Angle” Graphene‌‌
فیزیکدانان MIT راهی برای روشن و خاموش کردن ابررسانایی در گرافن "Magic-Angle" کشف کردند.‌‌
قسمت دوم

◄چرخاندن سوئیچ
در سال 2019، تیمی در دانشگاه استنفورد کشف کردند که گرافن با زاویه جادویی می تواند به حالت فرومغناطیسی وادار شود. فرومغناطیس ها موادی هستند که خواص مغناطیسی خود را حتی در غیاب میدان مغناطیسی اعمال شده خارجی حفظ می کنند.
محققان دریافتند که گرافن با زاویه جادویی می تواند خواص فرومغناطیسی را به گونه ای نشان دهد که می تواند روشن و خاموش شود. این زمانی اتفاق افتاد که ورقه‌های گرافن بین دو ورقه نیترید بور boron  قرار گرفتند، به طوری که ساختار کریستالی گرافن با یکی از لایه‌های نیترید بور هم‌تراز بود. این چیدمان شبیه یک ساندویچ پنیر بود که در آن قسمت بالایی نان و جهت گیری پنیر در یک راستا قرار دارند، اما تکه پایینی نان در یک زاویه تصادفی نسبت به تکه بالایی چرخانده شده است. نتایج گروه MIT را مجذوب خود کرد.
جرایلو Jarillo-Herrero می‌گوید: «ما سعی می‌کردیم با تراز کردن هر دو برش، مگنت قوی‌تری به‌دست آوریم. در عوض، ما چیزی کاملاً متفاوت پیدا کردیم.»
در مطالعه فعلی خود، این تیم ساندویچی از موادی که به دقت زاویه دار و روی هم چیده شده بودند، ساختند. "پنیر" ساندویچ از گرافن با زاویه جادویی تشکیل شده بود - دو ورقه گرافن، که قسمت بالایی آن کمی با زاویه "جادویی" 1.1 درجه نسبت به ورقه پایین می چرخید. بالای این ساختار، آنها لایه ای از نیترید بور را قرار دادند که دقیقاً با ورقه گرافن بالایی هم تراز بود. در نهایت، آنها لایه دوم نیترید بور را در زیر کل ساختار قرار دادند و آن را 30 درجه نسبت به لایه بالایی نیترید بور جبران کردند.‌‌

سپس تیم، مقاومت الکتریکی لایه‌های گرافن را هنگام اعمال ولتاژ دروازه اندازه‌گیری کردند. آنها، همانطور که دیگران دریافتند، دریافتند که گرافن دولایه پیچ خورده حالت های الکترونیکی را تغییر می دهد و در ولتاژهای مشخصی بین حالت های عایق، رسانا و ابررسانا تغییر می کند.
چیزی که گروه انتظار نداشت این بود که هر حالت الکترونیکی به جای اینکه بلافاصله پس از حذف ولتاژ ناپدید شود، ادامه داشته باشد - خاصیتی که به نام دوپایداری bistability نامیده می شود. آنها دریافتند که در یک ولتاژ خاص، لایه‌های گرافن به یک ابررسانا تبدیل می‌شوند و همچنان ابررسانا باقی می‌مانند، حتی زمانی که محققان این ولتاژ را قطع کردند.
این اثر دوپایدار bistable نشان می‌دهد که می‌توان ابررسانایی را با پالس‌های الکتریکی کوتاه روشن و خاموش کرد تا میدان الکتریکی شبیه به تکان دادن کلید چراغ قطع و وصل شود . مشخص نیست که چه چیزی این ابررسانایی قابل تغییر را فعال می‌کند، اگرچه محققان گمان می‌کنند که ارتباطی با تراز ویژه گرافن پیچ خورده در هر دو لایه نیترید بور دارد که پاسخ فروالکتریک مانند سیستم مذکور را ممکن می‌سازد. (مواد فروالکتریک در خواص الکتریکی خود دوپایداری را نشان می دهند.)
کلاین می‌گوید: «با توجه به چیدمان، می‌توانید یک دکمه تنظیم دیگر به پیچیدگی روزافزون دستگاه‌های ابررسانا با زاویه جادویی ضافه کنید.
در حال حاضر، این تیم سوئیچ ابررسانای جدید را به عنوان ابزار دیگری می‌داند که محققان می‌توانند با توسعه مواد برای الکترونیک سریع‌تر، کوچک‌تر و کم‌مصرف‌تر در نظر بگیرند.
جرایلو Jarillo-Herrero می‌گوید: «مردم سعی می‌کنند دستگاه‌های الکترونیکی بسازند که محاسبات را به روشی الهام گرفته از مغز انجام دهند. در مغز، ما نورون‌هایی داریم که فراتر از یک آستانه مشخص، آنها را شلیک می‌کنند. به طور مشابه، ما اکنون راهی برای گرافن با زاویه جادویی پیدا کرده‌ایم که ابررسانایی را به طور ناگهانی، فراتر از یک آستانه مشخص تغییر دهد. این یک ویژگی کلیدی در تحقق محاسبات نورومورفیک است."

Reference: “Electrical switching of a bistable moiré superconductor” by Dahlia R. Klein, Li-Qiao Xia, David MacNeill, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi and Pablo Jarillo-Herrero, 30 January 2023, Nature Nanotechnology.
DOI: 10.1038/s41565-022-01314-x
This research was supported in part by the U.S. Air Force Office of Scientific Research, the U.S. Army Research Office, and the Gordon and Betty Moore Foundation.

🆔 @phys_Q

🟣 مرگ و یونیورس

میگن آخرین صحنه زندگی هر دانشمند:    " من یه علم جوی (ساینتیست) گمراه بودم  "

اصل عدم قطعیت و وابستگی آن به مقیاس پلانک دست ما را تا همین مقیاس باز گذاشته اما در تئوری هولوگرافیک تا مربع ناحیه پلانک پیش رفتند.

در تئوری هولوگرافیک که کاشی های هذلولی با نظمی فراکتالی  ، بعنوان پیکسل های اطلاعات - المنت های بنیادین فیزیک هولوگرافیک در نظر گرفته می شوند . یعنی نمیدانیم در زیر مقیاس پلانک چه خبر است اما برای ما اطلاعات بنیادین کیو بیت ها هستند که بدلیل اسپین متفاوت ایجاد یک ساختار الکتریکی دو بعدی می کنند ، و سپس با توصیف نوعی درهم‌تنیدگی خاص درجه ای از عدم قطعیت در اطلاعات درین شبکه تعریف می شود که بیانگر آنتروپی اطلاعات است.
همه تعاریف بالا با سیاهچاله و تابش هاوکینگ بصورت ریاضی سازگار شده.
اصل هولوگرافیک معتقد است که جهان سه بعدی ما طرحی از تمام این فعالیت هایی است که روی یک سطح دو بعدی پر از کیوبیت انجام می شود.
حالا این پرسش فاینمن-بالاخره متوجه خواهیم شد که این دنیا انتهایی دارد یا از بی نهایت لایه پشت هم تشکیل شده است؟
فعلا که نه مجبوریم از اطلاعات کوانتومی وام بگیریم.
🆔 @phys_Q

🟣 گاوی کینه ای و پیچیدگی های حیات :)


🆔 @phys_Q

امانوئل مکرون در نشست امنیتی مونیخ از نشست مخالفان جمهوری اسلامی در دانشگاه جورج‌تاون استقبال کرد و گفت به زودی با اپوزوسیون متحد ایران دیدار خواهد کرد و برای شنیدن خواسته‌های مردم ایران آماده است.
باید رهبران جهان را وادار کنیم که از این پس به جای دیدار با قاتلان، صدای انقلاب ایران را بشنوند.

#زن_زندگی_آزادی
🆔 @phys_Q

دلیل فراخوانی عمو چاینا و دستپاچگی آقایون سیاست معاش هم همین بود عفو دادند و بسته عفو امتداد وحدت در جهت عفو زندانیان سیاسی را پیگیری کردند که چه؟ ، انقلاب مردم ایران به رسمیت شناخته شد . اکنون جمهوری اسلامی رژیم کودک کش و جنایتکار محسوب می شود.

رضا پهلوی در نشست امنیتی مونیخ در پاسخ به پرسش ناتالی امیری گفت : الان زمان اتحاد و همبستگی است. امیدوار هستم هم‌میهنان از هر طیف فکری که باشند اهمیت این موضوع (همبستگی) را کاملا درک بکنند.
🆔 @phys_Q

‍ 🟣“Nothing” doesn’t exist. Instead, there is “quantum foam”

When you combine the Uncertainty Principle with Einstein's famous equation, you get a mind-blowing result: Particles can come from nothing.
دان لینکولن - قسمت اول

هیچی nothingness چیست؟ این سؤالی است که فیلسوفان را از زمان یونان باستان که در مورد ماهیت خلأ بحث می کردند، آزار می داد. آنها بحث‌های طولانی داشتند و سعی می‌کردند بفهمند که آیا هیچ‌چیز چیزی هست یا خیر.
در حالی که جنبه‌های فلسفی این سؤال تا حدی جالب است، این سؤال نیز یکی از مواردی است که جامعه علمی به آن پرداخته است.

◄ هیچ ، واقعیIt's nothing, really

چه اتفاقی می‌افتد اگر دانشمندان ظرفی را بردارند و تمام هوا را از آن خارج کنند و یک خلاء ایده‌آل ایجاد کنند که کاملاً فاقد ماده باشد؟ حذف ماده به این معنی ست که انرژی باقی می ماند. تقریباً به همان روشی که انرژی خورشید می تواند از طریق فضای خالی به زمین برسد، تابش ترمال thermal خارج از ظرف نیز به داخل ظرف تابیده می شود. بنابراین، ظرف واقعاً خالی نخواهد بود.

با این حال، چه می‌شود اگر دانشمندان ظرف را تا پایین‌ترین دمای ممکن (صفر مطلق) خنک کنند، بنابراین اصلاً انرژی تابیده نمی‌شود؟ علاوه بر این، فرض کنید که دانشمندان از ظرف محافظت کردند تا هیچ انرژی یا تشعشع خارجی نتواند به آن نفوذ کند. در آن صورت مطلقاً هیچ nothing در داخل ظرف وجود خواهد داشت، درست است؟
اینجاست که همه چیز غیرمعمول می شود. معلوم می شود که هیچ، هیچ نیست.

◄ماهیت "هیچ" the nature of nothing

قوانین مکانیک کوانتومی گیج کننده است و پیش بینی می کند که ذرات امواج نیز هستند و گربه ها به طور همزمان زنده و مرده هستند. با این حال، یکی از گیج‌کننده‌ترین اصول کوانتومی، اصل عدم قطعیت هایزنبرگ نامیده می‌شود، که معمولاً به این صورت توضیح داده می‌شود که شما نمی‌توانید به طور همزمان مکان و تکانه یک ذره ساب‌اتمیک subatomic را دقیقا اندازه‌گیری کنید. در حالی که این یک نمایش خوب از اصل است، اما همچنین می گوید که شما نمی توانید انرژی هر چیزی را به طور کامل اندازه گیری کنید و هر چه زمان اندازه گیری کوتاه تر باشد، اندازه گیری شما بدتر است. اگر در زمان نزدیک به صفر اندازه گیری کنید، اندازه گیری انرژی شما بی نهایت نادقیق خواهد بود.

این اصول کوانتومی برای هر کسی که تلاش می‌کند ماهیت هیچ را درک کند، عواقب خیره‌کننده‌ای دارد. به عنوان مثال، اگر سعی کنید مقدار انرژی را در یک مکان location اندازه گیری کنید - حتی اگر آن انرژی قرار باشد انرژی هیچ nothing باشد - هنوز نمی توانید صفر را دقیقاً اندازه گیری کنید. گاهی اوقات، وقتی اندازه گیری می کنید، صفر مورد انتظار غیر صفر است. و این یک مشکل ساده در اندازه گیری نیست. این یکی از ویژگی های رئالیتی است برای دوره های زمانی کوتاه، صفر همیشه صفر نیست.
وقتی این واقعیت شگفت آور (که انرژی مورد انتظار صفر می تواند غیر صفر باشد، اگر دوره زمانی کافی را بررسی کنید) را با معادله معروف انیشتین E = mc² ترکیب کنید، پیامد شگفت تری وجود دارد. معادله انیشتین می گوید که انرژی ماده است و بالعکس. در ترکیب با نظریه کوانتومی، این بدان معناست که در مکانی که ظاهراً کاملاً خالی و بدون انرژی است، فضا می‌تواند برای مدت کوتاهی تا انرژی غیرصفر نوسان کند - و انرژی موقت می‌تواند ماده (و پادماده) را ذرات بسازد.

🆔 @phys_Q

‍ 🟣“Nothing” doesn’t exist. Instead, there is “quantum foam”

When you combine the Uncertainty Principle with Einstein's famous equation, you get a mind-blowing result: Particles can come from nothing.
دان لینکولن - قسمت دوم

◄کف کوانتومی‌‌ Quantum foam

بنابراین، در سطح کوانتومی کوچک، فضای خالی خالی نیست و  در واقع یک مکان پر جنب و جوش است، با ذرات ریز ساب اتمیک که ناخواسته ظاهر  و ناپدید می شوند. این ظاهر و ناپدید شدن تا حدی شباهت سطحی به رفتار جوشان کف در بالای آبجوی تازه ریخته شده، با ظاهر شدن و ناپدید شدن حباب ها دارد - از این رو اصطلاح "فوم یا کف کوانتومی" نامیده می شود.‌‌

فوم کوانتومی فقط تئوری نیست. کاملا واقعی است. یکی از این موارد زمانی است که محققان خواص مغناطیسی ذرات ساب‌اتمیک مانند الکترون ها را اندازه گیری می کنند. اگر فوم کوانتومی واقعی نباشد، الکترون ها باید آهنربایی با قدرت مشخصی باشند. با این حال، هنگامی که اندازه گیری ها انجام می شود، معلوم می شود که قدرت مغناطیسی الکترون ها کمی بیشتر است (حدود 0.1٪). هنگامی که اثر فوم کوانتومی تا دوازده رقم اعشار در نظر گرفته شود، تئوری و اندازه‌گیری کاملاً مطابقت دارند .
نمایش دیگری از فوم کوانتومی اثر کازیمیر است که به نام فیزیکدان هلندی هندریک کازیمیر نامگذاری شده است. این اثر چیزی شبیه به این است: دو صفحه فلزی را بردارید و آنها را بسیار نزدیک به یکدیگر در خلاء کامل قرار دهید، که با کسری از یک میلی متر از هم جدا شده اند. اگر ایده فوم کوانتومی درست باشد، خلاء اطراف صفحات پر از موجی از ذرات ساب‌اتمیک است که به پدید می آیند و ناپدید می شوند.
این ذرات دارای طیف وسیعی از انرژی هستند، به احتمال زیاد انرژی بسیار کوچک است، اما گاهی اوقات انرژی های بالاتر ظاهر می شود. اینجاست که اثرات کوانتومی آشناتر وارد بازی می شوند زیرا نظریه کوانتومی کلاسیک می گوید که ذرات هم ذره هستند و هم امواج. و امواج دارای طول موج هستند.
در خارج از شکاف کوچک، همه امواج می توانند بدون محدودیت قرار بگیرند. با این حال، در داخل شکاف، تنها امواجی می توانند وجود داشته باشند که کوتاهتر از شکاف هستند. امواج بلند به سادگی نمی توانند در شکاف جا بیفتند. بنابراین، در خارج از شکاف، امواج با تمام طول موج ها وجود دارد، در حالی که در داخل شکاف فقط طول موج های کوتاه وجود دارد. این اساساً به این معنی است که انواع ذرات بیشتری در خارج نسبت داخل وجود دارد و تأثیر آن این است که یک فشار خالص به داخل روی صفحات وجود دارد. بنابراین، اگر فوم کوانتومی واقعی باشد، صفحات به سوی هم رانده خواهند شد.
دانشمندان چندین اندازه گیری از اثر کازیمیر انجام دادند، اما در سال 2001 بود که این اثر با استفاده از هندسه ای که در اینجا توضیح دادم به طور قطعی نشان داده شد. فشار ناشی از فوم کوانتومی باعث حرکت صفحات می شود. فوم کوانتومی واقعی است. و بالاخره هیچ ، چیزی هست.‌‌

🆔 @phys_Q

🟣“Nothing” doesn’t exist. Instead, there is “quantum foam”

When you combine the Uncertainty Principle with Einstein's famous equation, you get a mind-blowing result: Particles can come from nothing.

و چون اصل عدم قطعیت را با معادله مشهور اینشتین ترکیب کنی ، یک یافته ی شگفت بدست می آوری ، پارتیکل ها از هیچ nothing بیرون می آیند.

دان لینکولن

قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/9434
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/9435

Source:
https://bigthink.com/hard-science/nothing-exist-quantum-foam/

نشست: زن زندگی آزادی؛ چشم اندازی برای ایران - کنفرانس امنیتی مونیخ:

https://www.youtube.com/watch?v=rZvAmqkEWsQ

‍ 🟣 آیا فضا پیکسل پیکسل pixeled است؟
توسط ویتنی کلاوین
قسمت نخست

تپه‌های ماسه‌ای که از دور دیده می‌شوند صاف و بدون چروک به نظر می‌رسند، مانند ورقه‌های ابریشمی که در سراسر صحرا پخش شده‌اند. اما بررسی دقیق‌تر چیزهای بیشتری را نشان می‌دهد. با نزدیک شدن به تپه های شنی، ممکن است متوجه موج هایی در شن شوید. سطح را لمس کنید و دانه های جداگانه پیدا خواهید کرد. همین امر در مورد تصاویر دیجیتال نیز صدق می کند: به اندازه کافی زوم کنید تا در یک پرتره ظاهراً عالی ، پیکسل های مجزای سازنده تصویر را کشف کنید.
ممکن است خود کیهان نیز به همین شکل پیکسلی باشد. دانشمندانی مانند رانا ادیکاری Rana Adhikari، استاد فیزیک در کلتک Caltech، فکر می‌کنند فضایی که ما در آن زندگی می‌کنیم ممکن است کاملاً هموار و صاف نباشد، بلکه از واحدهای گسسته فوق‌العاده کوچک ساخته شده است. او می‌گوید: «پیکسل فضازمان به قدری کوچک است که اگر بخواهیم آنرا را به اندازه یک دانه شن بزرگ کنیم، اتم‌ها به بزرگی کهکشان‌ها خواهند بود.»
آدیکاری و دانشمندان در سراسر جهان در جستجوی این پیکسل هستند زیرا این پیش بینی گرانش کوانتومی ست ، که یکی از عمیق ترین اسرار فیزیک زمان ما است. گرانش کوانتومی به مجموعه ای از نظریه ها، از جمله نظریه ریسمان، اشاره دارد که به دنبال یکپارچه سازی unify جهان ماکروسکوپیک گرانش، تحت کنترل نسبیت عام، با جهان میکروسکوپی فیزیک کوانتومی است. هسته اصلی این معما این است که آیا گرانش و فضازمان در آن می توانند «کوانتیزه شوند» یا به اجزای منفرد تجزیه شوند، که نشانه ای از جهان کوانتومی است.

"گرانش یک هولوگرام است."
- مونیکا جین وو کانگ

کلیف چونگ، استاد فیزیک نظری کالتک، می‌گوید: «گاهی اوقات تفسیر نادرستی در ارتباطات علمی وجود دارد که نشان می‌دهد مکانیک کوانتومی و گرانش آشتی‌ناپذیر هستند. اما ما از آزمایش‌ها می‌دانیم که می‌توانیم آزمایش های مکانیک کوانتومی را روی این سیاره انجام دهیم، که گرانش دارد، بنابراین واضح است که آنها سازگار هستند. مشکلات زمانی پیش می‌آیند که سؤالات ظریفی در مورد سیاه‌چاله‌ها بپرسید یا سعی کنید نظریه‌ها را در مقیاس‌های بسیار کوتاه ادغام کنید.»
به دلیل مقیاس های فوق العاده کوچک مورد بحث، برخی از دانشمندان یافتن شواهدی از گرانش کوانتومی در آینده قابل پیش بینی را کاری غیر ممکن می دانند. اگرچه محققان ایده هایی برای یافتن سرنخ هایی از وجود آن در اطراف سیاهچاله ها یا در یونیورس اولیه؛ یا حتی با استفاده از LIGO، رصدخانه‌هایی که توسط بنیاد ملی علوم تامین می‌شود و امواج گرانشی را تشخیص می‌دهند ، ارائه می دهد - هنوز هیچ‌کس نشانه‌ای از گرانش کوانتومی در طبیعت پیدا نکرده است.
پروفسور فیزیک نظری کاترین زورک مایل است این را تغییر دهد. او اخیراً یک همکاری چند نهادی جدید را تشکیل داده است که توسط بنیاد Heising-Simons تأمین شده است تا در مورد چگونگی مشاهده نشانه های گرانش کوانتومی فکر کند. این پروژه که گرانش کوانتومی و نشانه های رصدی آن (QuRIOS) نام دارد، نظریه‌پردازان ریسمان را که با ابزارهای فرمال گرانش کوانتومی آشنا هستند، اما تمرین کمی در طراحی آزمایش‌ها دارند، با نظریه‌پردازان ذرات و مدل سازان که تجربه آزمایش‌ها را دارند اما با گرانش کوانتومی کار نکرده اند ، متحد می‌کند.
او می‌گوید: «این ایده که شما احتمالا بتوانید به دنبال ویژگی‌های قابل مشاهده گرانش کوانتومی باشید، بسیار دور از جریان اصلی است. اما اگر تمرکز خود را روی راه‌هایی برای پیوند گرانش کوانتومی با دنیای طبیعی که در آن زندگی می‌کنیم شروع نکنیم، در بیابانی از سوالات گم خواهیم شد.”

🆔 @phys_Q

رانا آدیکاری، چپ، و کاترین زورک، راست. اعتبار: لنس هایاشیدا/کالتک

🟣 آیا فضا پیکسل پیکسل pixeled است؟
توسط ویتنی کلاوین


قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/9438
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/9441
قسمت سوم
https://t.me/phys_Q/9443
قسمت چهارم
https://t.me/phys_Q/9447

Source:
https://magazine.caltech.edu/post/quantum-gravity

🅱  پارادوکس خوبی ۴/۴
از ریچارد رنگهام
youtube.com/@DrAzarakhshMokriOfficial
دکتر آذرخش مکری

قسمت نخست
🆔 https://t.me/phys_Q/9376
قسمت دوم
🆔 https://t.me/phys_Q/9404
قسمت سوم
🆔 https://t.me/phys_Q/9420
قسمت چهارم
🆔 https://t.me/phys_Q/9440

‍ 🟣 آیا فضا پیکسل پیکسل pixeled است؟
توسط ویتنی کلاوین
قسمت دوم


به عنوان بخشی از همکاری زورک با آدیکاری، آنها با یک اکسپریمنتالیست ، برای توسعه آزمایشی جدید که از ابزارهای رومیزی استفاده می کند، همکاری خواهند کرد. آزمایش پیشنهادی که گرانش از درهم تنیدگی کوانتومی فضا-زمان (GQuEST) نام دارد، می‌تواند نه خود پیکسل‌های فضا-زمان منحصربفرد ، بلکه ارتباطات بین پیکسل‌هایی را که منجر به نشانه های مشاهده پذیر می‌شوند، دیتکت کند. آدیکاری آزمایش را با تنظیمات جستجوی تلویزیون های قدیمی مقایسه می کند.‌‌

"زمانی که من بزرگ شدم، نمی‌توانستیم NBC را دریافت کنیم و سعی می‌کردیم برای دریافت آن تلاش کنیم. اما بیشتر اوقات، ما شاهد برفک پیکسلی بودیم. بخشی از آن برفکی که می‌دانیم از پس‌زمینه مایکروویو کیهانی باقیمانده از لحظات آغازین تولد یونیورس می‌آید، اما اگر از بالاتر آن را تنظیم کنید، می‌توانید برفک ناشی از طوفان‌های خورشیدی و سیگنال‌های دیگر را پیدا کنید. این همان کاری است که ما سعی می کنیم انجام دهیم: به دقت با برفک یا نوسانات فضازمان هماهنگ شویم. ما به دنبال این هستیم که ببینیم آیا برفک به گونه‌ای نوسان می‌کند که با مدل‌های گرانش کوانتومی ما هماهنگ باشد یا خیر. ایده ما ممکن است ساختگی باشد، اما باید تلاش کنیم."

◄طرحی جدید برای کیهان a new blueprint for the universe

شکستن مشکل گرانش کوانتومی ، و بهمراه ادغام با دو تئوری دیگر ، بزرگترین دستاورد فیزیک در آینده خواهد بود . نظریه نسبیت عام آلبرت اینشتین، چشم انداز یونیورس را تغییر داد و نشان داد که فضا و زمان را می توان به عنوان یک یونیت  پیوستار، فضازمان، در نظر گرفت که در پاسخ به ماده انحناء curve  برمی دارد. این نظریه توضیح می دهد که گرانش چیزی بیش از انحنای فضازمان نیست.
نظریه دوم، مکانیک کوانتومی، سه نیروی شناخته شده دیگر در یونیورس را ، به غیر از گرانش توصیف می کند: الکترومغناطیس، نیروی هسته ای ضعیف و نیروی هسته ای قوی- یکی از ویژگی‌های مشخص مکانیک کوانتومی این است که این نیروها را می‌توان به بسته‌های گسسته یا ذرات ، کوچک کرد. به عنوان مثال، کوانتیزه سازی نیروی الکترومغناطیسی باعث ایجاد ذره ای به نام فوتون می شود که نور را می سازد. فوتون در پشت صحنه در مقیاس میکروسکوپیک برای انتقال نیروی الکترومغناطیس کار می کند. اگرچه میدان الکترومغناطیسی در مقیاس بزرگی که ما به آن عادت کرده‌ایم پیوسته به نظر می‌رسد، اما وقتی بزرگ‌نمایی می‌کنیم، با فوتون‌های بیقرار* «bumpy» روبرو می‌شویم. پس پرسش اصلی گرانش کوانتومی این است: آیا فضا-زمان نیز به دریایی کف آلود از ذرات در کوچکترین مقیاس ها ، تبدیل می‌شود، یا مانند سطح دریاچه ای صاف باقی می ماند؟ دانشمندان عموماً معتقدند که گرانش باید در کوچکترین مقیاس ها ناهموار و ناصاف باشد. برجستگی ها ذراتی فرضی به نام گراویتون هستند. اما وقتی فیزیکدانان از ابزارهای ریاضی برای توصیف چگونگی ایجاد گرانش از گراویتون ها در مقیاس های بسیار کوچک استفاده می کنند، همه چیز خراب می شود.
"ریاضی غیرممکن می شود و پاسخ های پوچ مانند بی نهایت را تولید می کند که در آن باید اعداد متناهی را به عنوان پاسخ دریافت می‌کردیم . هیروسی اوگوری، استاد فیزیک نظری و ریاضیات فرد کاولی و مدیر مؤسسه فیزیک نظری والتر برک می‌گوید: «این نشان می‌دهد که چیزی اشتباه است. به خوبی درک نشده است که ساختن یک چارچوب نظری ثابت، یکپارچه سازی نسبیت عام و مکانیک کوانتومی چقدر سخت است. به نظر می رسد غیرممکن باشد، اما ما نظریه ریسمان را داریم.

🆔 @phys_Q

هیروشی اوگوری. اعتبار: براندون هوک/کالتک

🟣 چرا اصل هولوگرافیک بسیار هیجان انگیز است

کیو بیت ها در واقع با bloch sphere در فضای هیلبرت توصیف می شوند و خلاف انباشت حجمی آبجکت های 3D در صورت قرار گیری در کنار یکدیگر روی سطح قرار می گیرند و بنوعی شبکه ای در هم تنیده را تشکیل می دهند و این مهم بسیار شبیه سطح 2D هایپربولیک اطلاعات کوانتومی در تئوری هولوگرافیک است. و از آنجایی که مقدار کیوبیت بسته به مقدار جفت درهم تنیده آن تغییر می کند، درجه ای از عدم تعین indeterminacy در سیستم وجود دارد. اگر هنوز کیوبیت اول را اندازه گیری نکرده اید، نمی توانید در مورد دومی مطمئن باشید. مقدار عدم قطعیت uncertainty هر سیستم مشخص آنتروپی آن نامیده می شود.
با درهم تنیدگی Entangled از هم گسیختگی disentangled کیوبیت ها، سطح آنتروپی بالا و پایین می رود. شما با میدان های آنتروپی در حالتی دائما در حال تغییر مواجه هستید.
اصل هولوگرافیک معتقد است که جهان سه بعدی ما نمایش یا طرحی از تمام این فعالیت هایی است که روی یک سطح دو بعدی پر از کیوبیت انجام می شود.

قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/9406
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/9407

‍ 🟣 آیا فضا پیکسل پیکسل pixeled است؟
توسط ویتنی کلاوین
قسمت سوم

◄ریسمان ها در کف strings at the bottom

دانشمندان بسیاری موافق اند که تئوری  ریسمان کامل ترین و محتمل ترین نظریه گرانش کوانتومی تا به امروز است. که یک یونیورس با 10 بُعد را توصیف می کند که شش تای آن برای استفاده در آینده کنار گذاشته می شوند squirreled away و چهار بعد دیگر فضا و زمان را تشکیل می دهند. مطابق با نامش، این نظریه فرض می‌کند که تمام مواد موجود در یونیورس، در بنیادی‌ترین سطح، از ریسمان‌های کوچک ساخته شده‌اند. مانند یک ویولن، سیم‌ها در فرکانس‌ها یا نت‌های مختلف طنین انداز می‌شوند و هر نت مربوط به یک ذره منحصربه‌فرد مانند یک الکترون یا فوتون است. تصور می شود یکی از این نت ها با گراویتون مطابقت دارد.
جان شوارتز، استاد فیزیک نظری هارولد براون، یکی از اولین افرادی بود که به قدرت نظریه ریسمان برای پر کردن شکاف بین دنیای کوانتومی و گرانش پی برد. در دهه 1970، او و همکارش جوئل شرک تلاش کردند تا از ابزارهای ریاضی نظریه ریسمان برای توصیف نیروی هسته ای قوی استفاده کنند. با این حال، آنها متوجه شدند که در صورت تغییر مسیر، معایب این نظریه می تواند به مزیت تبدیل شود.‌‌

شوارتز در مصاحبه ای در سال 2018 گفت: «به جای اصرار بر ایجاد نظریه نیروی هسته ای قوی، این نظریه زیبا را در نظر گرفتیم و پرسیدیم که چه کارآیی های دیگری دارد؟  "معلوم شد که برای گرانش خوب است. هیچ کدام از ما روی گرانش کار نکرده بودیم. این چیزی نبود که ما به آن علاقه خاصی داشته باشیم اما متوجه شدیم که این نظریه، که در توصیف نیروی هسته‌ای قوی مشکل داشت، باعث ایجاد گرانش می‌شود. وقتی متوجه این موضوع شدیم، می‌دانستم که تا پایان دوران حرفه‌ام چه کار خواهم کرد.»
معلوم می شود که در مقایسه با سایر نیروها، گرانش یک oddball است. اوگوری توضیح می‌دهد: «گرانش ضعیف‌ترین نیرویی است که می‌شناسیم. "من اینجا در طبقه چهارم ساختمان Lauritsen ایستاده ام و دلیل اینکه گرانش مرا از کف نمی کشد این است که در داخل بتن، الکترون ها و هسته هایی وجود دارند که از من پشتیبانی می کنند. بنابراین، میدان الکتریکی بر نیروی گرانش پیروز می شود.»

با این حال، در حالی که نیروی هسته ای قوی در فواصل کوتاه و کوتاه تر ضعیف می شود اما گرانش قوی تر می شود. اوگوری می گوید: " ریسمان ها به ملایم شدن این رفتار پرانرژی کمک می کنند. انرژی از ریسمان ها به بیرون پخش می شود."

◄تست های رومیزی گرانش کوانتومی tabletop tests of Quantum gravity

چالش نظریه ریسمان نه تنها در سازگاری آن با دنیای کم انرژی روزمره ما، بلکه در آزمایش آن است. برای اینکه ببینیم در مقیاس‌های کوچک که در آن فضا-زمان پیکسل بندی می‌شود، چه اتفاقی می‌افتد، آزمایش‌ها باید فواصل را به ترتیبی که به عنوان طول پلانک یا m 10-³⁵ متر شناخته می‌شود، بررسی کنند. برای رسیدن به چنین مقیاس های کوچکی، دانشمندان باید یک آشکارساز به همان اندازه بزرگ بسازند. آدیکاری می گوید: «یک راه این است که چیزی به اندازه منظومه شمسی بسازیم و از این طریق به دنبال نشانه های گرانش کوانتومی بگردیم. "اما این واقعاً گران است و صدها سال طول می کشد!" در عوض، زورک می‌گوید، محققان می‌توانند جنبه‌های گرانش کوانتومی را با استفاده از آزمایش‌های بسیار کوچک‌تر بررسی کنند. او می‌گوید: " برای آزمایش‌های کم‌انرژی که ما پیشنهاد می‌کنیم، نیاز به ماشین های  تئوری ریسمان نیست."

«تحولات نظری مرتبط با نظریه ریسمان ابزارها و درک کمی از آنچه که ما انتظار داریم در گرانش کوانتومی درست باشد را در اختیار ما قرار داده است.»
آزمایش‌های پیشنهادی زورک، آدیکاری و همکارانشان بر روی اثرات گرانش کوانتومی تمرکز دارند که می‌توان آن را در مقیاس‌های قابل کنترل‌تر m  10-¹⁸متر مشاهده کرد. این هنوز بسیار کوچک است، اما به طور بالقوه با استفاده از ابزارهای آزمایشگاهی بسیار دقیق قابل انجام است.

یک پیکسل فضا-زمان آنقدر کوچک است که اگر بخواهیم آن را به اندازه یک دانه شن بزرگ کنیم، اتم ها به بزرگی کهکشان ها خواهند بود.

- رانا آدیکاری

🆔 @phys_Q

🟣 ترکیب سریال True Detective فصل یک و فیلم Interstellar

اگر اشتباه نکنم درباره تئوری هولوگرافیک و فضازمان سخن می گوید البته با یک نماهنگ نمیتوان بصورت دقیق گفت :
یونیورس سه بعدی ما بر اساس مدلسازی ، در افق رویداد حاصل از کلپس یک ستاره چهار بعدی واقع شده است . و چون  از یونیورس n بعدی به افق رویداد n-1 بعدی نگاه می کنیم - قاعده ای بدست می آوریم که آنرا تعمیم می دهیم ‌.
یونیورس سیلندری مالداسینا را بیاد بیاورید ، یک صفحه هایپربولیک دو بعدی که بعد زمان ، از کنار هم قرار گرفتن این صفحات تشکیل می شد و یک سیلندر را تشکیل می داد .

البته آن موجودات 4 بعدی بیچاره خود نیز شامل این قاعده اند و باید با حسرت به بالا نگاه کنند . تخیل علمی بسیار شیرین است ، با  تفکیک فرضیه ، تئوری ، اصل و قانون علمی ، محافظه کاری علمی داشته باشید.

همچنین یونیورس از هر موجود در آن بزرگتر است ، پس تلاش نکنید روایت بالا را به شهود بیاورید . ما درکی از فضای چهار بعدی نداریم ، همینطور نمی دانیم افق رویداد سه بعدی در این فضا چگونه است.

🆔 @phys_Q

گروه فداییان ولایت مسئولیت مسموم سازی مدارس دخترانه قم و تهران را بر عهده گرفت و وعده داد بزودی این عمل را در سرتاسر کشور انجام خواهند داد . آنها دلیل این کار را مخالفت با تحصیل زنان و دختران بیان کردند .

میوز - قیام

🆔 @phys_Q

‍ 🟣 آیا فضا پیکسل پیکسل pixeled است؟
توسط ویتنی کلاوین
قسمت چهارم و پایانی

این آزمایش‌های روی میز مانند LIGO‌ لایگوهای کوچک هستند: تداخل‌سنج‌های L شکل که دو پرتو لیزر را در جهت عمود بر هم پرتاب می‌کنند. لیزرها از آینه ها پراش می کنند و در پوزیشن آغازین خود به هم می رسند. در مورد LIGO، امواج گرانشی فضا را منقبض  می‌کنند، که بر زمان برخورد لیزرها تأثیر می‌گذارد. آزمایش گرانش کوانتومی به دنبال نوع متفاوتی از نوسانات فضا-زمان متشکل از گراویتون هایی است که در چیزی که برخی آن را کوانتوم فضازمان یا کف foam فضا-زمان  می نامند، ظاهر و ناپدید می شوند. (فوتون‌ها و دیگر ذرات کوانتومی نیز وجود خود را مدیون  نوسانات کوانتومی فضازمان هستند.) به جای جستجوی مجزای گراویتون‌ها، محققان به دنبال «همبستگی‌های دوربرد» long-range correlation بین مجموعه‌های پیچیده ذرات فرضی هستند که منجر به نشانه های قابل مشاهده می‌شود. زورک توضیح می‌دهد که این پیوند های دوربرد مانند موج‌های بزرگ‌تر در دریای فضازمان هستند، برخلاف فوم  کف‌آلود که در آن ذرات منفرد ساکن هستند.
او می‌گوید: «ما فکر می‌کنیم نوسانات فضازمانی وجود دارد که ممکن است پرتوهای نور را مختل کند. ما می‌خواهیم دستگاهی طراحی کنیم که در آن نوسانات فضازمان، فوتونی را از پرتوی  تداخل‌سنج به  بیرون پرتاب کند ، و سپس از دیتکتور های تک فوتونی برای خواندن آن اختلال یا آشفتگی فضازمان استفاده کنیم.»

◄فضازمان ایمرجنتال

مونیکا جین وو کانگ، دانشجوی پست دکترای شرمن فیرچایلد در فیزیک نظری در کالتک، هنگام توضیح اصل هولوگرافیک، پیرامون یک اصل کلیدی مدل زورک، می گوید: "گرانش یک هولوگرام است. "
این اصل که با استفاده از نظریه ریسمان در دهه 1990 محقق شد، بیانگر این است که پدیده‌هایی در سه بعد، مانند گرانش، می‌توانند از یک سطح دو بعدی تخت ایمرج شوند . کانگ توضیح می دهد: "اصل هولوگرافیک به این معنی است که تمام اطلاعات موجود در یک حجم از چیزی روی سطح رمزگذاری شده است."
به طور خاص، تصور می‌شود که گرانش و فضازمان از درهم‌تنیدگی ذرات روی سطح دوبعدی پدید می‌آیند. درهم تنیدگی زمانی رخ می دهد که ذرات ساب‌اتمیک در سراسر فضا به هم متصل شوند. ذرات به عنوان یک موجود واحد عمل می کنند بدون اینکه در تماس مستقیم با یکدیگر باشند، تا حدودی مانند گله ای از سارها. دیدگاه‌های مدرن در مورد گرانش کوانتومی با الهام از نظریه ریسمان نشان می‌دهد که فضازمان و گرانش از شبکه‌های درهم تنیدگی تحقق می‌یابند. کانگ می‌گوید: در این شیوه تفکر، فضازمان خود با میزان درهم‌تنیدگی یک چیز تعریف می‌شود.

«اگر به راه‌هایی برای پیوند گرانش کوانتومی با دنیای طبیعی که در آن زندگی می‌کنیم تمرکز نکنیم، در بیابان گم خواهیم شد.»

- کاترین زورک

در آزمایش پیشنهادی زورک و آدیکاری، ایده این است که این سطح دوبعدی، یا آنچه را که «افق کوانتومی» Quantum horizon می‌نامند، برای نوسانات گرانش بررسی شود. آنها توضیح می دهند که گرانش و فضازمان از افق کوانتومی ایمرج می شوند . زورک می گوید: " آزمایش ما فیوزینس fuzziness این سطح surface را اندازه گیری می کند."

این fuzziness نشان دهنده پیکسل سازی pixelation فضازمان است. اگر آزمایش موفق شود، به بازتعریف مفهوم گرانش و فضا در بنیادی ترین و عمیق ترین سطوح کمک می کند.
آدیکاری می‌گوید: «اگر لیوان قهوه‌ام را بیندازم و بیفتد، می‌خواهم فکر کنم که نیروی گرانش است. اما، همانطور که دما «واقعی» نیست، اما نحوه ارتعاش دسته‌ای از مولکول‌ها را توصیف می‌کند، فضازمان ممکن است یک چیز واقعی نباشد. ما می‌بینیم که دسته‌های پرندگان و ماهی‌ها به صورت گروهی حرکت منسجمی را انجام می‌دهند، اما آنها واقعاً از حیوانات منفرد تشکیل شده‌اند. ما می گوییم رفتار گروهی ایمرجنتال است. ممکن است چیزی که از پیکسل‌سازی فضازمان به وجود می‌آید، به سادگی گرانش نامیده شده باشد، زیرا ما هنوز نمی‌دانیم که فضازمان چیست.»

🆔 @phys_Q

Fuzziness: میزان کیفیت یا وضوح یک صدا یا تصویر

📸 عکس روز: حمایت مجدد #برلیناله از خیزش زنان ایران

بار دیگر برخی از سینماگران در برلیناله از خیرش زنان در #ایران پشتیبانی کردند.

dw_persian
🆔 @phys_Q