Forwarded from کوانتوم مکانیک🕊
#اسپین
#magnetic_field
اسپین چیست و چه نقشی در رفتار ذرات و تعاملات آنها ایفا می کند؟
میدانیم که کره زمین دارای دو نوع حرکت وضعی و انتقالی است. حرکت انتقالی آن به دور خورشید بوده و حرکت وضعی به دور خودش میباشد. هر یک از این دو نوع حرکت ، دارای اندازه حرکت زاویهای مخصوص به خود هستند که در مورد حرکت انتقالی ، اندازه حرکت زاویهای مداری و در مورد حرکت وضعی ، اندازه حرکت زاویهای اسپینی میگویند، بدیهی است که اندازه حرکت زاویهای کل برابر با مجموع این دو اندازه حرکت است.
اگر مدلی را در نظر بگیریم که زمین فقط یک نقطه مادی باشد، انتساب تکانه زاویهای به آن بیمعنی خواهد بود، اما در مدل دیگری که زمین را با ابعاد محدود در نظر میگیریم، وجود اندازه حرکت زاویهای اسپینی نیز امکان پذیر است. لذا اگر این قضیه را در مورد مدل اتمی بوهر بکار ببریم، با این فرض که الکترون یک بار نقطهای نبوده، بلکه یک کره کوچک فرض شود، در این صورت الکترون علاوه بر اندازه حرکت زاویهای مداری دارای اندازه حرکت زاویهای اسپینی نیز خواهد بود.
تائید تجربی اسپین الکترون
از آن جا که کره مفروض باردار (یعنی الکترون) دارای حرکت است، لذا حرکت چرخشی آن معادل حلقه جریانی است که گشتاور مغناطیسی خاص خود را نیز دارد. اگر واقعا چنین گشتاور مغناطیسیی وجود داشته باشد، باید با میدان برهمکنش داشته و انرژی برهمکنشی نظیر این گشتاور مغناطیسی وجود داشته باشد. این اثرها غیر از برهمکنش گشتاور مغناطیسی مداری با میدان مغناطیسی خارجی است.
بنابراین باید جابجایی در ترازهای انرژی اتمها و نیز در طول موج خطوط طیفی که از اتمها گسیل میشود، ظاهر شود که مربوط به اسپین الکترون باشد. در طیف سنجهای دقیق چنین جابجائیهایی دیده شدهاند. این نوع آزمایشها و نیز شواهد تجربی دیگر نشان میدهند که الکترون ، تکانه زاویهای و گشتاور مغناطیسی دارد که به حرکت آن بر مدار پیرامون هسته مربوط نبوده، بلکه به ذات ذره مربوط است.
ویژگیهای اندازه حرکت زاویهای اسپینی
تکانه زاویهای یا اندازه حرکت زاویهای اسپینی الکترون را با S نشان میدهند. مانند اندازه حرکت زاویهای مداری ، این کمیت نیز کوانتیده است.
اسپین الکترون در مکانیک کوانتومی
در مکانیک کوانتومی که تابع موج جانشین مدارهای بوهر میشود، ارائه تصویری از چرخش الکترون غیر ممکن است. اگر توابع موج الکترون را مانند تودههای ابری تصور کنیم که پیرامون هسته قرار گرفتهاند، میتوان تعداد بیشماری پیکان بسیار کوچک را در نظر مجسم کرد که در درون توده ابری پراکندهاند و همگی در یک راستا ، z+ یا z- ، امتداد دارند. البته آنچه گفته شد یک تصور خیالی است و امیدی به دیدن ساختار اتمی وجود ندارد. چون ابعاد آن هزاران مرتبه از طول موجهای نور کوچکتر است. همچنین برهمکنش فوتونها با اتم ، ساختاری را که دیدن آن مورد نظر است، بشدت تغییر میدهد.
#مــیدان_هــیگــز
t.me/higgs_field
#magnetic_field
اسپین چیست و چه نقشی در رفتار ذرات و تعاملات آنها ایفا می کند؟
میدانیم که کره زمین دارای دو نوع حرکت وضعی و انتقالی است. حرکت انتقالی آن به دور خورشید بوده و حرکت وضعی به دور خودش میباشد. هر یک از این دو نوع حرکت ، دارای اندازه حرکت زاویهای مخصوص به خود هستند که در مورد حرکت انتقالی ، اندازه حرکت زاویهای مداری و در مورد حرکت وضعی ، اندازه حرکت زاویهای اسپینی میگویند، بدیهی است که اندازه حرکت زاویهای کل برابر با مجموع این دو اندازه حرکت است.
اگر مدلی را در نظر بگیریم که زمین فقط یک نقطه مادی باشد، انتساب تکانه زاویهای به آن بیمعنی خواهد بود، اما در مدل دیگری که زمین را با ابعاد محدود در نظر میگیریم، وجود اندازه حرکت زاویهای اسپینی نیز امکان پذیر است. لذا اگر این قضیه را در مورد مدل اتمی بوهر بکار ببریم، با این فرض که الکترون یک بار نقطهای نبوده، بلکه یک کره کوچک فرض شود، در این صورت الکترون علاوه بر اندازه حرکت زاویهای مداری دارای اندازه حرکت زاویهای اسپینی نیز خواهد بود.
تائید تجربی اسپین الکترون
از آن جا که کره مفروض باردار (یعنی الکترون) دارای حرکت است، لذا حرکت چرخشی آن معادل حلقه جریانی است که گشتاور مغناطیسی خاص خود را نیز دارد. اگر واقعا چنین گشتاور مغناطیسیی وجود داشته باشد، باید با میدان برهمکنش داشته و انرژی برهمکنشی نظیر این گشتاور مغناطیسی وجود داشته باشد. این اثرها غیر از برهمکنش گشتاور مغناطیسی مداری با میدان مغناطیسی خارجی است.
بنابراین باید جابجایی در ترازهای انرژی اتمها و نیز در طول موج خطوط طیفی که از اتمها گسیل میشود، ظاهر شود که مربوط به اسپین الکترون باشد. در طیف سنجهای دقیق چنین جابجائیهایی دیده شدهاند. این نوع آزمایشها و نیز شواهد تجربی دیگر نشان میدهند که الکترون ، تکانه زاویهای و گشتاور مغناطیسی دارد که به حرکت آن بر مدار پیرامون هسته مربوط نبوده، بلکه به ذات ذره مربوط است.
ویژگیهای اندازه حرکت زاویهای اسپینی
تکانه زاویهای یا اندازه حرکت زاویهای اسپینی الکترون را با S نشان میدهند. مانند اندازه حرکت زاویهای مداری ، این کمیت نیز کوانتیده است.
اسپین الکترون در مکانیک کوانتومی
در مکانیک کوانتومی که تابع موج جانشین مدارهای بوهر میشود، ارائه تصویری از چرخش الکترون غیر ممکن است. اگر توابع موج الکترون را مانند تودههای ابری تصور کنیم که پیرامون هسته قرار گرفتهاند، میتوان تعداد بیشماری پیکان بسیار کوچک را در نظر مجسم کرد که در درون توده ابری پراکندهاند و همگی در یک راستا ، z+ یا z- ، امتداد دارند. البته آنچه گفته شد یک تصور خیالی است و امیدی به دیدن ساختار اتمی وجود ندارد. چون ابعاد آن هزاران مرتبه از طول موجهای نور کوچکتر است. همچنین برهمکنش فوتونها با اتم ، ساختاری را که دیدن آن مورد نظر است، بشدت تغییر میدهد.
#مــیدان_هــیگــز
t.me/higgs_field
Telegram
attach 📎
#مدل_اتمی_بور Böhr
فیزیکدانی دانمارکی به نام «نیلز بور» (Niels Bohr) در سال ۱۹۱۳ مدلی از اتم را ارائه داد که تحت عنوان مدل اتمی بور شناخته میشود. در حقیقت او مدل اتمی رادرفورد را اصلاح کرد. پیشتر رادرفورد بیان کرده بود که اتم از هستهای با بار مثبت تشکیل شده که بارهای منفی یا همان الکترونها اطراف آن قرار دارند. نیلز بور با رفع کردن محدودیتهای توصیف رادرفورد از اتم، تصویری از اتم ارائه داد که امروزه در ذهن ما است.
طبق مدل اتمی بور، الکترونها در مسیرهای ثابتی اطراف هسته، تحت عنوان «اوربیتال» (Orbital) در حال حرکت هستند. در مطلبی جداگانه مفهوم اوربیتال را توضیح خواهیم داد.
مبتنی بر این مدل، هستهای با بار الکتریکی مثبت در مرکز قرار گرفته و الکترونهای با بار منفی در سطوح انرژی ثابتی اطراف آن در حال گردش هستند. این نظریه همچنین بیان میکند که الکترونهای قرار گرفته در فاصلهای دورتر از هسته دارای انرژی بیشتری هستند. این در حالی است که الکترونهای نزدیکتر به هسته از انرژی کمتری برخوردارند. در شکل بالا شماتیک مدل اتمی بور ترسیم شده است.
فیزیکدانی دانمارکی به نام «نیلز بور» (Niels Bohr) در سال ۱۹۱۳ مدلی از اتم را ارائه داد که تحت عنوان مدل اتمی بور شناخته میشود. در حقیقت او مدل اتمی رادرفورد را اصلاح کرد. پیشتر رادرفورد بیان کرده بود که اتم از هستهای با بار مثبت تشکیل شده که بارهای منفی یا همان الکترونها اطراف آن قرار دارند. نیلز بور با رفع کردن محدودیتهای توصیف رادرفورد از اتم، تصویری از اتم ارائه داد که امروزه در ذهن ما است.
طبق مدل اتمی بور، الکترونها در مسیرهای ثابتی اطراف هسته، تحت عنوان «اوربیتال» (Orbital) در حال حرکت هستند. در مطلبی جداگانه مفهوم اوربیتال را توضیح خواهیم داد.
مبتنی بر این مدل، هستهای با بار الکتریکی مثبت در مرکز قرار گرفته و الکترونهای با بار منفی در سطوح انرژی ثابتی اطراف آن در حال گردش هستند. این نظریه همچنین بیان میکند که الکترونهای قرار گرفته در فاصلهای دورتر از هسته دارای انرژی بیشتری هستند. این در حالی است که الکترونهای نزدیکتر به هسته از انرژی کمتری برخوردارند. در شکل بالا شماتیک مدل اتمی بور ترسیم شده است.
▪آنان که میرقصند، در چشم کسانی که صدای موسیقی را نمیشنوند ، همیشه دیوانه به نظر میآیند .
#نیچه
---------------------
دیوانگی ما را نیز بگذارید پای شنیدن آوای شگفت و مسحور کننده کیهان و موسیقی هماهنگ از سمفونی ذرات بنیادین
#مــیدان_هــیگــز
t.me/higgs_field
#نیچه
---------------------
دیوانگی ما را نیز بگذارید پای شنیدن آوای شگفت و مسحور کننده کیهان و موسیقی هماهنگ از سمفونی ذرات بنیادین
#مــیدان_هــیگــز
t.me/higgs_field
👍1
فرضیات مدل اتمی بور
نیلز بور مدل خود را مبتنی بر فرضیاتی ارائه داد. این فرضیات به شرح زیر هستند:
▪الکترونها در مسیرهای دایرهای ثابتی در اطراف هسته در حال حرکتاند. این مسیرها تحت عنوان #اوربیتال شناخته میشوند.
▪انرژی الکترونها در این مسیرها، مقداری ثابت است. چندین اوربیتال یک «پوسته» (Shell) را تشکیل میدهند. در شکل بالا اوربیتال، پوسته و دیگر اجزای اتم نشان داده شدهاند. تا زمانی که الکترون در مسیر ثابت خودش گردش کند، انرژیای تابش نخواهد کرد.
▪سطوح انرژی متفاوت با اعداد n نشان داده میشوند. در حقیقت n=1، پوسته اول، n=2 پوستهی دوم و به همین شکل پوستهها -یا همان سطوح انرژی- با این اعداد نشان داده میشوند. به این مقادیر اعداد کوانتومی گفته میشود. این عدد از کمترین سطح (n=1) شروع شده و تا مقادیر صحیح بالاتر ادامه پیدا میکند.
▪تغییرات انرژیِ یک الکترون زمانی رخ میدهد که سطح انرژیش تغیر کند. در یک اتم الکترون با دریافت انرژی از n کم به n بیشتر منتقل میشود. از طرفی وقتی الکترونی انرژیش را از دست بدهد، سطح انرژی آن نیز کاهش مییابد. تغییرات انرژی الکترون در شکل زیر نشان داده شده است. در این شکل الکترون از لایهی سوم به سطح انرژی پایینتر در لایه دوم رفته و در نتیجه آن انرژی گسیل داده است.
▪بنابراین هر اتم تعدادی پوسته اطراف خود دارد که هرکدام از این پوستهها شامل چندین زیرپوسته (اوربیتال) است.
#مــیدان_هــیگــز
t.me/higgs_field
نیلز بور مدل خود را مبتنی بر فرضیاتی ارائه داد. این فرضیات به شرح زیر هستند:
▪الکترونها در مسیرهای دایرهای ثابتی در اطراف هسته در حال حرکتاند. این مسیرها تحت عنوان #اوربیتال شناخته میشوند.
▪انرژی الکترونها در این مسیرها، مقداری ثابت است. چندین اوربیتال یک «پوسته» (Shell) را تشکیل میدهند. در شکل بالا اوربیتال، پوسته و دیگر اجزای اتم نشان داده شدهاند. تا زمانی که الکترون در مسیر ثابت خودش گردش کند، انرژیای تابش نخواهد کرد.
▪سطوح انرژی متفاوت با اعداد n نشان داده میشوند. در حقیقت n=1، پوسته اول، n=2 پوستهی دوم و به همین شکل پوستهها -یا همان سطوح انرژی- با این اعداد نشان داده میشوند. به این مقادیر اعداد کوانتومی گفته میشود. این عدد از کمترین سطح (n=1) شروع شده و تا مقادیر صحیح بالاتر ادامه پیدا میکند.
▪تغییرات انرژیِ یک الکترون زمانی رخ میدهد که سطح انرژیش تغیر کند. در یک اتم الکترون با دریافت انرژی از n کم به n بیشتر منتقل میشود. از طرفی وقتی الکترونی انرژیش را از دست بدهد، سطح انرژی آن نیز کاهش مییابد. تغییرات انرژی الکترون در شکل زیر نشان داده شده است. در این شکل الکترون از لایهی سوم به سطح انرژی پایینتر در لایه دوم رفته و در نتیجه آن انرژی گسیل داده است.
▪بنابراین هر اتم تعدادی پوسته اطراف خود دارد که هرکدام از این پوستهها شامل چندین زیرپوسته (اوربیتال) است.
#مــیدان_هــیگــز
t.me/higgs_field
Telegram
attach 📎
نتایج مدل اتمی بور
▪پوسته اول (سطح انرژی اول) که با نماد K نشان داده میشود، میتواند حداکثر ۲ الکترون را در خود نگه دارد.
▪پوسته دوم (سطح انرژی دوم) با نماد L نشان داده شده و در بیشترین حالت میتواند ۸ الکترون را در خود نگه دارد.
▪پوسته سوم که با نماد M نشان داده میشود میتواند ماکزیمم ۱۸ الکترون را در خود جا دهد.
▪جهت نشان دادن پوسته چهارم از نماد N استفاده شده و میتواند در بهترین حالت ۳۲ الکترون را در خود نگه دارد.
▪به همین صورت با افزایش شماره پوسته، تعداد الکترونهای قرار گرفته در لایهها نیز افزایش مییابد.
،، تعداد الکترون ها از رابطه 2n^2 محاسبه میشود .
▪پوسته اول (سطح انرژی اول) که با نماد K نشان داده میشود، میتواند حداکثر ۲ الکترون را در خود نگه دارد.
▪پوسته دوم (سطح انرژی دوم) با نماد L نشان داده شده و در بیشترین حالت میتواند ۸ الکترون را در خود نگه دارد.
▪پوسته سوم که با نماد M نشان داده میشود میتواند ماکزیمم ۱۸ الکترون را در خود جا دهد.
▪جهت نشان دادن پوسته چهارم از نماد N استفاده شده و میتواند در بهترین حالت ۳۲ الکترون را در خود نگه دارد.
▪به همین صورت با افزایش شماره پوسته، تعداد الکترونهای قرار گرفته در لایهها نیز افزایش مییابد.
،، تعداد الکترون ها از رابطه 2n^2 محاسبه میشود .
ماکزیمم ظرفیت لایهی nام برای نگه داشتن الکترون در خود را میتوان با استفاده از فرمول 2n^2 محاسبه کرد. برای نمونه بیشترین تعدادی از الکترون که میتواند در لایهی شماره ۱ قرار گیرد برابر با ۲=۱۲×۲ است.
مبتنی بر فرمول ۲n^2 بیشترین تعدادی از الکترون که میتواند در پوسته شماره ۲ قرار گیرد نیز برابر با ۸=۲۲×۲ است.
#مــیدان_هــیگــز
t.me/higgs_field
مبتنی بر فرمول ۲n^2 بیشترین تعدادی از الکترون که میتواند در پوسته شماره ۲ قرار گیرد نیز برابر با ۸=۲۲×۲ است.
#مــیدان_هــیگــز
t.me/higgs_field
مدل اتمی بور دارای محدودیتهایی است. در زیر مهمترین این محدودیتها ذکر شدهاند.
▪این مدل قادر به توجیه «اثر زیمان» (Zeeman Effect) نیست (اثر زیمان تاثیر میدان مغناطیسی بر طیف اتمی عناطر را بیان میکند).
▪این مدل اصل عدم قطعیت هایزنبرگ را نقض میکند.
▪مدل اتمی بور نمیتواند طیف اتمهای بزرگتر را توضیح دهد.
#مــیدان_هــیگــز
t.me/higgs_field
▪این مدل قادر به توجیه «اثر زیمان» (Zeeman Effect) نیست (اثر زیمان تاثیر میدان مغناطیسی بر طیف اتمی عناطر را بیان میکند).
▪این مدل اصل عدم قطعیت هایزنبرگ را نقض میکند.
▪مدل اتمی بور نمیتواند طیف اتمهای بزرگتر را توضیح دهد.
#مــیدان_هــیگــز
t.me/higgs_field
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
حال که مدل اتمی را توضیح دادیم توضیح photoelectric effect ( اثر فتوالکتریک) آسان است .
یادتان باشد گفتم از دیدگاه کوانتوم مکانیک چیزی به نام انعکاس نور از سطوح صیقلی (آیینه) وجود ندارد .
فوتون بعنوان کوانتای میدان الکترومغناطیس حامل انرژی کوانتیده این میدان است با برخورد به ماده ، انرژی اش را به یک الکترون واگذار می کند ، اسپین و اوربیتال الکترون با دریافت انرژی دچار تغییر میشود و سپس الکترون انرژی دریافتی را در جهت معین می تاباند و به حالت قبل باز می گردد.
به دنیای کوانتومی وارد شوید تا شگفت زده شوید.
#مــیدان_هــیگــز
t.me/higgs_field
یادتان باشد گفتم از دیدگاه کوانتوم مکانیک چیزی به نام انعکاس نور از سطوح صیقلی (آیینه) وجود ندارد .
فوتون بعنوان کوانتای میدان الکترومغناطیس حامل انرژی کوانتیده این میدان است با برخورد به ماده ، انرژی اش را به یک الکترون واگذار می کند ، اسپین و اوربیتال الکترون با دریافت انرژی دچار تغییر میشود و سپس الکترون انرژی دریافتی را در جهت معین می تاباند و به حالت قبل باز می گردد.
به دنیای کوانتومی وارد شوید تا شگفت زده شوید.
#مــیدان_هــیگــز
t.me/higgs_field
👍1
#excited_state
▪در مکانیک کوانتومی حالت برانگیخته excited state سیستم (اتم، مولکول یاهسته) یعنی هر حالت کوانتومی که انرژی آن بیشتر از انرژی حالت پایه باشد.
طول عمر سیستم در حالت برانگیخته کوتاه است. بهطور لحظهای یا با ساطع کردن یک فوتون یا فونون سیستم انرژی اضافی خود را آزاد میکند و به حالتی با انرژی پایینتر یا حالت پایه برمیگردد.
اگر طول عمر این حالتهای برانگیخته زیاد باشد به آنها شبهپایدارمیگویند. ایزومرهای هستهای با طول عمر زیاد و همچنین حالت اکسیژن یگانه مثالهایی از این حالتهای شبهپایدار هستند.
مثال سادهای از مفهوم برانگیختگی را میتوان در اتم هیدروژن دید.
حالت پایه اتم هیدروژن مربوط به حالتی است که تنها الکترون آن در پایینترین اربیتال (که مربوط به تابع موج با تقارن کروی است و کوچکترین عدد کوانتومی ممکن را داراست) قرار دارد.
اگر به اتم انرژی اضافهای بدهیم (مثلاً با تاباندن فوتونی با انرژی خاص به اتم) الکترون میتواند به حالت برانگیخته یعنی حالتی که عدد کوانتومی آن بیشتر از عدد کوانتومی حالت "۱s" است برود.
اگر انرژی فوتون خیلی زیاد باشد الکترون از اتم جدا شده و اتم به یون تبدیل میشود.
بعد از برانگیختگی ممکن است اتم با ساطع کردن یک فوتون با همان انرژی اولیه به حالت قبلی برگردد.
اتم هیدروژن با الکتریسیته و حرارت هم برانگیخته میشود.
یک هسته ی برانگیخته همواره میتواند با گسیل تابش الکترومغناطیسی یا تبدیل داخلی به حالت کم انرژی تر وابپاشد.
در سادهترین حالت، که در آن هر دو تراز موردنظر، حالتهای تک پروتونی هستند، واپاشی مشتمل برگزار پروتون از حالت بالاتر به حالت پایین تر است.
این، مانستهٔ گذار یک الکترون برانگیخته در اتم از یک تراز بالاتر به یک تراز پایین تر میباشد، که با گسیل امواج الکترومغناطیسی، یا بیرون انداختن الکترون همراه است.
#مــیدان_هــیگــز
t.me/higgs_field
▪در مکانیک کوانتومی حالت برانگیخته excited state سیستم (اتم، مولکول یاهسته) یعنی هر حالت کوانتومی که انرژی آن بیشتر از انرژی حالت پایه باشد.
طول عمر سیستم در حالت برانگیخته کوتاه است. بهطور لحظهای یا با ساطع کردن یک فوتون یا فونون سیستم انرژی اضافی خود را آزاد میکند و به حالتی با انرژی پایینتر یا حالت پایه برمیگردد.
اگر طول عمر این حالتهای برانگیخته زیاد باشد به آنها شبهپایدارمیگویند. ایزومرهای هستهای با طول عمر زیاد و همچنین حالت اکسیژن یگانه مثالهایی از این حالتهای شبهپایدار هستند.
مثال سادهای از مفهوم برانگیختگی را میتوان در اتم هیدروژن دید.
حالت پایه اتم هیدروژن مربوط به حالتی است که تنها الکترون آن در پایینترین اربیتال (که مربوط به تابع موج با تقارن کروی است و کوچکترین عدد کوانتومی ممکن را داراست) قرار دارد.
اگر به اتم انرژی اضافهای بدهیم (مثلاً با تاباندن فوتونی با انرژی خاص به اتم) الکترون میتواند به حالت برانگیخته یعنی حالتی که عدد کوانتومی آن بیشتر از عدد کوانتومی حالت "۱s" است برود.
اگر انرژی فوتون خیلی زیاد باشد الکترون از اتم جدا شده و اتم به یون تبدیل میشود.
بعد از برانگیختگی ممکن است اتم با ساطع کردن یک فوتون با همان انرژی اولیه به حالت قبلی برگردد.
اتم هیدروژن با الکتریسیته و حرارت هم برانگیخته میشود.
یک هسته ی برانگیخته همواره میتواند با گسیل تابش الکترومغناطیسی یا تبدیل داخلی به حالت کم انرژی تر وابپاشد.
در سادهترین حالت، که در آن هر دو تراز موردنظر، حالتهای تک پروتونی هستند، واپاشی مشتمل برگزار پروتون از حالت بالاتر به حالت پایین تر است.
این، مانستهٔ گذار یک الکترون برانگیخته در اتم از یک تراز بالاتر به یک تراز پایین تر میباشد، که با گسیل امواج الکترومغناطیسی، یا بیرون انداختن الکترون همراه است.
ترازهای انرژی یک الکترون در یک اتم شامل حالت پایه (Ground state) و حالتهای برانگیخته (Excited states). الکترون در حالت پایه با دریافت انرژی میتواند به حالت برانگیخته جهش کند.#مــیدان_هــیگــز
t.me/higgs_field
Telegram
attach 📎
10 راز نامکشوف فیزیک
#بخش_سوم
#فروپاشی_تابع_موج
#پارت_سوم_و_پایانی
چگونه اندازهگیری باعث فروپاشی تابع موج میشود
▪دانشمندان به دنبال راههای اندازهگیری، بدون پرداخت این هزینه هستند. به عبارت دیگر، نگهداشتن برهم نهی سیستم یا اینکه سیستم بتواند در همهی حالت ها وجود داشته باشد. محققان نتایج خود را با استفاده از داستان مشهور گربه شرودینگر توضیح میدهند: گربهی شرودینگر در یک جعبه قرار دارد و دانشمندان نمیدانند که آیا گربه زنده است یا نه. یک دوربین به گونهای در بیرون جعبه کارگذاشته شده که میتواند از درون آن عکس بگیرد. عکس گرفته شده از گربه تار است و ما تنها میتوانیم بینیم که یک گربه وجود دارد، ولی در مورد زنده یا مرده بودن آن نمیتوانیم نظر بدهیم. همچنین فلش دوربین، برچسب کوانتومی نشاندهندهی حالت برهمنهی گربه را، از بین برده است. این عکس درواقع با سرنوشت گربه پیوند خورده است؛ به عبارت دیگر ما با استفاده از روشهای مشخص و با پردازش این عکس میتوانیم تصمیم بگیریم که برای گربه چه اتفاقی افتاده است.
عکس گرفته شده از گربه میتواند از جعبه بیرون آورده شود و داخل یک کامپیوتر یا یک اتاق تاریک پردازش شود. با توجه به روشی که برای پردازش تصویر استفاده میشود، ما میتوانیم زنده یا مرده بودن گربه را بفهمیم و یا با فهمیدن کاری که فلش دوربین با گربه کرده است برچسب کوانتومی آن را بازگردانیم. درواقع این انتخاب مشاهدهگر است که تعیین میکند ما چه چیزی دربارهی گربه بدانیم. ما یا میتوانیم تعیین کنیم گربه زنده است یا مرده؛ یا برچسب کوانتومی حذف شده در زمان گرفتن عکس را به آن برگردانیم؛ ولی نمیتوانیم هر دو کار را انجام دهیم.
از آنجا که گربه درون جعبه (سمت راست) در یک برهم نهی است، میتواند در حالتهای مختلف (مرده و / یا زنده) باشد و برچسب کوانتومی داشته باشد. عکس گرفتهشده از گربه با موقعیت داخل کادر درهم تنیده است. ما میتوانیم سرنوشت گربه را با پردازش عکس به شیوهای خاص (پایین سمت راست) بگیریم یا آن را با بازیابی برچسب کوانتومی و با استفاده از یک فرآیند متفاوت حفظ کنیم.
در این مقاله یک توصیف کلی برای اندازه گیری های کوانتومی از یک مشاهده پذیر مثل A و از یک ورودی دلخواه سیستم ارائه شده است و به این امر اشاره میکند که برهمکنش درهم تنیده، حالت سیستم را با تبدیلهمدوسی کوانتومی موضعی سیستم به همبستگی ناموضعی بین سیستم و دستگاه اندازه گیری مختل میکند.
نظریه ارائه شده در این مقاله نشان میدهد که چگونه انتقال اطلاعات شرح داده شده توسط تعامل سیستم-دستگاه اندازه گیری را میتوان با حداقل فرضیاتی در مورد ویژگیهای خود دستگاه اندازه گیری مشخص نمود. سپس این امکان وجود دارد که بین نقش برهمکنش های درهمتنیده و راهبردهای بازخوانی مختلف که فقط در دستگاه اندازه گیری تشخیص داده میشوند، تمایز قایل شد. در نتیجه میتوانیم نشان دهیم که در نتیجه حضور درهم تنیدگی، انتخاب واقعی حالت کوانتومی پس از اندازهگیری، به طور کامل مستقل از فیزیک سیستم است. از این مشاهدات نتیجه میگیریم که نقش درهمتنیدگی در اندازهگیری کوانتومی، جداسازی انتخاب حالتهای خروجی از فیزیک سیستم است.
این تنها یک قدم رو به جلو برای فهمیدن مکانیک کوانتومی است که امروزه استفادهی کامل از آن محدود به سیستمهای کاملا تخصصی مثلکامپیوترهای کوانتومی شده است. البته جنبههایی از آن در اندازه گیریهای دقیق و همچنین ارتباطات امن نیز میتواند به کار گرفته شود. هافمن اشاره میکند:
این بخش کلیدی این تحقیق است. من واقعا مشتاقم علت وجود این شگفتی کوانتومی را بفهمم. من روی اندازهگیری تمرکز کرده ام چون منشا این شگفتی است!
پارت اول
https://t.me/higgs_field/2268
و دوم
https://t.me/higgs_field/2269
#مــیدان_هــیگــز
t.me/higgs_field
#بخش_سوم
#فروپاشی_تابع_موج
#پارت_سوم_و_پایانی
چگونه اندازهگیری باعث فروپاشی تابع موج میشود
▪دانشمندان به دنبال راههای اندازهگیری، بدون پرداخت این هزینه هستند. به عبارت دیگر، نگهداشتن برهم نهی سیستم یا اینکه سیستم بتواند در همهی حالت ها وجود داشته باشد. محققان نتایج خود را با استفاده از داستان مشهور گربه شرودینگر توضیح میدهند: گربهی شرودینگر در یک جعبه قرار دارد و دانشمندان نمیدانند که آیا گربه زنده است یا نه. یک دوربین به گونهای در بیرون جعبه کارگذاشته شده که میتواند از درون آن عکس بگیرد. عکس گرفته شده از گربه تار است و ما تنها میتوانیم بینیم که یک گربه وجود دارد، ولی در مورد زنده یا مرده بودن آن نمیتوانیم نظر بدهیم. همچنین فلش دوربین، برچسب کوانتومی نشاندهندهی حالت برهمنهی گربه را، از بین برده است. این عکس درواقع با سرنوشت گربه پیوند خورده است؛ به عبارت دیگر ما با استفاده از روشهای مشخص و با پردازش این عکس میتوانیم تصمیم بگیریم که برای گربه چه اتفاقی افتاده است.
عکس گرفته شده از گربه میتواند از جعبه بیرون آورده شود و داخل یک کامپیوتر یا یک اتاق تاریک پردازش شود. با توجه به روشی که برای پردازش تصویر استفاده میشود، ما میتوانیم زنده یا مرده بودن گربه را بفهمیم و یا با فهمیدن کاری که فلش دوربین با گربه کرده است برچسب کوانتومی آن را بازگردانیم. درواقع این انتخاب مشاهدهگر است که تعیین میکند ما چه چیزی دربارهی گربه بدانیم. ما یا میتوانیم تعیین کنیم گربه زنده است یا مرده؛ یا برچسب کوانتومی حذف شده در زمان گرفتن عکس را به آن برگردانیم؛ ولی نمیتوانیم هر دو کار را انجام دهیم.
از آنجا که گربه درون جعبه (سمت راست) در یک برهم نهی است، میتواند در حالتهای مختلف (مرده و / یا زنده) باشد و برچسب کوانتومی داشته باشد. عکس گرفتهشده از گربه با موقعیت داخل کادر درهم تنیده است. ما میتوانیم سرنوشت گربه را با پردازش عکس به شیوهای خاص (پایین سمت راست) بگیریم یا آن را با بازیابی برچسب کوانتومی و با استفاده از یک فرآیند متفاوت حفظ کنیم.
در این مقاله یک توصیف کلی برای اندازه گیری های کوانتومی از یک مشاهده پذیر مثل A و از یک ورودی دلخواه سیستم ارائه شده است و به این امر اشاره میکند که برهمکنش درهم تنیده، حالت سیستم را با تبدیلهمدوسی کوانتومی موضعی سیستم به همبستگی ناموضعی بین سیستم و دستگاه اندازه گیری مختل میکند.
نظریه ارائه شده در این مقاله نشان میدهد که چگونه انتقال اطلاعات شرح داده شده توسط تعامل سیستم-دستگاه اندازه گیری را میتوان با حداقل فرضیاتی در مورد ویژگیهای خود دستگاه اندازه گیری مشخص نمود. سپس این امکان وجود دارد که بین نقش برهمکنش های درهمتنیده و راهبردهای بازخوانی مختلف که فقط در دستگاه اندازه گیری تشخیص داده میشوند، تمایز قایل شد. در نتیجه میتوانیم نشان دهیم که در نتیجه حضور درهم تنیدگی، انتخاب واقعی حالت کوانتومی پس از اندازهگیری، به طور کامل مستقل از فیزیک سیستم است. از این مشاهدات نتیجه میگیریم که نقش درهمتنیدگی در اندازهگیری کوانتومی، جداسازی انتخاب حالتهای خروجی از فیزیک سیستم است.
این تنها یک قدم رو به جلو برای فهمیدن مکانیک کوانتومی است که امروزه استفادهی کامل از آن محدود به سیستمهای کاملا تخصصی مثلکامپیوترهای کوانتومی شده است. البته جنبههایی از آن در اندازه گیریهای دقیق و همچنین ارتباطات امن نیز میتواند به کار گرفته شود. هافمن اشاره میکند:
این بخش کلیدی این تحقیق است. من واقعا مشتاقم علت وجود این شگفتی کوانتومی را بفهمم. من روی اندازهگیری تمرکز کرده ام چون منشا این شگفتی است!
پارت اول
https://t.me/higgs_field/2268
و دوم
https://t.me/higgs_field/2269
#مــیدان_هــیگــز
t.me/higgs_field
Telegram
attach 📎
👍1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
📌اصل عدم قطعیت هایزنبرگ
#اصل_عدم_قطعیت تنها محدود به مکان و تکانه نیست بلکه همه مکمل های مزدوج را شامل می شود .
📌@higgs_field
〰
#اصل_عدم_قطعیت تنها محدود به مکان و تکانه نیست بلکه همه مکمل های مزدوج را شامل می شود .
📌@higgs_field
〰
لامپ رشته ای بر اساس قوانین فیزیک :
گذر جریان الکتریکی از رسانا باعث افزایش حرارت در رسانا میشود . جریان عبوری از یک رسانا متناسب با ولتاژ دو سر آن و مقاومت آن می باشد . فلز تنگستن دارای مقاومت و آستانه ذوب بالایی می باشد و به خوبی میتواند افزایش حرارت را تحمل کند . از سویی میدانید اجسام در هر دمایی که بالاتر از صفر درجه کلوین باشد از خود فوتون ساطع می کنند نحوه ساطع کردن فوتون را در قسمت توضیح الکترون گفتیم .
در حرارت هایی بالا فوتون های ساطع شده در محدوده نور مرئی قرار می گیرند یعنی در صورت افزایش درجه حرارت جسم میزان انرژس فوتون های ساطع شده آنقدر افزایش می یابد که در محدوده نور مرئی قرار میگیرد .
حرارت برای سوختن و اکسیده شدن فلز تنگستن کافی است اما لامپ رشته توسط حباب خلا ایجاد کرده است و فرآیند اکسیداسیون عقیم مانده است.
ماجرا خیلی ساده است :
ولتاژ و پتانسیل دو سر فلز تنگستن میل به افزایش جریان دارد و مقاومت فلز تنگستن مخالفت با افزایش جریان می کند نتیجه بالا رفتن درجه حرارت فلز تنگستن و رسیدن به آستانه تابش است. در نبود اکسیژن خبری از اکسیداسیون نیست. تنها تابش...
یک لامپ ۱۰۰ وات که با ولتاژ ۲۲۰ ولت شهری متناوب کار می کند.
https://t.me/higgs_field/2295
w = v^2 / R
220 ^2 / R = 100
R = 440 ohm
R =resistance
v =voltage
I = amperage
*V = R .I
#مــیدان_هــیگــز
t.me/higgs_field
گذر جریان الکتریکی از رسانا باعث افزایش حرارت در رسانا میشود . جریان عبوری از یک رسانا متناسب با ولتاژ دو سر آن و مقاومت آن می باشد . فلز تنگستن دارای مقاومت و آستانه ذوب بالایی می باشد و به خوبی میتواند افزایش حرارت را تحمل کند . از سویی میدانید اجسام در هر دمایی که بالاتر از صفر درجه کلوین باشد از خود فوتون ساطع می کنند نحوه ساطع کردن فوتون را در قسمت توضیح الکترون گفتیم .
در حرارت هایی بالا فوتون های ساطع شده در محدوده نور مرئی قرار می گیرند یعنی در صورت افزایش درجه حرارت جسم میزان انرژس فوتون های ساطع شده آنقدر افزایش می یابد که در محدوده نور مرئی قرار میگیرد .
حرارت برای سوختن و اکسیده شدن فلز تنگستن کافی است اما لامپ رشته توسط حباب خلا ایجاد کرده است و فرآیند اکسیداسیون عقیم مانده است.
ماجرا خیلی ساده است :
ولتاژ و پتانسیل دو سر فلز تنگستن میل به افزایش جریان دارد و مقاومت فلز تنگستن مخالفت با افزایش جریان می کند نتیجه بالا رفتن درجه حرارت فلز تنگستن و رسیدن به آستانه تابش است. در نبود اکسیژن خبری از اکسیداسیون نیست. تنها تابش...
یک لامپ ۱۰۰ وات که با ولتاژ ۲۲۰ ولت شهری متناوب کار می کند.
https://t.me/higgs_field/2295
w = v^2 / R
220 ^2 / R = 100
R = 440 ohm
R =resistance
v =voltage
I = amperage
*V = R .I
#مــیدان_هــیگــز
t.me/higgs_field
Telegram
attach 📎
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
نقد و بررسی #نظریه ی #ریسمان
زبان کلیپ انگلیسی با زیرنویس پارسی
با توضیح پروفسور #لاورنس #کراوس
#مــیدان_هــیگــز
t.me/higgs_field
زبان کلیپ انگلیسی با زیرنویس پارسی
با توضیح پروفسور #لاورنس #کراوس
#مــیدان_هــیگــز
t.me/higgs_field
در دستگاه بینالمللی یکاها، واحد جریان الکتریکی، آمپر است. یک آمپر، برابر با گذر یک کولن بار الکتریکی در یک ثانیه از یک سطح است. جریان الکتریکی را با آمپرمتر اندازه میگیرند.
پارامتری که با عبور جریان مخالفت می کند مقاومت الکتریکی است که با واحد اُهم بیان میشود.
یک اهم به مقاومت میان دو نقطه از یک جسم (ماده) گفته میشود، وقتی که اختلاف پتانسیل ثابت یک ولت بین این دو نقطه برقرار باشد و این اختلاف پتانسیل، شدت جریانی برابر با یک آمپر ایجاد کند.
جریان الکتریکی سبب گرمایش مقاومتی میشود؛ که مثلاً به صورت نور (تابش الکترومغناطیسی) در لامپهای رشتهای پدیدار میشود. جریان الکتریکی همچنین میدان مغناطیسی تولید میکند که از آن در موتورهای القایی،ژنراتورها و موارد بسیار دیگر استفاده میشود. در جریان الکتریکی، ذراتی که بار الکتریکی را حمل میکنند، حامل بار نامیده میشوند. از آنجا که در فلزات، الکترونها با یک یا چند الکترون دیگر در هر اتم، پیوند ضعیفی دارند، میتوانند داخل فلز آزادانه حرکت کنند.
در یک مدار الکتریکی ساده، باتری به هر الکترونی که از خود عبور میدهد به اندازه اختلاف پتانسیل دو سر خود، انرژی میدهد. الکترونها در حرکتند اما اتمهای رسانا نوساناتی دارند و در برابر حرکت الکترونها، مقاومت میکنند و الکترونها مقداری از انرژی خود را از دست میدهند. این انرژی به صورت گرما هدر میرود.
*برای جریان الکتریکی دو استاندارد مخالف در نظر گرفته میشود که هر دو در جهت مخالف اند.
جهت قرار دادی جریان از پایانه مثبت باتری یا منبع الکتریکی خارج و به پایانه منفی وارد می شود.
اما در واقع جهت جریان الکترون ها مخالف جهت قرار دادی است .
#مــیدان_هــیگــز
t.me/higgs_field
پارامتری که با عبور جریان مخالفت می کند مقاومت الکتریکی است که با واحد اُهم بیان میشود.
یک اهم به مقاومت میان دو نقطه از یک جسم (ماده) گفته میشود، وقتی که اختلاف پتانسیل ثابت یک ولت بین این دو نقطه برقرار باشد و این اختلاف پتانسیل، شدت جریانی برابر با یک آمپر ایجاد کند.
جریان الکتریکی سبب گرمایش مقاومتی میشود؛ که مثلاً به صورت نور (تابش الکترومغناطیسی) در لامپهای رشتهای پدیدار میشود. جریان الکتریکی همچنین میدان مغناطیسی تولید میکند که از آن در موتورهای القایی،ژنراتورها و موارد بسیار دیگر استفاده میشود. در جریان الکتریکی، ذراتی که بار الکتریکی را حمل میکنند، حامل بار نامیده میشوند. از آنجا که در فلزات، الکترونها با یک یا چند الکترون دیگر در هر اتم، پیوند ضعیفی دارند، میتوانند داخل فلز آزادانه حرکت کنند.
در یک مدار الکتریکی ساده، باتری به هر الکترونی که از خود عبور میدهد به اندازه اختلاف پتانسیل دو سر خود، انرژی میدهد. الکترونها در حرکتند اما اتمهای رسانا نوساناتی دارند و در برابر حرکت الکترونها، مقاومت میکنند و الکترونها مقداری از انرژی خود را از دست میدهند. این انرژی به صورت گرما هدر میرود.
*برای جریان الکتریکی دو استاندارد مخالف در نظر گرفته میشود که هر دو در جهت مخالف اند.
جهت قرار دادی جریان از پایانه مثبت باتری یا منبع الکتریکی خارج و به پایانه منفی وارد می شود.
اما در واقع جهت جریان الکترون ها مخالف جهت قرار دادی است .
#مــیدان_هــیگــز
t.me/higgs_field
Telegram
attach 📎
▪اولین تصویر هنری از سیاهچاله ایجاد شده ۱۹۷۹
▪دقیق ترین تصویر تا چند وقت اخیر(پارسال)
▪اولین تصویر واقعی از یک سیاهچاله
#مــیدان_هــیگــز
t.me/higgs_field
▪دقیق ترین تصویر تا چند وقت اخیر(پارسال)
▪اولین تصویر واقعی از یک سیاهچاله
#مــیدان_هــیگــز
t.me/higgs_field
قانون اول نیوتون:
"وقتی یکی در حال استراحته میخواد در حال استراحت بماند .
حالا گمشو"
به همین بهانه نگاهی به قانون اول تا سوم نیوتون نگاهی کنیم.
قانون اول: در یک دستگاه مرجع، جسمی که زیر اثر نیرویی نباشد، یا ساکن است، یا با سرعت ثابت در حرکت است و تا ابد این شرایط تغییر نخواهد کرد.
قانون دوم: شتاب یک جسم برابر است با مجموع نیروهای واردشده بر جسم تقسیم بر جرم آن. فرمولی که از این قانون برمیآید
f = m a
به معادله بنیادین مکانیک کلاسیک، معروف است.
قانون سوم: هر گاه جسمی به جسم دیگر نیرو وارد کند، جسم دوم نیرویی به همان اندازه و در جهت مخالف به جسم اول وارد میکند.
▪این قوانین نخستین بار در کتاب اصول ریاضی فلسفه طبیعی نیوتن در سال ۱۶۸۷ مطرح شدند.
#مــیدان_هــیگــز
t.me/higgs_field
"وقتی یکی در حال استراحته میخواد در حال استراحت بماند .
حالا گمشو"
به همین بهانه نگاهی به قانون اول تا سوم نیوتون نگاهی کنیم.
قانون اول: در یک دستگاه مرجع، جسمی که زیر اثر نیرویی نباشد، یا ساکن است، یا با سرعت ثابت در حرکت است و تا ابد این شرایط تغییر نخواهد کرد.
قانون دوم: شتاب یک جسم برابر است با مجموع نیروهای واردشده بر جسم تقسیم بر جرم آن. فرمولی که از این قانون برمیآید
f = m a
به معادله بنیادین مکانیک کلاسیک، معروف است.
قانون سوم: هر گاه جسمی به جسم دیگر نیرو وارد کند، جسم دوم نیرویی به همان اندازه و در جهت مخالف به جسم اول وارد میکند.
▪این قوانین نخستین بار در کتاب اصول ریاضی فلسفه طبیعی نیوتن در سال ۱۶۸۷ مطرح شدند.
#مــیدان_هــیگــز
t.me/higgs_field
نظریه زمین نادر:
ما تنها زندگی هوشمند در جهان هستیم
تئوری فیلتر بزرگ:
دیگر بیگانگان باهوش در حوادث انقراض جمعی مردند. حتی ممکن است نفر بعدی باشیم.
تئوری سکوت بزرگ:
سایر بیگانگان بسیار باهوش هستند و ما صرفاً وقت آنها را نمی خواهیم.
حیات زود هنگام:
زندگی برای اولین بار در زمین آغاز شد ، ما پیشرفته ترین موجودات هستیم.
نوع متفاوت زندگی:
آنها مانند ما از کربن نیستند.
در کهکشان دور:
بیگانگان خیلی دور از دسترس ما هستند.
#مــیدان_هــیگــز
t.me/higgs_field
ما تنها زندگی هوشمند در جهان هستیم
تئوری فیلتر بزرگ:
دیگر بیگانگان باهوش در حوادث انقراض جمعی مردند. حتی ممکن است نفر بعدی باشیم.
تئوری سکوت بزرگ:
سایر بیگانگان بسیار باهوش هستند و ما صرفاً وقت آنها را نمی خواهیم.
حیات زود هنگام:
زندگی برای اولین بار در زمین آغاز شد ، ما پیشرفته ترین موجودات هستیم.
نوع متفاوت زندگی:
آنها مانند ما از کربن نیستند.
در کهکشان دور:
بیگانگان خیلی دور از دسترس ما هستند.
#مــیدان_هــیگــز
t.me/higgs_field
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
حسآمیزی یا synesthesia
آیا با دیدن گیف بالا صدایی نیز می شنوید؟
حسآمیزی یعنی اینکه تحریک یک حس، یک حس دیگر را هم برانگیخته کند. مثلا خیلیها با شنیدن یک قطعه موسیقی، رنگی برایش متصور میشوند یا اعداد را رنگی تصور میکنند!
#مــیدان_هــیگــز
t.me/higgs_field
آیا با دیدن گیف بالا صدایی نیز می شنوید؟
حسآمیزی یعنی اینکه تحریک یک حس، یک حس دیگر را هم برانگیخته کند. مثلا خیلیها با شنیدن یک قطعه موسیقی، رنگی برایش متصور میشوند یا اعداد را رنگی تصور میکنند!
#مــیدان_هــیگــز
t.me/higgs_field
👍1