کوانتوم مکانیک‌🕊
10.9K subscribers
4.11K photos
2.37K videos
135 files
4.9K links
" یونیورس داینامیکی از میدان های کوانتومی ست"
Download Telegram
طبق شناخت کنونی ما و همانطور که احتمالا می دانید ، جهان ما پس از یک انفجار ( بیگ بنگ ) شروع به گسترش کرد و تا این لحظه روند انبساط آن ادامه دارد.ما می توانیم به عقب رفته و رویدادهایی که اتفاق افتادند را بررسی کنیم، اما در جایی متوقف می شویم و دیگر نمی توانیم عقب تر برویم. نه تنها نمی توانیم در حیطه نظر،به پیش از بیگ بنگ سفر کرده و آن را بشناسیم، بلکه ما حتی به خود لحظه ی بیگ بنگ هم نمی توانیم برسیم!

ما با دیواری برخورد می کنیم به نام #دیوار_پلانک !
به تعبیر خیلی ساده ، ما از ثانیه #صفر تا
10-⁴³ ثانیه پس از بیگ بنگ (زمان پلانک )، به بعد را نمی توانیم بررسی کنیم.

اما از ثانیه
10-⁴³
تا
10-³⁴
احتمال می دهیم که هر چهار نیروی بنیادین :
»گرانش
»هسته ای ضعیف
»هسته ای قوی
»الکترومغناطیس
در یک قالب #ابر_نیرو ی واحد قرار داشتند .

اهمیت زمان
10-³⁴

به این علت است که در ثانیه
10-³⁴ شکست تقارن در چهار نیرویی که ذکر شد به اصطلاح حبابی را ایجاد کرد که با سرعت زیاد منبسط شد.
طبق نظریه تقارن گات GUT یک ابرتقارن باعث اتحاد این چهارنیرو بود که پس از آن دچار شکست تقارنی می‌شود.
با تورم این حباب، چهار نیروی بنیادی به سرعت تجزیه شدند. گرانش، اولین نیرویی بود که از سه نیروی دیگر جدا شد. ابرتقارن کوچکتر شد و کیهان در این لحظه، با ضریبی حدود
10⁵⁰ متورم شد. این تورم باعث شد فضا با سرعت #فوق_نور منبسط شود.

در آغاز جهان بشدت داغ و چگال بوده است و همین امر دلیل خوبی برای بزرگی نرخ انبساط کیهانی است انبساط کیهانی از تقریبا ثانیه
10-⁴³
شروع شد و نرخ آن در ثانیه
10-³⁴
بدلیل تفکیک چهار نیروی بنیادین جهش فوق العاده ای کرد . انبساط دلیل سرد و متراکم شدن عالم شد بطوری که 380 هزار سال پس از بیگ بنگ اولین اتم ها تحت شرایط اجازه تشکیل یافتند. انبساط کیهانی تا امروز ادامه داشته و
طبق آخرین مشاهدات ماهواره پلانک سرعت انبساط کیهان حدودا برابر با 67 کیلومتر در هر ثانیه در هر مگاپارسِک (parsec) است.پارسک یکی از واحدهای سنجش مسافت در اخترشناسی است. یک پارسک برابر با 30.9 تریلیون کیلومتر و معادل 3.26 سال نوری است.

انبساط کیهانی ، تورم فضا زمان یا اصطلاحا کش آمدن فضا زمان در هر سه بعد است .
همین مطلب عامل تفکیک اتم ها و کوارک و فوتون های اولیه با آنچه که امروز از آنها سراغ داریم می گردد.
تصور کنید در فضازمان چگال تر فوتون درجه آزادی کمتری دارد و مدل ارتعاشی فوتون را مانند یک سیم پیچ فشرده می توان تصور کرد اما با این تذکر که سیم پیچ در یک بعد یا نهایتا دو بعد تعریف می شود که قیاس را دچار مشکل می کند.

#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field
قانون القای فارادی:
این قانون می گوید تغییرات شار میدان مغناطیسی Φ نسبت به زمان t منجر به ایجاد میدان الکتریکی E می گردد.

علامت منفی در این معادله خود بیانگر قانونی دیگر به نام قانون #لنز است .
∮E ds = - dΦ / dt

همچنین این معادله را با دیفرانسیل جزئی میتوان بدین صورت آورد :


∂E/∂t =- ∂B/∂x

تغییر میدان الکتریکی نسبت به زمان برابر با معکوس (منفی) تغییر شار میدان مغناطیسی است .

یا بصورت زیر نوشت :(که معادل معادله بالا نیست و تغییر جزئی دارد . تغییرات شار میدان الکتریکی + تغییرات میدان مغناطیسی نسبت به زمان برابر با صفر است)


∇× E + ∂B/∂t = 0


*تذکری که باید بدم اینه عملیات معادلات #ماکسول
#Maxwell
عملیات برداری هستند .
"چرا سیب از درخت می افتد؟"
مقاله ای در توصیف ماهیت گرانش و #نسبیت_عام
پارت اول:
https://t.me/higgs_field/2448
پارت دوم:
https://t.me/higgs_field/2451
پارت سوم:
https://t.me/higgs_field/2455
پارت چهارم:
https://t.me/higgs_field/2458
پارت پنجم:
https://t.me/higgs_field/2461
پارت ششم و پایانی:
https://t.me/higgs_field/2463
#برآیند_بردار ها
هواپیمایی به سمت شمال در حال پرواز است. اما از سمت شمال غربی نیز بادی می‌وزد. در این حالت جهت انحراف هواپیما به کدام سمت خواهد بود؟
در این جا با دو بردار اصلی پیشرانش [پیشرانش نیرویی است که هواپیما را رو به جلو حرکت می‌دهد] و باد مواجه هستیم. به‌منظور تعیین جهت پرواز هواپیما، بایستی این دو بردار را با یکدیگر جمع کرد.

بنابراین اگر شما از زمین، هوایپیما را مشاهده کنید، جهت حرکت آن مطابق با بردار زرد است.

خوب است بدانید که سرعت، شتاب و نیرو از شناخته شده‌ترین کمیت‌های برداری هستند.


#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
مواجهه دو گروه از پنگوئن‌ها با هم !

یه گروه از ساحل برگشته، یه گروه هم به سمت دریا میره، انگار اطلاعاتی هم درباره وضع ساحل مبادله می‌کنن و یکیشون هم مردد می‌شه😅
#پست_موقت
1
#اپتیک_کوانتومی (Quantum Optics) شاخه از فیزیک است که رفتار نور را به عنوان یک موجود کوانتمی با رفتاری کاملاً کوانتمی بررسی می‌کند. نورشناخت کوانتومی در واقع به مطالعه جنبه‌هایی از نور در حوزهٔ مکانیک کوانتوم می‌پردازد.

ماهیت نور قرن هاست که برای بشر سوالی اساسی است. نیوتون در این زمینه نظریات قابل تاملی دارد. او نور را به صورت ذراتی در نظر گرفت که در یک مسیر خاص در حرکتند. پس از او دیدگاه موجی نور غلبه یافت و با ظهور مکانیک کوانتمی و توصیف پدیده فوتوالکتریک توسط انیشتین بر اساس نظریه ذره‌ای نور، این نظریه دوباره زنده شد. اپتیک کوانتمی در واقع ادامه راه این شناخت است.
این شاخه از علم فیزیک امروزه به جاهای زیبایی رسیده‌است به گونه‌ای که دورنمای آتی آن بسیار روشن و هیجان بر انگیز است.

برای بررسی رفتار و ویژگی‌های نور و اندرکنش آن با ماده چندین رویکرد وجود دارد که می‌توان به اپتیک کلاسیک که شامل بررسی رفتار نور به صورت یک پرتو نور ( اپتیک هندسی) و رفتار نور به عنوان یک موج الکترومغناطیس (اپتیک الکترومغناطیسی)، و اپتیک کوانتمی که به رفتار نور به عنوان یک موجود کوانتمی می‌پردازد اشاره کرد.
در رویکرد کوانتومی به نور که در واقع کاملترین رویکرد به نور تاکنون است، نور را به صورت یک موجود متشکل از ذراتی به نام فوتون فرض می‌کنند؛ به عبارتی هر فوتون یک بسته حاوی انرژی است که انرژی آن به بسامد (فرکانس) نور بستگی دارد و با افزایش بسامد، انرژی این بسته نیز افزایش می‌یابد. این رویکرد تاکنون توانسته است به بسیاری از سوالات پیرامون رفتار نور در مواجهه با طبیعت و ماده پاسخ دهد.

#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
شرکت #ویرجین ُربیت منتشر کرد:

🚀 ویدئویی جذاب از گزارش اولین پرتاب افقی موفقیت آمیز موشک لانچروان حامل چندین ماهواره کوچک ناسا به مقصد مدار زمین (۵۰۰ کیلومتری از سطح زمین) که به واسطه یک هواپیمای بوئینگ ۷۴۷ و در ارتفاع ۱۰ کیلومتری از سطح زمین انجام شد.




#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field
👏1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
#تصویر یک جلبک تک سلولی در آبهای سوئد با نام Stauastrum
با بزرگنمایی ۶۰ برابر

single-celled green algae which can only be
found in fresh water. Stauastrum have
spectacular symmetrical shapes.

#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field
👍1
This is a 200 kilogram preserved blue whale heart

قلب 200 کیلوگرمی یک وال آبی blue whale

#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Tardigrades ،
که اغلب خرس آب نامیده می شود ، موجوداتی نزدیک به میکروسکوپی هستند که می توانند از 0.05 میلی متر تا 1.2 میلی متر طول داشته باشند. آنها هشت پا دارند که روی هر کدام چهار تا هشت چنگال قرار دارد.

آنها می توانند تقریباً در هر جایی زنده بمانند ، از جمله فضای بیرون( از زمین) ، می توانند دما تا -200 درجه سانتیگراد و تا 148.9 درجه سانتیگراد را تحمل کنند و در طی حدود نیم میلیارد سال از پنج انقراض جمعی جان سالم به در بردند.


#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field
👍1
ماده تاریک ، که به عقیده محققان حدود 80٪ از جرم جهان را تشکیل می دهد ، یکی از اسرار آمیز ترین رمز و رازهای فیزیک مدرن است. اینکه دقیقاً چیست و چگونه بوجود آمده یک راز است ، اما مطالعه جدید دانشگاه جان هاپکینز اکنون حاکی از آن است که ماده تاریک ممکن است قبل از انفجار بزرگ وجود داشته باشد.


این مطالعه که در Physical Review Letters منتشر شد ، ایده جدیدی از نحوه تولد ماده تاریک و نحوه شناسایی آن با بررسی های نجومی ارائه می دهد.


Tommi Tenkanen
، فوق دکترا در رشته فیزیک و نجوم در دانشگاه جان هاپکینز و نویسنده مطالعه گفت:
"این مطالعه ارتباط جدیدی را بین فیزیک ذرات و نجوم نشان داد. اگر ماده تاریک متشکل از ذرات جدیدی باشد که قبل از انفجار بزرگ متولد شده اند ، به طریقی منحصر به فرد بر نحوه توزیع کهکشان ها در آسمان تأثیر می گذارد. این ارتباط ممکن است برای آشکار سازی استفاده شود. هویت آنها و نتیجه گیری در مورد زمان قبل از انفجار بزرگ نیز "،

گرچه اطلاعات زیادی در مورد ریشه آن در دست نیست ، اما ستاره شناسان نشان داده اند که ماده تاریک نقشی اساسی در تشکیل کهکشانها و خوشه های کهکشان دارد. فرضیاتی که به طور مستقیم قابل مشاهده نیستند ، دانشمندان می دانند ماده تاریک با تأثیر جاذبه بر نحوه حرکت و توزیع ماده مرئی در فضا وجود دارد.

برای مدت طولانی ، محققان معتقد بودند که ماده تاریک باید ماده باقی مانده از انفجار بزرگ باشد. مدت هاست که محققان به دنبال این نوع ماده تاریک بوده اند ، اما تاکنون همه جستجوهای آزمایشی ناموفق بوده اند.

تام تکنان می گوید: "اگر ماده تاریک واقعاً بازمانده انفجار بزرگ بود ، در بسیاری از موارد محققان باید قبلاً سیگنال مستقیم ماده تاریک را در آزمایش های مختلف فیزیک ذرات دیده بودند."

با استفاده از یک چارچوب ریاضی جدید و ساده ، این مطالعه نشان می دهد که ماده تاریک ممکن است قبل از انفجار بزرگ در دوره ای موسوم به تورم کیهانی تولید شده باشد که فضا در حال گسترش سریع بود. اعتقاد بر این است که انبساط سریع منجر به تولید فراوان انواع خاصی از ذرات موسوم به مقیاس کش می شود. تاکنون فقط یک ذره اسکالر کشف شده است ، بوزون معروف هیگز.

"ما نمی دانیم که ماده تاریک چیست ، اما اگر این ماده ارتباطی با ذرات اسکالر داشته باشد ، ممکن است قدیمی تر از انفجار بزرگ باشد. با سناریوی پیشنهادی ریاضی ، نیازی نیست که انواع جدیدی از فعل و انفعالات بین مرئی را فرض کنیم. و ماده تاریک فراتر از گرانش ، که قبلاً می دانیم در آنجا وجود دارد. "

گرچه این ایده که ماده تاریک قبل از انفجار بزرگ وجود داشته است موضوع جدیدی نیست ، اما نظریه پردازان دیگر نتوانسته اند محاسباتی را تأیید کنند که این ایده را پشتیبانی کند. مطالعه جدید نشان می دهد که محققان همیشه ساده ترین سناریوی ریاضی ممکن را برای ریشه ماده تاریک نادیده گرفته اند.

مطالعه جدید همچنین راهی برای آزمایش منشا ماده تاریک با مشاهده امضاهای برگ ماده تاریک بر توزیع ماده در جهان پیشنهاد می کند.

"اگرچه این نوع ماده تاریک بسیار گریزپا و فرار است که در آزمایش های ذرات یافت نمی شود ، اما می تواند حضور آن را در پرتاب های نجومی نشان دهد. ما به زودی در مورد پرتاب و ماده تاریک در هنگام پرتاب ماهواره اقلیدس در سال 2022 اطلاعات بیشتری خواهیم گرفت. بسیار هیجان انگیز است که ببینید آنچه در مورد ماده تاریک نشان می دهد و آیا می توان از یافته های آن برای نگاه کردن به زمان های قبل از انفجار بزرگ استفاده کرد. "


sciencedaily.com/releases/2019/08/190807190816.htm

#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field
در تعبیر رابطه معروف اینشتین E = mc²

 اصل هم ارزی جرم و انرژی بیان می‌‌شود. به عبارت دیگر ، دو کمیت جرم و انرژی به یکدیگر قابل تبدیل هستند. هرگاه تغییری در جرم حاصل شود، به وسیله تغییر دیگری در انرژی جبران می‌‌شود. برای بررسی امکان تبدیل انرژی به جرم می‌‌توان به پدیده تولید زوج اشاره کرد. به عبارت دیگر ، پدیده تولید زوج می‌‌تواند به این پرسشها پاسخ دهد که


آیا می‌‌توان از ماده انرژی آفرید؟ و بالعکس

یا اینکه آیا می‌‌توان انرژی سکون را به انرژی الکترومغناطیسی تبدیل کرد؟

بشرط رعایت شرط زیر پاسخ " بله " است.

" در چنین تبدیلاتی باید قوانین بقای انرژی ، اندازه حرکت و بار الکتریکی نقض نشود."

اندازه حرکت ، مومنتوم momentum حاصلضرب جرم massدر سرعت velocity پارتیکل

بار الکتریکی charge

#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field
وصفی زیبا از #نیل_تایسون
اختر فیزیکدان آمریکایی



مبهوت کننده ترین واقعیت درباره هستی که می توانید با ما در میان بگذارید چیست؟

تایسون:
مبهوت کننده ترین واقعیت، دانستن این است که اتم هایی که زندگی بروی کره زمین را پدید آورده اند، اتم هایی که بدن انسان را می سازند، قابل ردگیری به بوته های گداختی هستند که، تحت فشار و دمای بسیار بالا، عناصر سبک را به عناصر سنگین تر در هسته شان تبدیل کرده اند.
این ستارگان و به خصوص آنهایی که جرم بسیار بالایی داشتند، در سالهای پایانی عمرشان، در خود فرو ریختند و سپس منفجر شدند تا محتویات غنی شده شان را بر پهنه کهکشان بپراکنند.
کربن، نیتروژن و اکسیژن، همه عناصر بنیادین حیات بخشی از ابرهای گازی شدند که متراکم شد، فروپاشید و متراکم شد تا نسل بعدی منظومه های شمسی را شکل بدهد.
ستارگانی با سیاره های در مدار شان.
و آن سیاره ها، اکنون پیش نیازهای حیات را در اختیار داشتند.
وقتی من شب ها به آسمان نگاه می کنم، می دانم که ما بخشی از این هستی هستیم، ما در این هستی هستیم، اما شاید مهم تر از این دو واقعیت، این است که هستی در درون ماست.
وقتی به این واقعیت فکر می کنم، به بالا نگاه می کنم، خیلی ها حس ناچیز بودن دارند چون در مقابل ابعاد هستی کوچک هستند ولی من حس بزرگ بودن می کنم، چرا که اتم های من از آن ستارگان آمده است.
یک ارتباط میان ما برقرار است، این همان چیزی نیست که واقعا از زندگی می خواهیم؟
می خواهیم که حس تعلق داشته باشیم، دوست داریم حس کنیم که بی اهمیت نیستیم.
دوست داریم حس کنیم که ما هم یک شرکت کننده در رخداد های اطراف مان هستیم.
این دقیقا توصیف ماست، فقط با زنده بودن، جزیی از این مجموعه ایم.


#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field
این چشم انداز سایه دار از کوههای با شکوه و دشتهای یخی کشیده شده در امتداد افق در یک جهان کوچک و دور است. هنگامی که نیوهورایزن به سمت پلوتو نگاه کرد ، از برد حدود 18000 کیلومتری این تصویر را شکار کرد.
عکس (ناسا)

#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
قانون مغناطیسی گاوس:
شار عبوری مغناطیسی از سطح بسته برابر با صفر است.
به بیان دیگر ، در طبیعت تک قطبی مغناطیسی وجود ندارد.

(آهنربا را هر چقدر که میخواهید نصف کنید یا هر چی ، همچنان دو قطب شمال و جنوب خواهد داشت)
قانون الکتریکی گاوس:
شار عبوری الکتریکی از سطح بسته متناسب با بار توزیع شده در واحد سطح است .

در توصیفی مشابه در طبیعت تک قطبی الکتریکی وجود دارد مثل الکترون و پوزیترون !

*به تصاویر دقت کنید.
#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field
در بین تمام ذرات شناخته شده ، الکترون دارای کوچکترین جرم سکون غیرصفر است و لذا کمترین انرژی برای تولید آن مورد نیاز است. اما می‌‌دانیم که فوتون ذره‌ای بدون بار است، در حالی که الکترون ذره‌ای باردار است. بنابراین برای اینکه قانون بقای بار الکتریکی نقض نشود، علاوه بر الکترون باید ذره باردار دیگری که بار الکتریکی آن به اندازه بار الکتریکی الکترون با علامت مخالف است، ایجاد شود. این ذره را #پوزیترون می‌‌گویند که به آن پادذره الکترون نیز گفته می‌‌شود.

#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
#مشتق
بخش اول آنالیز ریاضی است که نرخ تغییرات تابع را نشان می‌دهد. مشتق نیز، نظیر انتگرال، از مسئله‌ای در هندسه، یعنی یافتن خط مماس در یک نقطه از منحنی ناشی شده‌است.



در هر نقطه، مشتق شیب خط مماس است. در نقاطی که خط سبز است؛ مشتق مثبت، در نقاطی که خط سیاه است؛ مشتق صفر و در نقاطی که خط قرمز است؛ مشتق منفی است.

#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field
ترسیم توابع مختلف در نمودار

#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field
جهت اسپین با خطوط نیروی مغناطیسی(الکترون)

#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field