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
Astronomy picture of the day:-
Moon Rising Between Starships via NASA
.


#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field
آنچه که quantum physics به ما می آموزد این است که ، " همه چیز هایی که ما فیزیکی میدانیم در واقع فیزیکی نیستند " .

بروس اچ لیپتون دارای مدرک دکترای زیست (علوم زیستی را آباد کرده حالا نوبت مکانیک کوانتومه)
----------------
در واقع انرژی هم کمیتی فیزیکی است .

« physical »
بدنی، جسمانی، طبیعی، مادی، فیزیکی
وابسته به علوم طبیعی، علمی، عینی، واقعی، جسمانی (در برابر: فکری یا روحی)، تنی، جسمی، شهوانی، جنسی، خشن، پر خشونت، قلدر، قلدرانه، معاینه ی پزشکی (physical examination هم می گویند)، وابسته به علم فیزیک

با این تفاسیر جمله بالا زیاد درست بنظر نمیرسد زیرا انرژی نیز کمیتی فیزیکی است .

#میدان_هیگز
t.me/higgs_field
کوانتوم مکانیک‌🕊
آنچه که quantum physics به ما می آموزد این است که ، " همه چیز هایی که ما فیزیکی میدانیم در واقع فیزیکی نیستند " . بروس اچ لیپتون دارای مدرک دکترای زیست (علوم زیستی را آباد کرده حالا نوبت مکانیک کوانتومه) ---------------- در واقع انرژی هم کمیتی فیزیکی…
پیام مخفی در چتر مریخ‌نورد "استقامت" کشف شد

ناسا یک پیام رمزنگاری شده در چتر فرود مریخ نورد "استقامت" پنهان کرده بود که اکنون توسط کاربران اینترنت رمزگشایی شده است.

به نقل از ایندیپندنت، این کد در طرح رنگ قرمز و سفید چتری که مریخ‌نورد را به آرامی برای یک فرود مناسب به سمت سطح سیاره می‌آورد رمزنگاری شده بود.
به طور معمول این چتر توسط مردم عادی دیده نمی‌شود اما چتر "استقامت" ستاره‌ی اولین فیلم منتشر شده از فرود بر مریخ بود که توسط دوربین‌های روی مریخ‌نورد ثبت شده است.
در ابتدا کاربران اینترنت متوجه عجیب بودن طرح قرمز و سفید روی چتر شدند اگرچه که این خطوط راه‌راه هستند اما به طرز غیرمعمولی سازمان‌دهی شده‌ بودند. این موضوع مردم را به فکر فرو برد که آیا توضیح منطقی برای آن وجود دارد یا خیر.

تنها چند ساعت بعد از مشاهده آن، کاربران اینترنت علت را کشف کردند و فهمیدند این یک کد مخفی است که به آزمایشگاه پیشران جت ناسا مربوط می‌شود.
پس از انتشار عکس‌ها مشخص شد این خطوط احتمالا نوعی کد باینری(دودویی) هستند که در آن قرمز عدد یک و سفید عدد صفر را نشان می‌دهد. این کد می‌تواند اعداد یا حروف را به نمایش بگذارد همانطور که در رایانه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
هنگامی که این خطوط سفید و قرمز که در علم رایانه بیت نامیده می‌شوند تفسیر شوند و تبدیل به ۱۰ رقم شده و با عدد ۶۴ جمع شوند می‌توانند نشانگر یک حرف در زبان انگلیسی باشند. برای مثال اولین حرف ۰۰۰۰۰۰۰۱۰۰ یا عدد ۴ بود که در انگلیسی حرف D خواهد بود.
برخی از کاربران با تعبیر این خطوط به عنوان کدهای باینری (قرمز به عنوان یک و سفید به عنوان صفر) و در نظر گرفتن ۴ ردیف، این خطوط را رمزگشایی کرده و به عبارت زیر رسیده‌اند:
“Dare Mighty Things
۳۴°۱۱’۵۸” N 118°۱۰’۳۱” W”
آبلا پاف(Abela Paf) اولین کسی بود که این کد را شکست و نتیجه کارش را در توییتر منتشر کرد او گفت که با کمک پدرش این کار را کرده است.

هنگامی که کد روی چتر شکسته شد جمله‌ی "جرات انجام کارهای بزرگ را داشته باش" به دست آمد. این یک جمله‌ی کلیدی آزمایشگاه پیشران جت ناسا نیز هست که روی دیوار اتاقی که هدایت‌گرها در آن ماموریت را دنبال می‌کردند نوشته شده بود.
همچنین تعدادی عدد دیده شد که نشان دهنده‌ی افرادی است که در آزمایشگاه پیشران جت ناسا در کالیفرنیا کار می‌کنند.
ناسا پیش از این گفته بود که سرنخ‌هایی در این ماموریت پنهان است و یکی از مهندسان آن در طول پخش زنده هنگامی که در مورد چتر صحبت می‌کرد گفت رازهایی وجود دارند که منتظر کشف شدن هستند. همچنین شعار "جرات انجام کارهای بزرگ را داشته باش" در توییتر مریخ‌نورد بلافاصله بعد از فرودش منتشر شد.
اما با وجود این سرنخ‌ها آدام استلتزنر(Adam Steltzner) از مهندسان اصلی ماموریت "استقامت" از سرعت عمل مردم در شکستن این کد شگفت زده شده است.

#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field
"DARE MIGHTY THINGS"

The other digits were decoded to be latitude and longitude. On Earth. The location of Jet Propulsion Lab. Nerds!


https://t.me/higgs_field/2983
ماده تاریک با ابعاد اضافی در فضا زمان و یک ذره سنگین جدید مشابه هیگز بوزون توضیح داده شده است؟


مقاله :
https://t.me/higgs_journals/206
planck's constant
#part3

اثبات فرمول ثابت پلانک

از لحاظ ریاضی با دانستن طول موج و انرژی نوری که جسم ساطع می‌کند می‌توانیم ثابت پلانک را محاسبه کنیم. طبق قانون پلانک انرژی کوانتیده است و از رابطه زیر پیروی می‌کند:
E=h×ν
از طرف دیگر فرکانس برابر است با سرعت نور بر طول موج نور ساطع شده، یعنی داریم:
ν=c/λ
بدین ترتیب ثابت پلانک برابر است با:
h=Eλ/c
از نظر تجربی نیز می‌توانیم ثابت پلانک را به راحتی و با یک آزمایش ساده محاسبه کنیم. برای انجام این آزمایش به ابزار زیر نیاز داریم:

منبع تغذیه ۰-۱۰ ولتی

یک کلید یک طرفه

ولت ‌متر دیجیتال

آمپر متر دیجیتال

یک مقاومت یک کیلواهمی

چند چراغ LED که نور رنگی ساطع کند و طول موج آن‌ها را بدانیم (رنگ از خود دستگاه باشد نه از پوشش رنگی آن)


روش انجام آزمایش: LED یک منبع نور نیمه‌هادی با دو خروجی است. در شرایط بایاس غیرمستقیم یک سد پتانسیل در محل پیوندP-N LED ایجاد می‌شود. هنگامی که LED را به یک ولتاژ خارجی در جهت مستقیم متصل می‌کنیم ارتفاع سد پتانسیل در طول اتصال P-N کاهش می‌یابد. در یک ولتاژ خاص ارتفاع سد پتانسیل بسیار کم می‌شود و LED شروع به تابیدن می‌کند. یعنی در شرایط بایاس مستقیم الکترون‌هایی که از محل اتصال P-N عبور می‌کنند برانگیخته می‌شوند و هنگام بازگشت به حالت عادی انرژی ساطع می‌کنند. به این ولتاژ خاص ولتاژ آستانه می‌گوییم، پس از رسیدن سیستم به ولتاژ آستانه ممکن است جریان افزایش یابد اما ولتاژ تغییر نمی‌کند. انرژی نور ساطع شده در هنگام بایاس مستقیم به صورت زیر است:
E=hc/λ
که c سرعت نور، h ثابت پلانک و λ طول موج نور است. اگر ولتاژ مستقیم که در آن لامپ شروع به تابش می‌کند برابر با V باشد، انرژی داده شده به الکترون‌ها در عبور از پیوند P-N برابر است با:
E=eV
با برابر قرار دادن دو رابطه بالا داریم:
eV=hc/λ
→V=(hc/e )(1/λ)
که hc/e شیب نمودار V برحسب 
1/λ 
است و آن را s می‌نامیم و داریم:
s=hc/e
با انجام آزمایش و ثبت مقادیر ولتاژ آستانه بر حسب طول موج‌ با رنگ‌های مختلف نموداری به صورت زیر به دست می‌آید.

از طرفی با توجه به رابطه بالا می‌دانیم 
h=e/c . s است، بدین ترتیب با محاسبه شیب
نمودار و قرار دادن مقادیر بار الکترون و سرعت نور در معادله، ثابت h محاسبه می‌شود که برابر است با:


h= 6.62607015 × 10-³⁴
ژول در ثانیه تعریف می‌شود
#اثر #موسبوئر

طبق پيشگويي نسبيت هرگاه نور در ميدان گرانشي سقوط كند، فركانس و در نتيجه انرژي آن افزايش مي يابد كه آن را جابجايي به سمت آبي مي گويند.

عكس اين حالت نيز صادق است،

يعني هنگاميكه نور در حال ترك (فرار) از يك ميدان گرانشي است، فركانس و در نتيجه انرژي آن كاهش مي يابد كه مي گويند جابجايي به سمت سرخ گرانش است.

اين پيشگويي براي مدتها قابل آزمايش نبود تا آنكه موسبوئر در سال 1958 نشان داد كه يك بلور در بعضي شرايط مي تواند دسته اشعه ي گاما با طول موج كاملاَ معيني توليد كند. اشعه ي گاما با چنين طول موجي را مي توان با بلوري مشابه بلوري كه آن را توليد كرده است جذب كرد. اگر طول موج اشعه ي گاما فقط مختصري با طول موج اشعه اي كه توسط بلور توليد مي شود تفاوت داشته باشد، به وسيله آن جذب نخواهد شد. اين پديده را اثر موسبوئر مي نامند. آزمايشهايي كه در سال 1960 توسط پوند - ربكا با استفاده از اثر موسبوئر انجام شد و سالهاي بعد نيز تكرار شد، درستي پيشگويي نسبيت را تاييد كرد.

 

در نسبيت فركانس و در نتيجه انرژي فوتون در يك ميدان گرانشي تغيير مي كند كه براي آن روابط زير ارائه شده است.

 

1- هنگاميكه فوتون در حال سقوط در يك ميدان گرانشي است

 

f'=f(1+MG/Rc^2)

 
يعني جابجايي به سمت آبي گرانش. كه در آن
 

M = mass

G = ثابت جهانی گرانش

R = شعاع جسم

c = سرعت نور

f = فرکانس اولیه فوتون

f' = فرکانس فوتون پس از سقوط

 


 

2- هنگاميكه فوتون در حال فرار از يك ميدان گرانشي است

 

f'=f(1-MG/Rc^2)

يعني جابجايي به سمت سرخ گرانش

 #مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field
یک فوتون را تصور کنید در آن واحد دارای دو مولفه الکتریکی و مغناطیسی است .
این فوتون با سرعت ثابت c حرکت می کند .

مولفه های الکتریکی و مغناطیسی ثابت نیستند و همزمان با حرکت در فضا تغییر می کنند .

تغییر مولفه های الکتریکی و مغناطیسی متناسب با زمان است و هر T ثانیه با الگوی یک موج سینوسی تکرار می شوند.

اندیس T را دوره تناوب می نامیم ، مدت زمانی است که یک موج سینوسی از زاویه 0 حرکت کرده و به 2π میرسد و عینا تکرار میشود .

رابطه دوره تناوب T با فرکانس برابر است با

T = 1/f

حرکت زاویه ای متناسب با زمان است . و مستقل از سرعت ثابت نور c است . مدت زمانی که موج سینوسی یک دور کامل میزند T و فاصله ای که این موج در مدت زمان T حرکت می کند λ است .
λ=c/f

جالبه بدانید طول موج λ از هزار کیلومتر در امواج کم انرژی و بلند رادیویی تا چند پیکومتر در امواج پر انرژی کیهانی متغییر است .
این موج سینوسی در دوره تناوب T از 0 تا 2π حرکت می کند و در
0 ، π/2 ، π ، 3π/2 ، 2π
مقادیر متناسب با یک موج سینوسی و تکرار شونده بخود می گیرد.

قانون القای الکترومغناطیس در معادلات ماکسول را بیاد بیاورید :

∂E/∂t =- ∂B/∂x

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

علامت منفی در واقع 90 درجه اختلاف فاز بین میدان مغناطیسی و میدان الکتریکی فوتون را توصیف می کند .

یک فوتون دو نوع حرکت دارد حرکت خطی و حرکت زاویه ای ، در نتیجه ذرات دو نوع تکانه دارد ، تکانه خطی و تکانه زاویه ای.

سرعت خطی فوتون ثابت c است و سرعت زاویه ای فوتون متغییر است و عامل تعیین کننده انرژی فوتون است .
سرعت زاویه ای را با اندیس امگاω نمایش می دهیم .

ω=dθ/dt = 2π f
توصیف واژگانی معادله ریاضیاتی بالا تغییرات زاویه ای بر واحد زمان که همان سرعت زاویه ای ω است .
وقتی که یک فوتون هم جهت با میدان گرانشی می شود انرژی آن افزوده می شود . از آنجایی که سرعت خطی فوتون همواره ثابت است در نتیجه سرعت زاویه ای ، یا بسامد آن افزوده می شود و هر چه بسامد فوتون بیشتر شود انرژی آن افزوده میشود .
E = h f =ħ ω
h ثابت پلانک
ħ ثابت کاهش یافته پلانک

یک فوتون با سرعت نور حرکت می کند میدان گرانشی به فوتونی که سرعت c را دارد تاثیر می گذارد و انرژی آن را افزایش میدهد .

تصور کنید فوتونی در میدان گرانشی ناشی از یک سیاره یا جرم m که شعاع آن R و بیانگر چگالی آن است ، سقوط می کند :

f'=f(1+MG/Rc^2)

میزان افزایش بسامد فوتون از رابطه بالا بدست می آید.

تصور این تبدیل انرژی چندان غیر قابل تصور نیست . وقتی با چکش ضربه میزنید انرژی جنبشی تبدیل به انرژی حرارتی در چکش می شود.
اکنون که سرعت فوتون ثابت است ، میدان گرانشی که میدانی مربوط به انرژی جنبشی است باعث افزایش میدان الکتریکی و مغناطیسی فوتون می گردد .
انرژی همواره پایسته است ، میتواند از نوعی به نوع دیگر تبدیل شود و پاسخ چگونگی تبدیل انرژی به فضا-زمان و میدان هیگز مربوط می شود.
میدان الکتریکی و میدان مغناطیسی نیز باعث حرکت اجسام و ذرات می گردد.

#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field
از بنیادی ترین مقیاس و میدان های کوانتومی تا شبکه ی کیهانی ، گیتی پر از شگفتی است.

#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field


📌 چاه پتانسیل (Potential Well) یا ذره در جعبه



🔺در مکانیک کوانتومی، مسئله ذره در جعبه که به «چاه پتانسیل بی‌نهایت» (Infinite Potential Well) نیز معروف است، بیانگر وضعیت ذره آزادی بوده که در یک فضای کوچک غیر قابل نفوذ به دام افتاده، در آن حرکت می‌کند و توانایی خارج شدن از آن را ندارد. این مسئله در واقع مثالی شهودی برای درک بهتر تفاوت دو دیدگاه فیزیک کلاسیک و مکانیک کوانتومی است.

در فیزیک و مکانیک کلاسیک، ذره به دام افتاده در جعبه‌ای بزرگ، می‌تواند هر سرعتی را اختیار کند و در حالت خیلی ساده تنها یک مسیر را طی می‌کند تا انرژیش تمام شود. با کوچک شدن ابعاد جعبه تا مقیاس‌ چند نانومتر، رفتارهای کوانتومی نمود بیشتری پیدا می‌کنند. در این حالت، ذره فقط می‌تواند برخی از سطوح انرژی مثبت را اختیار و در آن سطح‌ها حرکت کند. بدین ترتیب هیچگاه نمی‌تواند انرژی صفر را داشته باشد (تراز انرژی صفر وجود ندارد) و لذا هیچگاه نمی‌تواند به حالت سکون در آید.
همچنین در حالت کوانتومی، احتمال یافتن ذره بستگی به تابع توزیع دارد که خود وابسته به ترازهای انرژی است. از طرفی ذره ممکن است در نقاط خاصی موسوم به گره فضایی، هیچگاه یافت نشود.
مسئله ذره در جعبه، یکی از مسائل مکانیک کوانتومی است که بدون نیاز به روابط پیچیده ریاضی و به صورت تحلیلی حل می‌شود. این مسئله که اساس آن، بحث کوانتیده (گسسته) بودن ترازهای انرژی است، درک مناسبی در برخورد با مسائل پیچیده‌تر و تشریح سیستم‌های اتمی و مولکولی به ما می‌دهد.

- تصویر چاه پتانسیل یک بعدی



📌
@higgs_field
ذره در جعبه (چاه پتانسیل) یک بعدی

ذره‌ای را تصور کنید که در یک جعبه یک بعدی!

ذره‌ای به دام افتاده در چاه پتانسیل یک بعدی به طول L
شاید تصویر زیر درک بهتری از مفهوم چاه پتانسیل یک بعدی را در ذهن شما حک کند. اگر یک سیلندر نازک (مثل سیم) نظیر یک خط را موجودی یک بعدی تصور کنیم، با تقسیم‌بندی آن به فرم شکل و با فرض اینکه تنها یک الکترون درون آن است، می‌توانیم الکترون مذکور را به دام اندازیم. علامت منفی در پتانسیل بی‌نهایت به این دلیل است که الکترون با بار منفی، جذب آن نشود.

یک سیم نازک که بخشی از آن در پتانسیل صفر و دو طرف آن در پتانسیل منفی خیلی زیادی است. اگر فرض کنیم یک تک الکترون در قسمت پتانسیل صفر حضور داشته باشد می‌توانیم وضعیت آن را با چاه پتانسیل یک بعدی شبیه‌سازی کنیم.

#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
#اسپین
#spin
چرا همه چیز در جهان در حال چرخش است؟

زمین، سیارات، خورشید، کهکشان و تقریبا همه چیز در جهانی که می‌شناسیم در حال چرخش است. اما چرا؟

بازیرنویس
#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field


📌مفهوم جرم با استفاده از چاه پتانسیل

ابتدائا موج بسته سوار بر فضازمان را که با معادله موج شرودینگر توصیف می شود و دارای دامنه و جهت است ، در نظر بگیرید.

✓همین موج را در یک قفس یا چاه پتانسیل محصور می سازیم .

از قبل به یاد می آوریم انرژی حامل تکانه است اکنون این انرژی دارای دارای تکانه توسط دو پتانسیل بالاتر محصور شده است .

✓ اکنون جرم خلق شد. وقتی پارتیکل در چاه پتانسیل حبس می شود در صورت حرکت خود چاه یا جعبه آرمانی و ایده آل (خود چاه باید حرکت در مکان داشته باشد) منجر به تغییر و انتقال انرژی محصور در چاه پتانسیل بر اثر پدیده داپلر (انتقال سرخ و آبی) تا هنگام وجود تغییر در شتاب ، خواهد شد . این در واقع توصیفی از لختی است .

✓ میدان هیگز میدان نگه دارنده ذرات بنیادین در چاه پتانسیل است . به استثناء فوتون و گلوئون و میزان اندکی نوترینو ها .

✓ هر نوع چاه پتانسیل که انرژی را حبس می کند مکانیسم بالقوه تولید جرم است .

✓ در پروتون انرژی محبوس است در نتیجه جرم تولید می کند هر چند رابطه مستقیمی با مکانیسم هیگز ندارد اما از پارتیکل هایی تشکیل شده که جرم خود را مدیون مکانیسم هیگز هستند .


📌
@higgs_field

باد خورشیدی
باد خورشیدی توفانی از ذرات باردار پر انرژی است ، الکترونها و پروتون ها ، در منظومه شمسی با سرعتی معادل 900 کیلومتر بر ثانیه و با دمای 1 میلیون درجه (سانتیگراد) از خورشید به بیرون جریان می یابند.

#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field