3-معادله شرودینگر
از زمانی که نیوتن اساس ِ ریاضیات کلاسیک را ارائه داد، مکانیک کوانتومی بزرگترین دستاورد در فیزیک به شمار می رود. معادله شرودینگر که اروین شرودینگر در سال 1926 آن را نوشت، یک معادله کوانتومی برای قانون دوم نیوتن به شمار می رود. در این معادله، دو مفهوم اصلی مکانیک کوانتومی جلوه‌گر هستند: تابع موج(ψ) و عواملی که به منظور استخراج اطلاعات در تابع موج عمل می کنند. عاملِ استفاده شده در اینجا، هامیلتونین(H) است که انرژی را استخراج می کند.

دو نسخه برای این معادله وجود دارد؛ بسته به اینکه آیا تابع موج به لحاظ زمان و مکان، متغیر است یا فقط در بُعد مکان عمل می کند. اگرچه مکانیک کوانتومی یک موضوع پیچیده است، اما این معادلات به قدری ارزشمند هستند که حتی بدون دانش هم میتوان بر آنها ارج نهاد.

#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field

▪در مدل اتمی چرا الکترون با بار منفی جذب پروتون با بار مثبت نمی شود؟

‍ #پارت_اول

تصویر الکترون هایی که مانند سیارات به دور خورشید در حال چرخش در اطراف هسته هستند ، نه تنها در تصاویر مشهور از اتم بلکه در ذهن بسیاری از ما که بهتر می دانیم ، یک تصویر ماندگار باقی مانده است.پاسخ پیشنهادی برای این پرسش که چرا الکترون جذب هسته نمی شود اولین بار در سال 1913 ارائه شد مبنی بر اینکه نیروی گریز از مرکز الکترون در حال چرخش دقیقاً نیروی جاذبه #الکترواستاتیک هسته را خنثی می کند.

(این پاسخ مشابه با نیروی گریز از مرکز ماه در مدار چرخش به دور زمین که خنثی کننده نیروی جاذبه زمین است ، بود) تصویری عالی بود ، اما به سادگی غیرقابل دفاع است.


شکل : مشهورترین تصاویر علمی از اتم ، الکترونهایی را نشان می دهد که به دور یک هسته مانند سیارات دور خورشید حرکت می کنند. این تصاویر کاملاً اشتباه است. آنها از یک ایده قدیمی در مورد ساختار اتم ناشی می شوند و تا حدودی از روی عادت ادامه یافته اند و بخشی نیز به این دلیل است که ترسیم تصاویر ساده از نظر مدرن در مورد چیدمان الکترونها بسیار دشوار است.

از جمله دلایلی که برای درستی این پاسخ ارائه می شد شباهت نیروی جاذبه با نیروی کولنی بود.

Fgravital = m1 m2 / r^2

F q = q1 q2 / r^2

m = mass
q =charge
r = distance

با این حال ، یک الکترون ، بر خلاف یک سیاره یا ماهواره ، دارای بار الکتریکی است و از اواسط قرن نوزدهم شناخته شده است که یک بار الکتریکی که تحت شتاب قرار بگیرد، تابش الکترومغناطیسی ساطع می کند (میدان متغیر الکتریکی ، میدان مغناطیسی تولید می کند)، و انرژی را در این روند از دست می دهد . یک الکترون در چرخش ، اتم را به یک ایستگاه رادیویی مینیاتوری تبدیل می کند ،که انرژی تولیدی آن به قیمت انرژی به توان الکترون خواهد بود. طبق مکانیک کلاسیک (مطلبی را که توضیح دادیم)، با این حال الکترون به سادگی به شکل مارپیچ منتهی به هسته دور هسته می چرخد ​​و در هسته سقوط می کند!

#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field

در مدل اتمی چرا الکترون منفی جذب هسته ی مثبت نمیشود؟
ضمیمه #پارت_اول

میدان الکتریکی متغیر میدان مغناطیسی ایجاد کرده و باعث
تابش و کاهش انرژی الکترون بشکل فوتون میشود و در نتیجه
الکترون در تراز های پایین تر انرژی به هسته نزدیک و نزدیک
میشود تا در هسته ی مثبت سقوط کند.

روایت بالا پاسخ غلطی به سوالی ست که مکانیک کلاسیک
توان توصیف و پاسخ به آنرا نداشت .
"چرا الکترون منفی جذب هسته مثبت نمی شود؟"

#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field

چرا الکترون منفی جذب هسته ی مثبت نمیشود؟

#پارت_دوم

تئوری کوانتوم به عنوان ناجی!

▪ در دهه 1920 مشخص شد که با یک جسم کوچک مانند الکترون نمی توان به عنوان یک ذره کلاسیک که دارای یک موقعیت و سرعت مشخص است ، برخورد کرد. بهترین کاری که می توانیم انجام دهیم این است که احتمال آشکار شدن الکترون را در هر نقطه از فضا مشخص کنیم. اگر یک دوربین جادویی داشتید که می توانست دنباله ای از عکسهای الکترون در اوربیتال 1s اتم هیدروژن را بگیرد و بتواند نقاط حاصل را در یک تصویر واحد ترکیب کند ، چیزی شبیه به این را می دیدید. واضح است که هرچه به سمت هسته نزدیک شویم ، الکترون با احتمال زیادتری یافت می شود.

#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field

در مدل اتمی چرا الکترون منفی جذب هسته ی مثبت نمیشود؟
#پارت_دوم

‍ بنابراین وقتی الکترون به حجم کمی از فضای اشغال شده هسته نزدیک می شود ، انرژی پتانسیل آن به سمت منهای بی نهایت فرو می کاهد و انرژی جنبشی (حرکت و سرعت) آن به سمت بی نهایت مثبت صعود می کند.

این "نبرد بینهایت" توسط هیچ یک از دو طرف قابل پیروزی نیست ، بنابراین مصالحه ای حاصل می شود که در این نظریه ، سقوط انرژی پتانسیل فقط دو برابر انرژی جنبشی است و الکترون در یک فاصله متوسط ​​که مربوط به بور است بدور هسته می چرخد.

اما این تصویر هنوز یک چیز اشتباه دارد. طبق اصل عدم قطعیت هایزنبرگ :

▪ذره ای به اندازه الکترون کوچک را نمی توان دارای مکان یا حرکت مشخص دانست. اصل هایزنبرگ می گوید که یا مکان یا حرکت یک ذره کوانتومی مانند الکترون را می توان دقیقاً به دلخواه بدست آورد ، اما همانطور که یکی از این کمیت ها با دقت بیشتری مشخص می شود ، دقت دیگری به طور فزاینده ای کاسته می شود. مهم است که درک کنیم این مسئله فقط مسئله مشاهده و اندازه گیری ما نیست بلکه یک ویژگی اساسی طبیعت و کوانتوم مکانیک است.

معنی این امر این است که در محدوده های کوچک اتم ، الکترون واقعاً نمی تواند به عنوان "ذره ای" دارای انرژی و مکان مشخص در نظر گرفته شود ، بنابراین صحبت در مورد "سقوط الکترون" به هسته تا حدی گمراه کننده است.

آرتور ادینگتون ، یک فیزیکدان مشهور ، یک بار ، کاملاً با طنز و مضحکه ، پیشنهاد کرد که توصیف بهتر الکترون "wavicle" باشد!😄
#پایان

References

Why Doesn't the Electron Fall Into the Nucleus? Franklin Mason and Robert Richardson, J Chem. Ed. 1983 (40-42). See also the comment on this article by Werner Luck, J Chem Ed 1985 (914).

For more detailed descriptions of these two kinds of plots, see this McMaster U. page by Richard Bader.

The author is grateful to Robert Harrison of U. of Tennessee-Knoxville whose suggestions led to improving this article.

Contributors and Attributions

Stephen Lower, Professor Emeritus (Simon 

#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field

‍  آنتروپی  Entropy (با نماد S) مفهومی علمی و همچنین یک خاصیت فیزیکی قابل اندازه‌گیری است که در عادی‌ترین حالت با حالت اختلال، تصادفیدگی و عدم قطعیت مرتبط است. به عبارتی، آنتروپی یک سامانه‌ی فیزیکی، کمترین تعداد ذراتی که برای تعریف صحیح حالت دقیق سامانه لازم است، می‌باشد. آنتروپی نمایندهٔ تصادفی بودن مولکول‌ها است و در واقع ویژگی‌های یک سامانه را تعریف می‌کند.
برای درک دقیق‌تر آنتروپی، فیزیک‌دان‌ها تعاریف متفاوتی از این مفهوم ارائه داده‌اند.

آنتروپی یک شیء مقدار اختلالی است که حاوی آن است.

آنتروپی یا بی نظمی (آشفتگی) یا عدم قطعیت یک سیستم را بیان می‌کند.

از دیدگاه انرژی آزاد انتروپی با گرمایی که برای انجام کار در دسترس نیست، ارتباط دارد.

انتروپی اندازهٔ بی‌نظمی سامانه (سیستم) یا ماده‌ای است که در حال بررسی است.

انتروپی معیاری از اشتباهات تصادفی است که در هنگام انتقال یک سیگنال به وجود می‌آید؛ بنابراین می‌تواند معیاری از بازده‌ی سیستم ارسال پیام باشد.

آنتروپی بردار زمان (درگاشت) است یعنی یک شاخص اساسی برای تشخیص گذشت زمان است. هر جا مقدار آنتروپی افزایش داشته باشد، نشان می‌دهد که پیکان زمان به سمت آینده است.

انتروپی معیاری از تعداد حالت‌های داخلی است که یک سیستم می‌تواند داشته باشد، بدون آنکه برای یک ناظر خارجی که فقط کمیت‌های ماکروسکوپیک (مثلاً جرم، سرعت، بار و…) آن را مشاهده می‌کند، متفاوت به نظر برسد.

به تعریف دانشنامه‌ی بریتانیکا، آنتروپی اندازه یک انرژی گرمایی سامانه بر حسب دمای واحد است که برای انجام کار مفید در دسترس نیست از آنجایی که کار از حرکت مولکولی اجباری به دست می‌آید، مقدار آنتروپی نیز یک اندازه‌ی اختلال مولکوری یا تصادفیدگی یک سامانه است.

انتروپی S کمیتی ترمودینامیکی است که اندازه‌ای برای درجهٔ بی‌نظمی در هر سیستم است. هر چه درجهٔ بی‌نظمی بالاتر باشد، آنتروپی بیشتر است؛ بنابراین برای یک مادهٔ معین در حالت تعادل درونی کامل در هر حالت:
انتروپی گاز ᐸانتروپی مایع ᐸانتروپی جامد

واحد انتروپی در سیستم SI، ژول بر کلوین است. J/K و توجه به این نکته ضروری است که انتروپی یک تابع حالت و مستقل از مسیر است.

*آنتروپی همچنین با تعاریف نادقیق نظم و بی نظمی ( order , disorder ) توصیف می شود که توصیفی حداقلی و محلی برای سیستم مورد نظر است و ارتباط دادن آن به مبحث کلی نظم عالم کج سلیقگی و سطحی نگری است .

#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field

اخبار_استارشیپ

🚨🚨🚨 با صدور اطلاعیه رسمی FAA (اداره هوانوردی فدرال ایالات متحده امریکا) مبنی بر تایید پرتاب امروز، دهمین نمونه آزمایشی و اولیه فضاپیمای استارشیپ (Starship SN-10) آماده پرتاب امشب است.

وضعیت فعلی این تست بدین شرح است:
- تاییدیه FAA اخذ شده است. ✅
- ممنوعیت موقتی پرواز در محدوده محل پرتاب اعمال شده است. ✅
- دستور تخلیه ساکنان محلی بوکا چیکا صادر شده است. ✅
- هشدار "محدوده خطرناک" برای نیروی های دریایی در نزدیکی محل پرتاب صادر شده است. ✅
- برنامه انسداد مسیر های منتهی به پایگاه پرتاب در حال انجام است. ✅

- احتمال پرتاب Starship SN-10 با اعلان رسمی شرکت SpaceX قوت گرفته و به احتمال بالا امشب شاهد تاریخ سازی شرکت SpaceX خواهیم بود.
- لازم به ذکر است احتمال لغو پرتاب نیز وجود دارد.
- ساعت دقیق پرتاب مشخص نیست، اما پنجره پرتاب از ساعت 18:30 امروز تا 3:30 بامداد فردا (به مدت 9 ساعت) ادامه دارد، لیکن بنابر پیش بینی ها این پرتاب حوالی ساعت 23 امشب انجام خواهد شد.

- اطلاعات بعدی تا ساعاتی دیگر..
#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field

Wall Potential Vs Quantum Tunneling


https://t.me/higgs_journals/220

خلاء خالی از انرژی نیست . سدّ مرتفعی را تصور کنید که آب پشت آن تولید پتانسیل بالایی از انرژی می کند و افت خیز کوانتومی انرژی در واقع امواج ریز روی سطح آب ذخیره شده در پشت سد هستند .
بر اساس Quantum field theory ماده بنیادی نیست و در واقع از ارتعاشات و انرژی محصور در سد پتانسیل موجود در خلاء تشکیل شده است .

#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field

‍ 4-قوانین ماکسول
قوانین ماکسول، مجموعه‌ای از چهار معادله هستند که به منظور ارائه توضیحی واحد برای الکتریسیته و مغناطیس، در کنار هم قرار گرفته‌اند. فیزیکدان ِ اسکاتلندی «جیمز کلرک ماکسول» در سال 1862 این قوانین را اعلام کرد. البته از آن زمان به بعد، قوانینش دستخوش تغییراتی شده و به صورت بهتری بیان شده‌ است. معادله اول به جریان میدان الکتریکی(E) به چگالی بار مربوط می شود.(ρ) قانون دوم بیان می کند که میدان‌های مغناطیسی(B)، تک قطبی ندارند. در حالیکه میدان‌های الکتریکی می توانند منبعی از بار منفی یا مثبت داشته باشند؛ مثل الکترون. میدان‌های مغناطیسی همواره قطب شمال و قطب جنوب دارند و هیچ منبع شاخصی وجود ندارد. دو معادله آخر نشان می دهند که میدان مغناطیسیِ در حال تغییر، یک میدان الکتریکی به وجود می آورد و بالعکس.

ماکسول این معادلات را در قالب معادلات موج برای میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی ترکیب کرد؛ وی به این نتیجه رسید که نور، یک موج الکترومغناطیسی است. این نتیجه‌گیری می تواند الهام‌بخش نظریه نسبیت خاص اینشتین هم باشد که می گوید سرعت نور ثابت است. صرف‌نظر از این واقعیت که این معادلات باعث درک الکتریسیته شد، پیامدشان هم به قدر کافی قابل توجه و بزرگ بوده است. چرا که پایه‌های انقلاب دیجیتال و کامپیوتری که امروزه برای انجام خیلی کارها از آن استفاده می کنید، بر این معادلات استوار است.

#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field

شبیه ساز کامپیوتری برخورد و ادغام دو کهکشان راه شیری و آندرومدا

🌐منابع:

١-آپارات
٢-بیگ بنگ
٣-فرادرس
۴-ElMIHA

#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field

🎥 آموزش شماره 6 مکانیک کوانتوم

🎥 مکانیک کوانتومی چیست ؟


مروری بر تابع احتمال
📒📒📒📒📒📒📒📒📒📒📒📒
http://t.me/higgs_group
http://t.me/higgs_field
http://t.me/higgs_journals

‌🚀 بیشتر از یک تا دو ساعت دیگر به پرواز 10 کیلومتری آزمایشی starship (SN10) متعلق به شرکت spaceX با مدیریت و عملکرد ضعیف کارآفرین ایلان ماسک مانده است.
در ساعات پیش رو دوستان علاقمند در لینک زیر حضور بهم رسانند (امکان به تعویق افتادن وجود دارد)

https://www.youtube.com/watch?v=sTA0GTgFn5E

این در حالیست که SN9 AND SN8 در هنگام لندینگ با زمین برخورد و منفجر شدند.

#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field

‍ ▪ #اصل #عدم #قطعیت  #Uncertainty #principle در مکانیک کوانتومی را ورنر هایزنبرگ، فیزیکدان آلمانی، در سال ۱۹۲۶ فرمول‌بندی کرد.

در فیزیک کوانتومی، اصل عدم قطعیت هایزنبرگ، اظهار می‌دارد که جفت‌های مشخصی از خواص فیزیکی، مانند مکان و تکانه، نمی‌تواند با دقتی دلخواه معلوم گردد. به عبارت دیگر، افزایش دقت در کمیت یکی از آن خواص مترادف با کاهش دقت در کمیت خاصیت دیگر است.

این عبارت به دو روش گوناگون تفسیر شده‌است. بنا بر دیدگاه هایزنبرگ، غیرممکن است که همزمان سرعت و مکان الکترون یا هر ذرهٔ دیگری با دقت یا قطعیت دلخواه معین شود.

این عبارت راجع به محدودیت دانشمندان در اندازه‌گیری کمیت‌های خاصی از سیستم نیست، بلکه امری است راجع به طبیعت و ذات خود سیستم چنان‌که معادلات مکانیک کوانتومی شرح می‌دهد.

در مکانیک کوانتوم، یک ذره به وسیلهٔ بستهٔ #موج شرح داده می‌شود. اگر اندازه‌گیری مکان ذره مد نظر باشد، طبق معادلات، ذره می‌تواند در هر مکانی که دامنهٔ موج صفر نیست، وجود داشته باشد و این به معنی عدم قطعیت مکان ذره است. برای به دست آوردن مکان دقیق ذره، این بستهٔ موج باید تا حد ممکن #فشرده شود، که یعنی، ذره باید از تعداد زیادی موج سینوسی که به یکدیگر اضافه شده‌اند (بر روی هم جمع شده‌اند) ساخته شود-از طرف دیگر، تکانهٔ ذره متناسب با طول موج یکی از این امواج سینوسی است، اما می‌تواند هر کدام از آن‌ها باشد. بنابراین هر چقدر که مکان ذره –به واسطهٔ جمع شدن تعداد بیشتری موج- با دقت بیشتری اندازه‌گیری شود، تکانه با دقت کمتری معین می‌شود (و بر عکس). تنها ذره‌ای که مکان دقیق دارد، ذرهٔ متمرکز در یک نقطه است، که چنین موجی طول موج نامعین دارد (و بنابراین تکانهٔ نامعین دارد). از طرف دیگر تنها موجی که طول موج معین دارد، نوسان منظم تناوبی بی‌پایان در فضا است که هیچ مکان معینی ندارد. در نتیجه در مکانیک کوانتومی، حالتی نمی‌تواند وجود داشته باشد که ذره را با مکان و تکانهٔ معین شرح دهد. اصل عدم قطعیت را می‌توان بر حسب عمل اندازه‌گیری، که شامل فروپاشی تابع موج نیز می‌شود، بازگویی کرد.

هنگامی که مکان اندازه‌گیری می‌شود، تابع موج به یک برآمدگی با پهنای بسیار کم فروپاشیده می‌شود، و تکانهٔ تابع موج کاملاً پخش می‌شود. تکانهٔ ذره به مقداری متناسب با دقتِ اندازه‌گیری مکان، در عدم قطعیت باقی می‌ماند. مقداری باقی‌ماندهٔ عدم قطعیت نمی‌تواند از حدی که اصل عدم قطعیت مشخص کرده‌است، کمتر شود، و مهم نیست که فرایند و تکنیک اندازه‌گیری چیست. این بدین معنی است که اصل عدم قطعیت مربوط به اثر مشاهده‌گر observer  است. اصل عدم قطعیت کمترین مقدار ممکن در آشفتگی تکانه در حین اندازه‌گیری مکان و بر عکس را معین می‌کند. بیان ریاضی اصل عدم قطعیت این است که هر حالت کوانتومی این خاصیت را دارد که ریشه میانگین مربعی (RMS) انحرافات از مقدار متوسط مکان (موقعیت) (انحراف استاندارد توزیع X) ضرب در RMS انحرافات تکانه از مقدار متوسطش (انحراف استاندارد P) هیچگاه نمی‌تواند از کسر ثابتی از ثابت پلانک کوچکتر باشد.
Δp Δx ≥ ħ/2

#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field

اصل عدم قطعیت به این صورت نیز بیان می‌شود:

اندازه‌گیری مکان ضرورتاً تکانه ذره را آشفته می‌کند، و بر عکس.

این عبارت، اصل عدم قطعیت را به نوعی اثر مشاهده‌گر تبدیل می‌کند.
این تبیین نادرست نیست، و توسط هایزنبرگ و نیلز بوهر استفاده شده‌است. 

#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field

زمان مستقل است. " آیزاک نیوتون

زمان نسبی است . " انیشتین

زمان ابداع شده توسط کارخانه های ساعت سازی برای فروش ساعت هایشان است .
" کارل مارکس


" what is time? "

#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field

uncertainty principle

اصل #عدم_قطعیت می گوید که ما نمی توانیم موقعیت (x) و تکانه(p) ذره را با دقت مطلق اندازه گیری کنیم. هرچه دقیقاً یکی از این مقادیر را بشناسیم ، مقدار دیگر را با دقت کمتری می شناسیم. ضرب کردن خطاها در اندازه گیری این مقادیر (خطاها با نماد مثلث در مقابل هر خاصیت نشان داده می شوند ، حرف یونانی "دلتا") باید عددی بزرگتر یا مساوی نصف ثابت ħ (ثابت کاهیده پلانک_اچ بار). این برابر است با ثابت پلانک (که معمولاً به صورت h نوشته می شود) تقسیم بر 2π.
Δp Δx ≥ ħ/2
ثابت پلانک یک عدد مهم در نظریه کوانتوم است ، روشی برای اندازه گیری دانه دانه بودن جهان در کوچکترین مقیاس خود و مقدار آن

h = 6.626 × 10-³⁴ j s
ژول ثانیه است.

SN10 Launch Aborted at ignition
Automated abort 0.1 seconds before liftoff due to Starship systems detecting an issue.


بروز اشکال فنی در لحظه استارت موتور باعث توقف عملیات پرتاب شد.

تلاش بعدی برای پرتاب تا 1:50 دقیقه دیگر


#SN10

سالم نشست.

استار شیپ ده ، SN10 بالاخره توانست تست 10 کیلومتر پرواز را با موفقیت پشت سر بگذارد (به هر سختی بود)

تبریک ، به امید پیروز های بیشتر علمی نوع بشر

#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field

لحظه پرتاب

#مــیدان_هــیگــز

t.me/higgs_field