🔸How Heisenberg Became Uncertain

Sabin hossenfelder

ترجمه ¹
https://t.me/higgs_group/24234

ترجمه ²
https://t.me/higgs_field/4416


میکروسکوپ ذهنی هایزنبرگ

https://t.me/higgs_field/4411

رابطه ریاضیاتی عدم قطعیت

https://t.me/higgs_field/4412

🔺ظهور یافتگی یا برآمدگی  #Emergence

✔️ هر طراحی سه بُعدی متشکل از نقاط فاقد بُعد یا خطوط یک بُعدی است . اما از بهم پیوستن نقاط و خطوط که در بُعد محدود هستند میتوان تصاویری سه بُعدی تولید نمود .
مثال بالا چندان دقیق نیست چرا که ظهور یافتگی تنها به اجتماع اعضا و زیر مجموعه ها نمی پردازد بلکه بروز خصوصیتی در مجموعه را مورد بررسی قرار داده که در زیرمجموعه ها وجود ندارد و حاصل تعامل آنهاست.

✔️ پارتیکل های بنیادینی که فاقد مفاهیمی چون احساس ، شعور و آگاهی و حیات هستند هنگامی که در یک مجموعه بنام انسان قرار می گیرند ، خصوصیت تازه ای بنام حیات و آگاهی ایجاد می کنند .

✔️ظهور یافتگی در فلسفه، تئوری سیستم ها ، علم و هنر، هنگامی رخ می‌دهد که "کل چیزی بزرگتر از جمع اعضا باشد"، به این معنی که کل سیستم رفتاری از خود بروز می‌دهد که اعضایش آن را ندارند. این رفتارها به علت فعل و انفعالات بین اعضا، بروز پیدا می‌کنند.


✔️ظهور یافتگی نقش کلیدی در نظریه سامانه‌های پیچیده بازی می‌کند. همان سان که گفتیم ، پدیدهٔ حیات که در زیست‌شناسی مورد مطالعه قرار می‌گیرد.

t.me/higgs_field

#ضرب #داخلی #ریاضیات
🔺زبان توصیف طبیعت از فیزیک و زبان توصیف فیزیک ریاضیات است .

t.me/higgs_field

🔺فراکتال، ساختاری هندسی است که با بزرگ کردن هر بخش از این ساختار به نسبت معین، همان ساختار نخستین به دست آید. به گفتاری دیگر فراکتال ساختاری است که هر بخش از آن با کل‌اش همانند است. فراکتال از دور و نزدیک یکسان دیده می‌شود. به این ویژگی خودهمانندی گویند.

مثلث سرپینسکی  (در زبان لهستانی شرپینسکی ) فراکتالی به شکل کلی یک مثلث متساوی الاضلاع است که به‌طور بازگشتی به مثلث‌های متساوی الاضلاع کوچک‌تری تقسیم شده‌است. این فراکتال یکی از نمونه‌های پایه‌ای مجموعهٔ خود متشابه است.

پارت اول
https://t.me/higgs_journals/1020
پارت دوم
https://t.me/higgs_journals/1021


ترجمه سحر الله وردی
رفرنس
https://theconversation.com/can-consciousness-be-explained-by-quantum-physics-my-research-takes-us-a-step-closer-to-finding-out-164582

🌀مدار سیارک‌های خطرناک

آیا سیارک‌ها خطرناک هستند؟ بعضی از آنها بله، اما احتمال برخورد یک سیارک خطرناک به زمین در یک سال پایین است. از آنجایی که برخی رویدادهای انقراض جمعی در گذشته به برخورد سیارکی مرتبط هستند، بشر سعی دارد سیارک‌های خطرناک را کشف و طبقه‌بندی کند، زیرا ممکن است روزی بر حیات در زمین نیز تاثیر بگذارند.

در این تصویر، مدارهای بیش از هزار سیارک خطرناک را می‌بینیم. اگر این اجرام فضایی بیشتر از ۷.۵ میلیون کیلومتر به زمین نزدیک شوند(حدود ۲۰ برابر فاصله تا ماه) و قطر آنها بزرگ‌تر از ۱۴۰ متر باشد، ناسا آنها را به عنوان جرم بالقوه خطرناک یا به اختصار PHO طبقه‌‌بندی می‌کند. اگرچه هیچ یک از آنها در ۱۰۰ سال آینده با زمین برخورد نخواهند کرد. نکتۀ مهم این است که تمام سیارک‌های خطرناک کشف نشده‌اند و طی ۱۰۰ سال گذشته، کشف مدار بسیاری از آنها دشوار بوده است.

بیگ بنگ

t.me/higgs_field

🔺درک مکانیک کوانتومی " بر هم نهی و درهم تنیدگی Superposition and Entanglement"
سابین هوسنفلدر
پارت اول
اگر یک چیز در مورد مکانیک کوانتوم را خوب بدانیم این است که گربه شرودینگر هم مرده است و هم زنده. این چیزی است که فیزیکدانان آن را "برهم نهی super position " می نامند. اما این واقعا به چه معناست؟ و چه ربطی به درهم تنیدگی دارد؟ این همان چیزی است که ما امروز در مورد آن صحبت خواهیم کرد.


نکته کلیدی برای درک super position این است که نگاهی به نحوه عملکرد مکانیک کوانتومی داشته باشیم. در مکانیک کوانتومی ، هیچ ذره ای وجود ندارد و هیچ موج و هتا هیچ گربه ای نیز وجود ندارد.
همه چیز با یک تابع موج توصیف می شود که معمولاً با حرف یونانی Ψ (Psi) نشان داده می شود. Ψ (Psi) یک تابع با ارزشگزاری شده پیچیده است و از مربع قدر مطلق آن تابع احتمالات اندازه گیری probability of measurement استخراج می گردد ، به عنوان مثال ، آیا گربه مرده است یا ذره وارد آشکارساز چپ شده است و غیره.

اما چگونه می دانیم که تابع موج چه کار می کند؟ ما برای این معادله داریم که معادله به اصطلاح شرودینگر است. اینکه این معادله دقیقاً چگونه به نظر می رسد چندان مهم نیست. نکته مهم این است که راه حل های این معادله موارد احتمالاتی هستند که سیستم می تواند به خود بگیرد. معادله شرودینگر دارای ویژگی بسیار مهمی است. اگر دو راه حل برای معادله دارید ، مجموع آن دو راه حل با پیش فاکتورهای دلخواه نیز یک راه حل است.

و این همان چیزی است که "super position" نامیده می شود. مجموعی از دو حالت با پیش فاکتورهای دلخواه است. واقعاً اسرارآمیزتر از آنچه هست به نظر می رسد.

این بدان معناست که اگر دو راه حل معادله شرودینگر دارید که مجموع هر دو حالت سیستم ، منطبق با موقعیت های واقع گرایانه realistic هست ، بنابراین هرگونه برهم نهی آنها نیز منطقی ، و با یک موقعیت واقع گرایانه مطابقت دارد. این ایده از این جا سرچشمه می گیرد که اگر گربه می تواند مرده باشد و گربه می تواند زنده باشد ، گربه نیز می تواند در ترکیب فوق زنده و مرده قرار گیرد. که برخی از اشخاص به این معنی آنرا تفسیر می کنند که گربه نه مرده است و نه زنده ، اما به نوعی ، هر دو ، تا زمانی که آن را اندازه گیری نکنید. به لحاظ شخصی من یک ابزار گرا هستم و معنی خاصی به چنین برهم نهی نمی دهم. این فقط یک ابزار ریاضی برای پیش بینی نتیجه اندازه گیری شده است.

با این وجود ، صحبت در مورد سوپرپوزشن ها چندان مفید نیست ، زیرا "برهم نهی" یک اصطلاح مطلق نیست. فقط منطقی است که در مورد برهم نهی چیزی صحبت کنیم. تابع موج می تواند برهم نهی مثلا دو مکان متفاوت باشد. اما منطقی نیست که بگوییم این چرخه ی برهم نهی است.

برای درک علت ، اجازه دهید از مثال ساده فقط دو راه حل Ψ1 و Ψ2 استفاده کنیم. حال بیایید دو رابطه روبرو ایجاد کنیم که مجموع و تفاوت دو راه حل اصلی Ψ1 و Ψ2 است. سپس دو راه حل جدید دارید ، بگذارید آنها را Ψ3 و Ψ4 بنامیم. اما اکنون می توانید اصل Ψ1 و Ψ2 را به عنوان برهم نهی Ψ3 و Ψ4 بنویسید. بنابراین کدام یک بر هم نهی است؟ خوب ، جوابی برای این وجود ندارد. برهم نهی یک اصطلاح مطلق نیست. بستگی به انتخاب مجموعه خاصی از راه حل ها دارد. به عنوان مثال ، می توانید بگویید که گربه شرودینگر در بر هم نهی مرده و زنده نیست ، بلکه در حالت غیر برهم نهاده ای از مرگ و زندگی قرار گرفته است. از نظر ریاضی این پاسخ به همان اندازه حالت سوپر پوزیشن خوب است.

بنابراین ، سوپرپوزیشن جمع هایی با فاکتور های اولیه هستند و فقط هنگامی که در مورد برهم نهی چیزی صحبت کنیم ، منطقی خواهد بود . به یک معنا ، باید بگویم ، سوپرپوزیشن ها واقعاً چندان جالب نیستند.

t.me/higgs_field

🔺عدم قطعیت پدیده ای مخصوص جهان میکرو است و در ماکرو چندان اثری از آن نمی بینیم.
طبق این اصل مشخص کردن همزمان موقعیت و تکانه در قلمرو کوانتومی امری غیر ممکن است بطوری که دقت در محاسبه مکان باعث افت دقت در محاسبه تکانه میگردد.
روشی که هایزنبرگ برای محاسبه مکان یک الکترون استفاده کرد تابانیدن یک فوتون به الکترون مربوط بود.
تکانه الکترون با جذب انرژی فوتون از رابطه ی تکانه که برابر جرم mass ضربدر بردار سرعت velocity است افزایش یافته و الکترون در حالت برانگیخته excited state قرار می گیرد و سپس با تابش این فوتون در جهت خاص مکان خود را اشکار می سازد.
و به حالت پایه می رود.
اگر تکانه حمل شده توسط فوتون بالا باشد چه بسا باعث تغییر جهت الکترون شود
🔺اما در بحث تکانه باتوجه به محدودیت سرعت c برای ذرات و با در نظر گرفتن تکانه کل که حاصل جمع تکانه خطی و زاویه ای ذرات است نتیجه می گیریم که تکانه ذرات وابسته به طول موج این ذرات است.موج در بخشی از فضا قرار می گیرد لاجرم هر میزان دقت در اندازه گیری تکانه را بالا ببریم مجبوریم بخش بزرگتری از فضا را برای اشکار سازی تکانه در نظر بگیریم.

t.me/higgs_field

🔺فیزیک و دیگر هیچ !
سقوط آزادی که نزدیک بود کار دستش بده .

T.me/higgs_field

🔺درک مکانیک کوانتومی " بر هم نهی و درهم تنیدگی Superposition and Entanglement"
سابین هوسنفلدر
پارت دوم

🔺درهم تنیدگی entanglement بسیار جذاب تر است ، جایی که پیشوند quantum-ness کوانتومی در مکانیک کوانتومی واقعاً می درخشد. برای درک در هم تنیدگی ، اجازه دهید به یک مثال ساده نگاه کنیم. فرض کنید ذره ای دارید که فروپاشیده می شود اما برخی قوانین حفظ شده است. واقعاً مهم نیست که کدام ، اما بگذارید بگوییم که spin اسپین است .
ذره دارای اسپین صفر است . این ذره به دو ذره دیگر طی فروپاشی decay , تبدیل می شود ، یکی به سمت چپ و دیگری به راست حرکت می کنند. اما اکنون فرض کنیم که هر یک از ذرات جدید فقط می توانند اسپین بعلاوه یا منفی 1 داشته باشند. این بدان معناست که یا ذره ای که به سمت چپ می رود دارای اسپین + 1 و ذره ای که به سمت چپ می چرخد ​​- 1 است. یا برعکس ، ذره ای که به چپ می رود دارای چرخش - 1 و ذره ای که به سمت راست می رود دارای چرخش + 1 است.‌‌
در این مورد ، مکانیک کوانتومی به شما می گوید که حالت در برهم نهی دو نتیجه احتمالی فروپاشی قرار دارد. اما اینجا نکته مربوطه است ، که اکنون راه حل های سیستم دوگانه ، که هر ذره در برهم نهی قرار دارند که حاوی دو ذره است. از نظر ریاضی این بدان معناست که شما مجموعه ای از توابع موج دارید. و در چنین موردی ما می گوییم که این دو ذره "درهم تنیده" هستند. اگر اسپین یک ذره را اندازه گیری کنید ، این امر چیزی در مورد اسپین ذره دیگر به شما می گوید. این دو با هم مرتبط هستند.

🔺 و به نظر می رسد که کاملاً محلی نیست ، اما ما در مورد محلی بودن مکانیک کوانتومی یا خیر در زمان های دیگر صحبت خواهیم کرد.
برای امروز ، نکته مهم این است که گرفتاری به نحوه انتخاب راه حل های معادله شرودینگر بستگی ندارد. یک حالت یا در هم تنیده شده یا نشده . و در حالی که درهم تنیدگی نوعی برهم نهی است ،اما هر برهم نهی ، درهم تنیده نیست.

یکی از ویژگیهای عجیب مکانیک کوانتومی این است که روی سوپر پوزیشن حالتهای غیر کوانتومی ماکروسکوپی ، مانند گربه مرده و زنده ، به سرعت با محیط خود در هم تنیده می شود ، که باعث می شود خواص کوانتومی در فرآیندی به نام "decoherence" از بین برود. زمان دیگری در این مورد صحبت خواهیم کرد ، پس با ما همراه باشید.


پایان

t.me/higgs_field

🔺Physicist Despairs over Vacuum Energy

Sabine hossenfelder
Vaccum Energy
( translate )
Part¹
https://t.me/higgs_field/4436
Part²
https://t.me/higgs_field/4443


پیوست
https://t.me/higgs_field/4437

کامل شد.

🔺Physicist Despairs over Vacuum Energy

Sabine hossenfelder
( translate )
Part¹

✔️ فیزیکدان محو در انرژی خلاء

🔺انرژی خلا در اطراف ما وجود دارد ، باعث می شود جهان با نوسانات کوانتومی پیش از اینکه در مورد چاکراهای انرژی و درمان کوانتومی بشنوید ، توسعه یابد.

حتی بسیاری از فیزیکدانان و نویسندگان علوم در مورد اینکه انرژی خلاء چیست بسیار گیج شده اند. اما ناامید نشوید ، در پایان این فرتور خواهید فهمید همان چیزی نبوده که به شما گفته اند.

این محتوا به دلیل نامه ای که در شماره ژوئن 2021 نشریه Scientific American منتشر شد ، از استیصال من بیرون آمد. این سوال در مورد مقاله ای در مورد گسترش سریع جهان است و به شرح زیر است:

در مقاله‌ی " معمای کیهان " کلارا مسکوویتز Clara Moskowitz ، توضیح می دهد که چگونه محتمل ترین علت انبساط شتاب-دار عالم یا یونیورس " انرژی خلاء Vaccum Energy " است ، اثر ذرات مجازی در حال ظاهر شدن و از بین رفتن است ، اما توضیح نمی دهد که چرا انرژی خلا باعث انبساط جهان می شود. شخصا فکر می کنم اگر فضا از ذرات مجازی در حال نوسان پر شود ، آنها به طور جمعی نیروی گرانشی عظیمی را اعمال می کنند که با انبساط مقابله می کند. "

که ویرایشگر مقاله به آن پاسخ می دهد:

🔺"انرژی خلا مثبت است و دارای چگالی ثابتی در فضا است. بنابراین ، افزایش حجم فضا باعث افزایش کل مقدار انرژی خلاء می شود که جای مطالعه دارد. این اثر عکس حالت گاز است که با انبساط انرژی و چگالی آن کاهش می یابد. هنگامی که این اتفاق می افتد ، گاز فشار مثبت را اعمال می کند. در مقابل ، از آنجا که انرژی خلا مثبت است ، فشار منفی وارد می کند ، بنابراین کهکشان ها در بزرگترین مقیاس از هم دور می شوند ، نه به هم.

من این پاسخ را نفهمیدم کمی شرم آور است زیرا من یکی از افرادی هستم که نامم در مقاله اصلی نقل شده است. بنابراین می خواهم این موضوع را با جزئیات بیشتری بررسی کنم.

اول از همه ، نوبت اصطلاحات است. انرژی خلا چیست و چرا مهم است؟

اگر جاذبه را کنار بگذاریم ، نمی توانیم انرژی های مطلق را اندازه گیری کنیم. ما فقط تفاوت های مقادیر انرژی را اندازه گیری می کنیم (نسبیت گرایی نقطه مقابل مطلق گرایی ) . احتمالاً این را از کلاس الکترونیک خود به یاد می آورید ، هرگز انرژی پتانسیل الکتریکی را اندازه گیری نمی کنید ، اختلاف موجود در آن را اندازه گیری می کنید ، این همان چیزی است که جریان را ایجاد می کند یعنی اختلاف پتانسیل . مثل اینکه لیست بلندی از مقایسه قد دارید ، پیتر 2 اینچ از مری و مری یک اینچ از باب و باب 5 اینچ از آلیس کوچکتر است. اما شما قد مطلق هیچکس را نمی دانید. انرژی ها اینطور هستند.

در حال حاضر ، موضوع این است که شما فقط می توانید اختلاف انرژی را اندازه گیری کنید - به شرطی که گرانش را نادیده بگیرید. زیرا همه انواع انرژی دارای کشش گرانشی هستند (با گرانش در اندرکنش هستند)و برای همین کشش گرانشی است که مطلق است و همین اهمیت دارد نه نسبی.

بنابراین صحبت از انرژی های مطلق در نسبیت عام ، نظریه گرانش اینشتین ، اهمیت پیدا می کند. بله ، دوباره #انیشتین .

حال ، اگر می خواهیم ارزش مطلق انرژیها را دریابیم ، باید این کار را فقط در یک مورد انجام دهیم ، زیرا اختلاف انرژی را می دانیم. به مقایسه های قد فکر کنید. اگر طول قد همه اشخاص را نسبی را می دانید ، کافی است قد مطلق یک نفر را اندازه گیری کنید ، مثلاً پائول ، برای دانستن قد مطلق همه کافی است. در نسبیت عام ، ما قد پائول را اندازه گیری نمی کنیم ، خلا را اندازه می گیریم.

🔺چطور این کار را انجام می دهیم؟ برای این منظور باید به معادلات اینشتین برای نسبیت عام نگاهی بیندازیم.

✔️ اینجا

معادلات بالا "معادلات میدان اینشتین" نامیده می شوند. آنها دارای دو ثابت هستند ، بنابراین مقدار یکسانی در هر نقطه از فضا و در هر لحظه از زمان دارند. ثابت شتاب جهانی گرانش G ، ثابت نیوتن است و قدرت گرانش را تعیین می کند. دیگری ، لامبدا ، ثابت کیهان شناسی نامیده می شود. R ها در اینجا خمیدگی فضا-زمان را تعیین می کنند.

و این عبارت با T شامل انواع دیگر انرژی ها ، ذرات و تابش و غیره است. این بدان معناست که اگر عبارت T را روی صفر قرار دهیم ، فضای خالی داریم. بنابراین می توانید لامبدا را به عنوان چگالی انرژی خلاء تفسیر کنید. بنابراین ، نه کل انرژی ، بلکه انرژی در یکای حجم. اگر جهان منبسط شود این چگالی انرژی خلاء کاهش نمی یابد زیرا این خاصیت فضا-زمان است.‌‌
t.me/higgs_field

پیوست
🔺معادلات میدان گرانشی #انیشتین


✔️معادلات بالا "معادلات میدان اینشتین" نامیده می شوند. آنها دارای دو ثابت هستند ، بنابراین مقدار یکسانی در هر نقطه از فضا و در هر لحظه از زمان دارند. ثابت شتاب جهانی گرانش G ، ثابت نیوتن است و قدرت گرانش را تعیین می کند. دیگری ، لامبدا ، ثابت کیهان شناسی نامیده می شود. R ها در اینجا خمیدگی فضا-زمان را تعیین می کنند.

و این عبارت با T شامل انواع دیگر انرژی ها ، ذرات و تابش و غیره است. این بدان معناست که اگر عبارت T را روی صفر قرار دهیم ، فضای خالی داریم. بنابراین می توانید لامبدا را به عنوان چگالی انرژی خلاء تفسیر کنید. بنابراین ، نه کل انرژی ، بلکه انرژی در یکای حجم. اگر جهان منبسط شود این چگالی انرژی خلاء کاهش نمی یابد زیرا این خاصیت فضا-زمان است.‌‌
t.me/higgs_journals

🔻collapse of the wave function

🔺فروپاشی تابع موج

✔️ یعنی یک موج را با معادله شرودینگر (مجموعه ای از احتمالات) تنها تا زمانی میتوانید توصیف کنید که سیستم کوانتومی را اندازه نگرفتید با اندازه گیری measurement یا مشاهده observation تابع موج که توصیفی مبنی مجموعه ای از احتمالات است به یک حالت فرو می ریزد. تفاسیر interpretation از همین رهگذر مطرح می شوند ،

🔺چگونه هنگام اندازه گیری ، تعداد حالات محتمل یک سیستم کوانتومی به یک حالت collapse فرو می کاهد؟

تفسیر کپنهاگ Copenhagen ، تعیین گرا deterministic نیست و موج را مفهومی مجرد معرفی می کند که (دیدگاه ذهنی subjective) تابع موج بیانگر دانش ما از موج wave است و نه آبژه ی موج.
و تفسیر بوهمی , از ایده local hidden variable متغییر محلی پنهان ،تابع موج را توصیف می کند .

تفاسیر دیگری نیز وجود دارند مانند تفسیر متروک نویمان-ویگنر که در دهه هفتاد با انصراف یوجین ویگنر از این تفسیر کاملا کنار گذاشته شد .
یا تفسیر جهان های متعدد ، که تازگی طرفداران بسیاری یافته است.
تفسیر اساسا به فلسفه ربط بیشتری دارد تا علم و متد متقن اش.
@higgs_field

🔺 پرواز روی ابرها

t.me/higgs_field

🔺Vaccum Energy

✔️ انرژی خلأ، انرژی پس زمینه فضاست که در سراسر جهان وجود دارد. چنین رفتاری در اصل عدم قطعیت زمان-انرژی پیش‌بینی شده‌است؛ اصل عدم قطعیت زمان-انرژی می‌گوید همیشه مقداری عدم قطعیت در مقدار انرژی وجود دارد -نمی‌توان مقدار دقیق متغیرهای مزدوج مانند اندازه حرکت-مکان (یا زمان-انرژی) را به‌طور همزمان تعیین کرد- و ما هیچگاه نمی‌توانیم مقدار انرژی را به صورت کاملًا دقیق بدست آوریم. بنابراین نمی‌توانیم ادعا کنیم انرژی خلأ، دقیقاً صفر است و این بدان معناست که در یک بازهٔ زمانی بسیار کوتاه، خلأ دارای یک انرژی غیرصفر است. این انحراف از انرژی واقعی خلأ (یعنی صفر) را افت و خیز خلأ یا افت و خیز کوانتومی خلأ می‌نامیم؛ با این وجود، هنوز هم نمی‌توان تأثیر دقیق چنین مقدار انرژی زودگذری را ارزیابی کرد. انرژی خلأ، مورد خاصی از انرژی نقطه صفر است که به خلأ کوانتومی مربوط می‌شود.
🔻از همین رو هیچ سیستم کوانتومی دارای انرژی صفر در عالم نمی تواند وجود داشته باشد و باتوجه به اینکه دما وابسته به جنبش ذرات است دمای صفر مطلق نیز در عالم نمیتواند بروز یابد.


http://www.scientificamerican.com/article/follow-up-what-is-the-zer

t.me/higgs_field

🔻ناموضعیت کوانتومی

مفهوم ناموضعیت (nonlocality) بدان معناست که در دنیای کوانتومی، ذرات کوانتومی حتی با وجود دور بودن، می توانند بر یکدیگر تاثیر بگذارند (برخلاف دنیای ماکروسکوپی که یک شی فقط تحت تاثیر اشیای نزدیکش (موضعیت) قرار می گیرد). شاید به همین دلیل است که در اکثر موارد، ناموضعیت کوانتومی با مفهوم درهم تنیدگی کوانتومی (entanglement) ، یکسان در نظر گرفته می شود، در حالیکه این دو مفهوم، تفاوت اندکی با یکدیگر دارند. در واقع یک حالت دو بخشی کوانتومی، برای ایجاد ناموضعیت باید درهم تنیده شود، اما حالت های در هم تنیده ای وجود دارند که چنین ناموضعیتی را ایجاد نمی کنند که مشهورترین مثال در این مورد، حالت های ورنر (werner states) است.



t.me/higgs_field

🔺 Physicist Despairs over Vacuum Energy

Sabine hossenfelder
( translate )
Part²

🔺این امر آن را از انواع دیگر چگالی های انرژی که می شناسیم متمایز می کند. بقیه ، برای مثال برای ماده یا تابش ، همه با انبساط جهان رقیق می شوند. چگالی انرژی خلا ندارد.

چگالی انرژی خلا چه ارتباطی با شتاب جهان دارد؟
اگر بخواهیم بدانیم جهان به طور کلی چه می کند ، چیزی را که Scale factor نامیده می شود معرفی می کنیم. a فاکتور مقیاس به شما می گوید که چگونه فاصله ها با گذشت زمان تغییر می کنند. بنابراین a تابعی از زمان است ، a (t).

اگر جهان منبسط شود ، a افزایش می یابد ، اگر جهان کوچک شود ، a کاهش می یابد. شما این را به معادلات اینشتین اضافه می کنید. و سپس یکی از معادلات می گوید که مشتق مرتبه دوم از فاکتور مقیاس است ، بنابراین این شتاب در انبساط کیهان است ، به عنوان سهمی که متناسب با ثابت کیهان شناسی است. بنابراین از کجا نشأت می گیرد لامبدای مثبت سرعت انبساط را افزایش می دهد.

این همه چه ربطی به نوسانات خلاء دارد؟ هیچی .
و اینجاست که فیزیکدانان بسیار گیج می شوند. توجه کنید، ما نمی توانیم این چگالی انرژی خلاء قابل اندازه گیری را که در نسبیت عام ظاهر می شود محاسبه کنیم. یک ثابت است که ما از مشاهدات استنباط می کنیم و بس.

بسیاری از فیزیکدانان ادعا می کنند که فیزیک ذرات، چگالی انرژی خلا را پیش بینی می کند و 120 بار بزرگتر از اندازه است و این بدترین پیش بینی است ،که حتما این داستان را شنیده اید. اما فقط شاید اشتباه باشد این مقدار که از فیزیک ذرات دریافت می کنید غیر قابل اندازه گیری است ، بنابراین پیش بینی نیست. اگر از کسی شنیدید ، پیشنهاد می کنم از او بپرسید که اختلاف بین پیش بینی و مشاهده چه نظریه ای را رد کرده است؟ پاسخ این است: هیچ. و چرا اینطور است؟ دلیلش این است که هیچ پیش بینی در کار نبود.

بنابراین ما آموختیم : خلا دارای چگالی انرژی است ، این ثابت طبیعت ، متناسب با شتاب انبساط جهان است و هیچ ربطی به نوسانات کوانتومی ندارد. جای امیدوارای ست همچنین روشن می کند که چگونه چیزی که ظاهراً ناشی از نوسانات خلا است می تواند هم در فضا و هم در زمان ثابت باشد. به این دلیل است که هیچ چیز در نوسان نیست. بنابراین این می تواند پاسخ من به سوال بالا باشد.

بگذارید به پاسخ ویراستار نگاه کنیم. این پاسخ از قیاس بین چگالی انرژی خلا و ساده ترین نوع گاز به نام "گاز ایده آل" استفاده می کند. یک گاز ایده آل فقط دسته ای از ذرات است که در اطراف برخورد با یکدیگر حرکت می کنند. گاز ایده آل دارای حجم ، دما ، فشار و انرژی درونی است. انرژی داخلی چیزی است که شما برای انجام کار به آن نیاز دارید. معادله کلیدی :

ΔU = - p ΔV

U انرژی داخلی است
، p فشار
V حجم است.
اندیس Δ نشان می دهد که شما تغییرات کمی در مقادیر بعد از دلتا دارید. فشار گاز ایده آل همیشه مثبت است. آنچه این معادله به شما می گوید این است که اگر حجم را افزایش دهید ، بنابراین ΔV مثبت است ، پس ΔU منفی است ، بنابراین انرژی داخلی کاهش می یابد. این بدان معناست که اگر گاز منبسط شود کار انجام میدهد و انرژی داخلی کمتری برای شما باقی می ماند. منطقی است.

🔺 همانطور که دیدیم ، چگالی انرژی خلاء ، لامبدا ، فقط یک ثابت است. انرژی کل برابر با چگالی انرژی در حجم است. این بدان معناست که اگر حجم افزایش می یابد ، زیرا جهان منبسط می شود ، اما چگالی انرژی خلا ثابت است ، مقدار انرژی خلاء با حجم افزایش می یابد. اگر این انرژی را با انرژی درونی یک گاز برابر کنید ، این بدان معناست که دلتا U باید مثبت باشد ، و اگر دلتا V نیز مثبت باشد ، فضا منبسط می شود ، این تنها در صورت منفی بودن فشار می تواند باشد.
🔺چکیده:
اگر فشاری را با خلا مرتبط کنید ، آن فشار منفی است. با این حال ، مشکل این توضیح این است که انرژی خلا انرژی درونی نیست ، انرژی کلی است و انرژی خلا نیز به هیچ وجه یک گاز نیست ، زیرا از هیچ چیزی ساخته نشده است و چنین قیاسی قابل قبول نیست ، و نحوه دریافت نویسندگان مقاله مذکور را از گاز ایده آل قیاس آن با انبساط جهان را نمی دانم.‌‌

🔺بنابراین من نمی خواهم پاسخ ویراستار مقاله مذکور را اشتباه بنامم ، اما فکر می کنم کمی گمراه کننده باشد. خلا را با نوعی تفسیر فیزیکالیستی وصف می کند ، یعنی ثابت کیهان شناسی نوعی گاز عجیب است ، اما مشخص نمیکند که بیان گازی از خلا نوعی قیاس است. چنین قیاس هایی در فیزیک به عقیده من بی معنی اند . و شاید همان دلیلی است که بسیاری از مردم عقیده نامفهومی فیزیک یا فیزیکدانان را دارند و معتقدند که فیزیک کاملاً از دست رفته است ، یا شاید هر دو.

اگر به ریاضیات نگاه کنید ، بهترین راه برای فکر کردن در مورد چگالی انرژی خلا این است که فقط یک ثابت طبیعت است.‌‌