‍ 📌10 mind-boggling things you should know about quantum physics





2. Something can be both wave and particle

🔺A solar sail: in space, light exerts pressure like the wind on Earth. (Image credit: getty)
J. J. Thomson won the Nobel Prize in 1906 for his discovery that electrons are particles. Yet his son George won the Nobel Prize in 1937 for showing that electrons are waves. Who was right? The answer is both of them. This so-called wave-particle duality is a cornerstone of quantum physics. It applies to light as well as electrons. Sometimes it pays to think about light as an electromagnetic wave, but at other times it’s more useful to picture it in the form of particles called photons. 
A telescope can focus light waves from distant stars, and also acts as a giant light bucket for collecting photons. It also means that light can exert pressure as photons slam into an object. This is something we already use to propel spacecraft with solar sails, and it may be possible to exploit it in order to maneuver a dangerous asteroid off a collision course with Earth, according to Rusty Schweickart, chairman of the B612 Foundation.‌‌


🔺2. یک چیز همزمان ، می تواند هم موج باشد و هم ذره

یک بادبان خورشیدی:
در فضا ، نور مانند باد بر روی زمین فشار وارد می کند

جی جی تامسون در سال 1906 به دلیل کشف الکترون ها به عنوان ذرات ، برنده جایزه نوبل شد. با این حال ، پسرش جورج در سال 1937 جایزه نوبل را به دلیل نمایش الکترون ها به عنوان امواج دریافت کرد.
• حق با کی بود؟

پاسخ هر دوی آنهاست. این به اصطلاح دوگانگی موج-ذره سنگ بنای فیزیک کوانتوم است. در مورد نور و همچنین الکترون ها کاربرد دارد. گاهی اوقات تصور نور به عنوان یک موج الکترومغناطیسی مفید است ، اما در مواقع دیگر تصور کردن آن به شکل ذراتی به نام فوتون مفیدتر است.
یک تلسکوپ می تواند امواج نوری ستارگان دور را متمرکز کند و یا به عنوان یک Light-bucket غول پیکر برای جمع آوری فوتون ها عمل می کند. همچنین به این معناست که نور می تواند با اعمال فوتون ها به یک جسم فشار وارد کند. به گفته شوایکارت ، رئیس بنیاد B612 ، این چیزی است که ما قبلاً برای حرکت فضاپیماها با بادبان های خورشیدی استفاده کرده ایم و ممکن است بتوان از آن برای انحراف یک سیارک خطرناک در مسیر برخورد با زمین استفاده کرد.‌‌


منبع :
Space.com

ترجمه : کوانتوم مکانیک


📌 @HIGGS_FIELD

📚 کتاب

▪️حساب دیفرانسیل و انتگرال و هندسه تحلیلی
▪️جلد اول و دوم

◾️ نویسنده: لوئیس لیتهلد
◾️ مترجم: مهدی بهزاد، محسن رزاقی
◾️ مرکز نشر دانشگاهی

🔰 دانلود کتاب
جلد اول (قسمت اول)
جلد اول (قسمت دوم)
جلد دوم (قسمت اول)
جلد دوم (قسمت دوم)

🆔 https://t.me/higgs_book

.



📌 Light-bucket


🔺(astronomy, idiomatic, informal) A reflecting telescope, especially one with a relatively large aperture and suitable for observing deep sky objects such as nebulae and galaxies.

🔺یک تلسکوپ منعکس کننده ، به ویژه یک دیافراگم نسبتا بزرگ و مناسب برای مشاهده اشیاء ژرفنای آسمان مانند سحابی و کهکشان ها است .


📌 @HIGGS_FIELD


.

.

📌 مدل مغزی انسان و دیگر حیوانات

🔺با سوزانا هرکولانو هوزل، پژوهشگر مغز و اعصاب همراه باشید تا به شما بگوید تفاوت اصلی مغز انسان با دیگر حیوانات چیست که ما را اینقدر متفاوت کرده و اینکه چه چیزی این تفاوت را ایجاد کرده است.

#زیرنویس

📌 @HIGGS_FIELD

.

📌 میکروبیوم چیست ...!!؟

🔺میکرو ارگانیسم هایی که در بینی ، روی پوست درون روده و واژن و.. زندگی می کنند و طی میلیون ها سال با بدن ما به تعامل رسیده اند و وجود شان برای بدن ضروری است. نوزاد جانداران این میکروبیوم ها را از مادر دریافت می کند ، برای مثال نوزاد کوالا فاقد باکتری های گوارش برگ اوکالیپتوس است ، مادر با ریختن شیره ی معده در دهان نوزاد باکتری های مفید را در دستگاه گوارش فرزندش کشت می دهد .
میکروبیوم در تعامل با محیط و رفتار ها قرار دارند .

📌 @HIGGS_FIELD

.

.

📌 رکورد " سردترین دما " شکسته شد


🔺  رکود سردترین دمایی که تاکنون بدست آمده با خنک کردن گاز روبیدیوم تا دمای ۳۸ پیکوکلوین( ۳۸ تریلیونیوم درجه بالاتر از صفر مطلق) شکسته شد. با این یافته‌ها دانشمندان به بینش‌های جدیدی دربارۀ مکانیک کوانتوم خواهند رسید.

دما مقیاسی از انرژی در ارتعاشات اتم‌ها یا مولکول‌ها است. پایین‌ترین دما به لحاظ نظری «صفر مطلق» یعنی ۰ کلوین یا ۲۷۳.۱۵⁰ – سلسیوس (۴۵۹.۶۷⁰ – فارنهایت) است، نقطه‌ای است که در آن ذرات بنیادی طبیعت دارای کمترین حرکت ارتعاشی هستند. با این حال هنوز دانشمندان نتوانسته‌اند دمای صفر مطلق را حتی در شرایط آزمایشگاهی ایجاد کنند.


📌 @HIGGS_FIELD

.

‍ 📌تلاش One Lab برای ساخت فضا-زمان از ذرات کوانتومی

آدام دکر


🔺بیش از دو دهه است که فیزیکدانان در مورد چگونگی ظهور یافتن بافت فضا-زمان از نوعی درهم تنیدگی کوانتومی فکر کرده اند. در آزمایشگاه مونیکا شلایر اسمیت در دانشگاه استنفورد ، آزمایش فکری بدل به واقعیت می شود.

ذرات کوانتومی در هم تنیده در یک ساختار " درخت مانند " با پیکربندی مختلف فضا-زمان مطابقت دارند.

چشم اندازهای مرتبط با آزمایش مستقیم تئوری گرانش کوانتومی ضعیف عمل می کنند . برای بررسی در مقیاس بسیار کوچک پلانک ، که در آن اثرات گرانشی کوانتومی ظاهر می شود ، به شتاب دهنده ذرات به بزرگی کهکشان راه شیری نیاز دارید. به همین ترتیب ، سیاهچاله ها دارای ویژگی های منحصر به فردی هستند که توسط گرانش کوانتومی توضیح داده می شوند ، اما هیچ سیاهچاله ای به طور خاص در این نزدیکی نیست - و حتی اگر این گونه باشد ، ما هرگز نمی توانیم امیدوار باشیم که درون آن را ببینیم.
گرانش کوانتومی از اولین لحظات بیگ بنگ شروع به کار کرده ، اما سیگنال های مستقیم از لحظات ابتدایی مهبانگ به مدت زیادی ست که از بین رفته اند و ما را از رمز گشایی سرنخ های کوچک که اولین بار صدها هزار سال بعد ظاهر شد ، ناتوان می سازد .

اما در آزمایشگاه کوچکی در خارج از پالو آلتو ، استاد دانشگاه استنفورد مونیکا شلایر اسمیت و تیمش سعی می کنند راهی متفاوت برای آزمایش گرانش کوانتومی بدون سیاهچاله ها یا شتاب دهنده های ذرات به اندازه کهکشان پیدا کنند .

بیش از یک دهه است که فیزیکدانان پیشنهاد کرده اند که گرانش-و حتی خود فضا-زمان-ممکن است از یک ارتباط کوانتومی عجیب و غریب به نام درهم تنیدگی بیرون بیاید. شلایر اسمیت و همکارانش در حال مهندسی معکوس این فرایند هستند. با مهندسی سیستم های کوانتومی بسیار درهم تنیده در آزمایش رومیزی ، شلایر اسمیت امیدوار است چیزی را تولید کند که شبیه به فضا-زمان پیچ خورده است که توسط نظریه نسبیت عام آلبرت اینشتین پیش بینی شده بود.

در مقاله ای که در ماه ژوئن منتشر شد ، تیم او اولین گام آزمایشی خود را در این مسیر اعلام کرد: یک سیستم از اتم هایی که توسط نور به دام افتاده اند ،و با ارتباط از پیش برنامه ریزی شده ، با میدان های مغناطیسی به خوبی کنترل می شوند.
در صورتی که آزمایش به روش درست انجام شود ، درهم تنیدگی های طولانی مدت در این سیستم یک هندسه سه بعدی را ایجاد می کند ، مشابه آنچه در مدل های ساده فضا-زمان نوظهور مشاهده شده است. شلایر اسمیت و همکارانش امیدوارند با استفاده از این سیستم ساده ، نمونه هایی مشابه هندسه های پیچیده تر ، از جمله سیاهچاله ها را در آینده ایجاد کنند. در غیاب داده های جدید از فیزیک ذرات یا کیهان شناسی - وضعیتی که می تواند به طور نامحدود ادامه یابد - این می تواند امیدوار کننده ترین راه برای آزمایش جدیدترین ایده ها در مورد گرانش کوانتومی باشد.

ترجمه : کوانتوم مکانیک

مقاله کامل #انگلیسی :
https://www.quantamagazine.org/one-labs-quest-to-build-space-time-out-of-quantum-particles-20210907/


📌 @HIGGS_FIELD

.


📌 تابش اونرو Unruh radiation


🔺اثر Unruh توسط استفان فولینگ در سال 1973 ، پل دیویس در 1975 و ویلیام آنرو در 1976 توصیف شد. گاهی اوقات نیز اثر Fulling-Davies-Unruh نامیده می شود ، تابش اونرو بیان می سازد که اگر در خلاء کوانتومی با شتاب بسیار زیاد حرکت کنید ، خلاء دیگر خلاء به نظر نمی رسد بلکه شبیه حمامی پر از ذرات داغ است. تا کنون اندازه گیری یا مشاهده اثر اونرو امکان پذیر نبوده است .
مشاهده unruh effect عملا غیر ممکن است زیرا نیاز به دستگاه اندازه گیری داریم که در کسری از ثانیه شتاب گرفته و به سرعت نور برسد .
اما از آنجا که بسیاری از قوانین و پیامد های کوانتومی یونیورسال هستند فیزیکدانان با استفاده از شبیه سازی کوانتومی Quantum simulation روش های جایگزینی در نظر دارند تا شرایط ناظر شتاب گرفته را در خلاء باز سازی کنند .


📌 @HIGGS_FIELD

.

.



🔺Theoretical physicists used to explain what was observed.
Now they try to explain why they can't explain what was not observed .‌‌



🔺 وظیفه فیزیکدانان نظری توصیف مشاهدات است . اما اکنون آنان در تلاش برای توضیح چرایی ناتوانی خود در توضیح آنچه مشاهده نشده، هستند .

📌 Sabine hossenfelder

📌 @HIGGS_FIELD


.

.

📌 عکسی که حرکت ماه در یک ماه قمری نشان می دهد

🔺 عکسی به مدت ۲۸ روز و هربار در یک ساعت خاص از ماه گرفته شده


📌 @HIGGS_FIELD


.

.


🔺 برای سیگن عالم چیزی نبود جز یک وجود فریبنده و شگفت انگیز که حقیقت وجود پر رمز و رازش را در پس پرده های نامرئی پنهان ساخته است . وی شیفته ی حقیقت بود و درین راه از هر ابزاری بهره می برد.


📌 @HIGGS_FIELD

‍ 📌آیا انرژی تاریک و ماده تاریک علمی هستند؟
سابین هوسنفلدر
قسمت اول

🔺به تازگی متوجه شده ام که هر بار که در مورد انرژی تاریک یا ماده تاریک صحبت می کنم یا می نویسم ، نظرات بسیاری از افراد دریافت می کنم که می گویند :
" اوه این چیزها وجود ندارند ، شما نمی توانید هر بار که اندازه گیری ناخوشایندی وجود دارد چیزی نامرئی را اختراع کنید ، فیزیکدانان آن را کاملاً گمراه شده اند. "

این یک سوء تفاهم رایج است به طوری که تصمیم گرفتیم یک ویدیو را به این موضوع اختصاص بدهیم . انرژی تاریک و ماده تاریک فرضیه های کاملاً طبیعی و کاملاً علمی هستند. آنها ممکن است اشتباه باشند ، اما این بدان معنا نیست که در وهله اول در نظر گرفتن آنها اشتباه است.


قبل از اینکه چیز دیگری بگویم ، در اینجا یک یادآوری کوتاه می کنم که انرژی تاریک و ماده تاریک چیست؟

🔻 انرژی تاریک چیزی است که سرعت انبساط جهان را افزایش می دهد. مانند انرژی عادی رفتار نمی کند .

ماده تاریک مانند ماده عادی دارای گرانش است ، اما شما نمی توانید آن را ببینید. انرژی تاریک و ماده تاریک دو چیز متفاوت هستند. آنها ممکن است به هم مرتبط باشند ، اما در حال حاضر ما هیچ دلیل درستی نداریم که فکر کنیم آنها با هم مرتبط هستند.

چرا فیزیکدانان به این چیزهای تاریک دست یافته اند؟ خوب ، ما دو نظریه برای توصیف رفتار ماده داریم.

✔️یکی مدل استاندارد فیزیک ذرات است که ذرات اولیه و نیروهای بین آنها را به جز گرانش توصیف می کند.

✔️دیگری نظریه نسبیت عام اینشتین است که نیروی گرانشی را که توسط انواع مواد و انرژی ایجاد می شود ، توصیف می کند.

مشکل این جاست که اگر از نظریه انیشتین را در مورد مدل استاندارد استفاده کنید ، مشاهدات را توصیف نمی کند. پیش بینی هایی که از ترکیب این دو نظریه به دست می آورید با مشاهدات منطبق نیست.

این پیش بینی تنها ناسازگاری با مشاهدات نیست ، تعداد بیشتری از پیش بینی های ناسازگار گوناگون در بین است. برای ماده تاریک نیز چنین است که کهکشانها خیلی سریع می چرخند ، کهکشانها در خوشه ها خیلی سریع حرکت می کنند ، عدسی های گرانشی نور را شدیدا خم می کنند و نه پس زمینه مایکروویو کیهانی و نه رشته های کهکشانی به نظر نمی رسد که آنها را بدون وجود ماده تاریک قابل مشاهده باشند .

برای انرژی تاریک نظر دقیق این است نرخ انبساط جهان سریعتر از محاسبات روی کاغذ است هنگامی که شما می توانید با مشاهده کشف کنید که یک ابرنواختر در کهکشان دیگر به چه سرعتی از ما دور می شود .
شواهد مربوط به انرژی تاریک مانند جامد بودن ماده تاریک و بافت آن مورد نظر دانشمندان نیست.

📌 @HIGGS_FIELD

.


🔺 پیشنهاد میدم هیچ تلاش برای حل این معما نکنید



📌 @HIGGS_FIELD


.

.


🔺 و زندگیست که دامی زیباست .


📌 @HIGGS_FIELD



.

.


📌 probability density function


🔺 the square of the wave function at a point is proportional to the probability of finding the particle at the point.

🔺مربع تابع موج در یک نقطه متناسب با احتمال یافتن ذره در نقطه است

ψ * ψ = |ψ|² ≥ 0


📌 @HIGGS_FIELD


.

.

📌 تلسکوپ هابل


🔺 آژانس فضایی آمریکا، ناسا، تلسکوپ هابل را سی سال پیش در مدار زمین قرار داد . تلسکوپ هابل در بهار ۱۹۹۰ در مدار زمین قرار گرفت و از آن زمان مشغول عکاسی و رصد اعماق فضاست.

عکس‌های جدیدی که ناسا به مناسبت سی سالگی هابل منتشر کرده است همگی متعلق به کاتالوگ کلدول است که مجموعه‌ای از ۱۰۹ خوشه‌ ستاره‌ای، سحابی و کهکشان بود که بین چند هزار تا چند میلیون سال نوری با زمین فاصله دارند. عکس‌ها در طول دوران کاری هابل برای اهداف تحقیقاتی گرفته شده‌اند ولی پیش از این منتشر نشده بودند.


📌 @HIGGS_FIELD

.

📌هر چیزی را در فضای مجازی باور نکنید


گردباد شاهین در سواحل عمان که از آسمانخراش برج خلیفه دبی فیلمبرداری شده است .

🔺 توفند یا توفان شاهین ، توفان حاره ای و با مقیاس بزرگ است ، اما گردباد یا پیچند مقیاس محدودی دارد . توفان شاهین درست است نه گردباد شاهین ،
به غیر از این فیک بودن کلیپ کاملا مشخص است ‌ .



📌 @HIGGS_FIELD


.

.


🔺نیتروژن مایع دمایی حدود 196 درجه سانتیگراد زیر صفر درجه سانتی گراد دارد. هر گاه آن را با آب و مخصوصا آب گرم مخلوط کردید توقع انفجار را داشته باشید .


📌 @HIGGS_FIELD

.

.



🔺دهانه کرلوف در قطب شمال مارس که در زمستان از یخ آب به ضخامت حدسی 2 تا 3 کیلومتر و لایه 1.5 متری یخ خشک (کربن دی اکسید) است . در تابستان یخ خشک تصعید می شود و مستقیما از جامد به گاز بدل می شود .
سطح یخ در شمال نسبت به جنوب بیش از 2 کیلومتر پایین تر است در نتیجه شمال گرم تر است .
دمای زمستان مارس به حدی سرد می شود که ⅓ کربن دی اکسید جو تبدیل به یخ خشک می گردد.



📌 @HIGGS_FIELD


.