.

📌 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


.

.


🔺استخوان های بر جای مانده از گونه ی هومو نئاندرتال زخم ها و شکستگی های متعدد بر روی این استخوان ها را نشان می دهد که نشان دهنده آسیب های هنگام شکار است و این باور را تقویت می کند که این گونه در بهترین حالت از نیزه های کوتاه استفاده می کرده است و ابزار پیچیده تر شکار مختص گونه ی هومو ساپینس بوده است . همزمان با بهبود عملکرد مغز انسان در گونه های جدید تر ، ابزار های شکار نیز ارتقا یافتند .


📌 @HIGGS_FIELD


.

.

📌 رنگ آمیزی جهان توسط مغز ما انجام میشود و رنگها تنها سیگنال الکترومغناطیس با بسامد خاص هستند



🔺نیل ساده توصیف می کند که آماتور ها درک کنند اما دوستان علاقمند فیزیک میدانند الکترون ها فوتون را دریافت و سپس در فضا منتشر می کند .
مقدار تقریبی الکترون ها و پروتون ها برابر است (یعنی عدد الکترونی در بیشتر موارد برابر با عدد اتمی است )و اتم های عناصر مختلف پاسخ متفاوتی در برابر دریافت و انتشار فوتون ها دارند .علت پاسخ رنگی متفاوت مواد مختلف نیز همین مطلب است بشکل دقیق تر فاصله ی اوربیتال ها تعیین کننده طول موج فوتون در تعامل با اتم است.
اتمی که الکترون آن در تراز بالای انرژی باشد در حالت برانگیخته هستند و اتم پیوسته تمایل دارد به حالت پایه بازگردد در نتیجه با جهش معکوس در میزان انرژی سیستم کوانتومی ، انرژی کل سیستم فرو می کاهد.


📌 @HIGGS_FIELD


.

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


🔺بنابراین ، وقتی دانشمندان با چنین اختلاف نظری و مشاهده مواجه می شوند ، چه باید بکند؟ آنها به دنبال نظم های جدید در مشاهده هستند و سعی می کنند راهی ساده برای توضیح آنها بیابند. و این همان چیزی است که انرژی تاریک و ماده تاریک را به دست می دهد . این اصطلاحات بسیار ساده هستند که می توانند به نظریه اینشتین اضافه شوند ، تا نظم های مشاهده شده را توضیح دهد و باعث می شود نظریه دوباره با داده ها موافق باشد.


این امر در مورد انرژی تاریک به راحتی قابل مشاهده است زیرا نسخه فعلی پذیرفته شده از انرژی تاریک فقط یک ثابت است ، به اصطلاح ثابت کیهان شناسی. این ثابت کیهانی فقط ثابت طبیعت است و یک پارامتر ثابت در نسبیت عام است. در واقع ، قبلاً توسط خود اینشتین معرفی شده بود. و چه توضیحی برای مشاهده ممکن است ساده تر از ثابت طبیعت باشد؟

برای ماده تاریک به این سادگی ها نیست. من بارها این انتقاد را می شنوم که ماده تاریک هیچ چیز را توضیح نمی دهد زیرا می توان آن را در مقادیر دلخواه در هر کجا که لازم باشد توزیع کرد و بنابراین می تواند با هر نظری مناسب باشد. اما این اشتباه است به دو دلیل :

اول ، کلمه "ماده" در "ماده تاریک" فقط به طور مبهم به معنی "چیز" نیست. این یک اصطلاح فنی است که به معنی "چیزهایی با رفتار بسیار خاص" است. ماده تاریک مانند ماده عادی رفتار می کند ، با این تفاوت که ، برای همه آنچه ما در حال حاضر می دانیم ، فشار داخلی ندارد. شما نمی توانید هر گونه مشاهده دلخواه را با انتساب به ماده توضیح دهید. اتفاقاً مشاهداتی که داریم می توانند به این طریق توضیح داده شوند. این یک واقعیت بی اهمیت است‌‌

🔻بگذارید تأکید کنم که ماده تاریک در کیهان شناسی نوعی سیال است. هیچ ساختاری ندارد. فیزیکدانان ، نیازی به گفتن ایده هایی شبیه به این که ماده تاریک از یک پارتیکل ساخته شده است ، ندارند .

هر چند شاید اهمیت داشته باشد و یا نداشته باشد. ما در حال حاضر هیچ ملاحظه ای که به ما بگوید ماده تاریک باید دارای زیرساخت میکروسکوپی باشد، نداریم.

دلیل دیگر اینکه چرا می گوییم ماده تاریک می تواند با هر چیزی متناسب باشد این اشتباه است که شما نمی توانید آن را آنطور که می خواهید توزیع کنید. ماده تاریک با توزیع تصادفی در جهان اولیه آغاز می شود. با گسترش جهان و سرد شدن ماده در آن ، ماده تاریک شروع به جمع شدن می کند و ساختارهایی را ایجاد می کند. سپس ماده عادی در پتانسیل های گرانشی ایجاد شده توسط ماده تاریک جمع می شود. بنابراین ، شما نمی توانید ماده را آنطور که می خواهید توزیع کنید. باید با تکامل پویای جهان مطابقت داشته باشد.

به همین دلیل است که ماده تاریک و انرژی تاریک توضیحات علمی خوبی هستند. آنها ساده هستند و در عین حال داده های زیادی را توضیح می دهند.

اکنون ، برای روشن شدن ، این بیان مناسب است. اگر به جزئیات توجه کنید ، طبق معمول ، پیچیده تر میگردد. به این دلیل است که ساختارهای کهکشانی که با ماده تاریک شکل می گیرند در واقع به خوبی با داده ها مطابقت ندارند و برخی از قانون مندی هایی را که ستاره شناسان مشاهده کرده اند توضیح نمی دهند. بنابراین ، دلایل خوبی برای شک و تردید وجود دارد که ماده تاریک در نهایت داستان درستی است ، اما به این سادگی نیست که فقط بگوییم "این غیر علمی است".‌‌


📌 @HIGGS_FIELD

.


📌حفره ی سیاه

🔺فیلم سوراخ سیاه محصول سینمای انگلستان با محوریت طمع انسان بسیار قابل تامل هست. این فیلم ۳دقیقه‌ای، با پایان‌ تکان‌دهنده‌ و قابل تاملش، مخاطب را میخکوب میکند.
این فیلم برنده‌ ۴جایزه بین‌المللی شد.

سوراخ سیاه در مغز انسان یا همان سیاه چاله طمع است که هرگز پر نمی‌شود ..!!


📌 @HIGGS_FIELD



.

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



3. Objects can be in two places at once



🔺Wave-particle duality is an example of superposition. That is, a quantum object existing in multiple states at once. An electron, for example, is both ‘here’ and ‘there’ simultaneously. It’s only once we do an experiment to find out where it is that it settles down into one or the other. 
This makes quantum physics all about probabilities. We can only say which state an object is most likely to be in once we look. These odds are encapsulated into a mathematical entity called the wave function. Making an observation is said to ‘collapse’ the wave function, destroying the superposition and forcing the object into just one of its many possible states.
This idea is behind the famous Schrödinger’s cat thought experiment. A cat in a sealed box has its fate linked to a quantum device. As the device exists in both states until a measurement is made, the cat is simultaneously alive and dead until we look.‌‌


3. اشیاء می توانند همزمان در دو مکان قرار گیرند


🔺دوگانگی موج-ذره نمونه ای از برهم نهی Super position است. یعنی یک شیء کوانتومی Quantum Object که همزمان در چندین حالت State وجود دارد. به عنوان مثال ، یک الکترون همزمان "اینجا" و "آنجا" است. فقط یکبار آزمایش می کنیم تا دریابیم در کجا قرار دارد که در یکی از حالات قرار می گیرد.
این امر به فیزیک کوانتومی همه چیز را در مورد احتمالات نشان می دهد. ما تنها می توانیم بگوییم وقتی یک شیء را نگاه می کنیم به احتمال زیاد در کدام حالت قرار دارد. این شانس در یک نهاد ریاضی به نام تابع موج قرار می گیرد. گفته می شود که با مشاهده‌ ، تابع موج "فرو می ریزد" ، برهم نهی را از بین می برد و جسم را مجبور می کند تنها در یکی از بسیاری از حالتهای ممکن خود قرار گیرد.
این ایده به نام آزمایش فکری گربه شرودینگر مشهور است. گربه ای که در جعبه ای مهر و موم شده است سرنوشت آن با دستگاه کوانتومی مرتبط است. از آنجا که دستگاه در هر دو حالت قرار دارد تا اندازه گیری انجام شود ، گربه به طور همزمان زنده و مرده است تا زمانی که ما نگاه کنیم.‌‌

منبع :
space.com
ترجمه : کوانتوم مکانیک

📌 @HIGGS_FIELD

.

📌 سپر الکترومغناطیس زمین حاصل فعل و انفعالات هسته‌ی زمین


🔺در ابتدایی ترین لحظات شکل گیری سامانه خورشیدی بعلت برخورد های جرمی سیارک هایی ک در نهایت زمین را شکل دادند حرارت بالا رفت ، از همین رو سیاره هایی مانند زمین ما سیاره های سنگی و صخره ای نام دارند و اشاره به اغازین روز های شکل گیری از سنگ مذاب است .
(چکش را به سندان ده بار بکوبید سپس چکش را لمس کنید ، داغ است)
دانشمندان تصور می کنند که حرارت هسته ی زمین تا 10 هزار درجه ی سانتیگراد باشد در مرکز این هسته ی چگال و داغ فلزاتی مانند نیکل و آهن وجود دارد .
این فشار و حرارت فوق العاده بالای هسته ی زمین که باعث فرایندی شبیه به فرایند های تولید انرژی تابشی در ستارگان است و اساسا میدان مغناطیسی قوی خبر از تولید تابش الکترومغناطیس در هسته میدهد با این حال فعل و انفعالات درون هسته ی زمین هم چنان با حدس و احتمال مطرح می شود.


📌 @HIGGS_FIELD


.

.


📌 ‍ #quantum_tunneling

🔻تاریخچه ی تونل زنی کوانتومی

🔺 تونل زنی کوانتومی یکی از دستاورهای بسیار مهم دهه ی سوم قرن بیستم است، پدیده ای که تا امروز ۵ جایزه ی نوبل فیزیک را برای دانشمندان به ارمغان آورده است. دانشمندانی همچون هانری بکرل، ماری کوری، پیرکوری و رادرفورد که تابش را مطالعه می کردند، به تونل زنی برخورد کردند. اما تونل زنی کوانتومی به طور صریح برای اولین بار در سال ۱۹۲۷ و توسط فردریش هوند، مورد توجه قرار گرفت. بعدها دانشمندان دیگری از این نظریه برای توضیح پدیده های تابشی استفاده کردند. اما در نهایت این ماکس بورن بود که تونل زنی کوانتومی را نتیجه ی کلی قوانین مکانیک کوانتومی معرفی کرد. پس از آن، پای تونل زنی کوانتومی به حوزه های وسیع تری مانند دیودها، ترانزیستورها و نیمه رساناها باز شد.

🔻تونل زنی کوانتومی از نمای نزدیک!

🔺برای تعریف ساده ی تونل زنی کوانتومی، به سراغ معروفترین مثال می روم. فرض کنید بین در یک دره و بین دو کوه گیر افتاده اید، تنها راهی که برای بیرون رفتن از دره به فکر می رسد این است که از یکی از کوه ها بالا رفته، از قله عبور کرده و در سمت دیگر کوه فرود آیید. اما اگر شما یک ذره ی کوانتومی بودید، راه جالب دیگری هم برای خروج شما از این دره وجود داشت: عبور از درون کوه! این راه حل اگرچه در دنیای ماکروسکوپی ما خنده دار به نظر می رسد، اما همان اتفاقی است که هر لحظه در دنیای میکروسکوپی اتفاق می افتد، یعنی تونل زنی کوانتومی. پس حالا می توانیم تونل زنی کوانتومی را اینطور تعریف کنیم: اگر برای رفتن یک ذره ی کوانتومی به یک حالت کوانتومی دیگر، یک سد انرژی وجود داشته باشد، ذره با وجود داشتن انرژی کمتر از آن سد، می تواند از آن عبور کند (گذشتن از درون کوه). اگر گذر ارواح و اشباح از درون دیوار را فقط در فیلم ها دیده اید، گذر ذرات کوانتومی از سدهای انرژی، هر لحظه رخ می دهد. در واقع از نظر فیزیک کلاسیکی، امکان ندارد یک ذره بتواند از سدی با انرژی بیشتر از انرژی درونی اش بگذرد، اما در مکانیک کوانتومی، این پدیده کاملاً عادی است.

🔺تونل زنی کوانتومی، نتیجه ای از اصل برهم نهی Super position کوانتومی و اصل عدم قطعیت Uncetainty principle است.
✔️ برای روشن تر شدن، اجازه دهید به همجوشی هسته ای بازگردیم. طبق فیزیک کلاسیک ، دمای خورشید برای همجوشی هسته ای کافی نیست. اما اصل برهم نهی کوانتومی می گوید هسته می تواند در بیش از یک مکان وجود داشته باشد (به خاطر ماهیت موج گونه اش)، بنابراین برای رسیدن به دمای کافی و رخ دادن همجوشی، احتمال معینی وجود دارد. بنابر اصل عدم قطعیت هایزنبرگ، اندازه حرکت یک شی همیشه دارای عدم قطعیت است، بنابراین با گذشت زمان، دو هسته می توانند به سرعت لازم برای همجوشی برسند.

* برای همجوشی هسته ای باید دو پروتون اتم هیدروژن بر نیروی دافعه ای الکترون ها فائق آیند و یک اتم هلیم را شکل دهند دمای بالا از لرزش و ارتعاش پروتون ها خبر می دهند ، همچنین فشار و چگالیدگی قلب خورشید را اگر در نظر بگیریم باز شرایط به میزانی نیست که شاهد هم جوشی باشیم و با پدیده های کوانتومی و عدم قطعیت این فرایند را توصیف می کنیم .

تونل زنی کوانتومی، یکی از چند پدیده ی کوانتومی است که می توانیم آن را در جهان ماکروسکوپی حس کنیم. تونل زنی کوانتومی در واپاشی رادیواکتیو یا در دیسک های فلش رخ می دهد. همچنین پژوهش ها حاکی از آن است که در جهش تصادفی DNA درون ارگانیسم های زنده، تونل زنی پروتون یکی از بازیگران اصلی است و حتی این پدیده می تواند علت سرطان باشد.




📌 @HIGGS_FIELD