〰
Causality in a quantum world
The clever use of quantum superposition can create situations in which cause-and-effect relationships between events are not well-defined.
✔️علیت در دنیای کوانتومی
• استفاده هوشمندانه از برهم نهی کوانتومی می تواند موقعیت هایی را ایجاد کند که در آن روابط علت و معلولی بین رویدادها به خوبی تعریف نشده باشد.
https://physicstoday.scitation.org/do/10.1063/pt.6.1.20180328a/full/
قسمت نخست
https://t.me/higgs_field/5200
پیوست شکل 1
https://t.me/higgs_field/5201
📌@higgs_field
〰
Causality in a quantum world
The clever use of quantum superposition can create situations in which cause-and-effect relationships between events are not well-defined.
✔️علیت در دنیای کوانتومی
• استفاده هوشمندانه از برهم نهی کوانتومی می تواند موقعیت هایی را ایجاد کند که در آن روابط علت و معلولی بین رویدادها به خوبی تعریف نشده باشد.
https://physicstoday.scitation.org/do/10.1063/pt.6.1.20180328a/full/
قسمت نخست
https://t.me/higgs_field/5200
پیوست شکل 1
https://t.me/higgs_field/5201
📌@higgs_field
〰
👍2
〰
📌 علیّت در کوانتوم
قسمت نخست
• یک ردیف منظم از دومینوها در مقابل شما قرار دارد. به طور رضایت بخش، به آرامی با انگشت خود به اولین کاشی ضربه می زنید تا آن را واژگون کنید. دومینو می افتد و با همسایه خود برخورد می کند که به همین ترتیب سقوط می کند و یک اثر موج دار ایجاد می کند که تا زمانی که همه دومینوها سقوط کنند ادامه می یابد.
سقوط دومینوها مفهومی عمیقاً ریشهدار از علم و زندگی روزمره را نشان میدهد: علیت. رویداد B (آخرین سقوط دومینو) به دلیل رویداد A (اولین دومینو سقوط می کند) رخ می دهد. B فقط در صورتی اتفاق می افتد که A رخ دهد و وقوع A مستقل از B باشد.
اما این ساختار علّی ساده زندگی روزمره می تواند در قلمرو کوانتومی شکسته شود. تحقیقات اخیر نشان میدهد که روابط علی را میتوان در حالتهای برهمنهی کوانتومی قرار داد که در آن A بر B تأثیر میگذارد و B بر A تأثیر میگذارد. به عبارت دیگر، نمیتوان گفت که سرنگونی آخرین دومینوی کوانتومی نتیجه سقوط اولین دومینوی است یا علت آن. . موضوع در حال ظهور علیت نامعین در یک جهان کوانتومی ممکن است بینش جدیدی در مورد مبانی نظری فیزیک کوانتومی و نسبیت عام ارائه دهد.
🔻سوئیچینگ کوانتومی
• وقتی عوامل ارتباطی را در نظر بگیریم، روابط علی معنایی عملیاتی پیدا میکنند. با انتخاب آزادانه او برای فشار دادن اولین کاشی دومینو، یک عامل، که معمولاً آلیس نامیده می شود، می تواند سیگنالی را به یک عامل دیگر، باب، در محل آخرین دومینو ارسال کند. این دو عامل میتوانند با ارسال و دریافت بیتهای کوانتومی از طریق سیمهایی که آزمایشگاههای عاملها را به هم متصل میکنند، ارتباط برقرار کنند. عملیات یک عامل روی کیوبیت یک رویداد را تعریف می کند. در یک ساختار علّی معین، که در آن دو رویداد یا زمانی، نوری یا فضاگونه از هم جدا میشوند، یا رویداد آلیس A علت یا معلول رویداد B در آزمایشگاه باب است، یا این دو رویداد مستقل از یکدیگر هستند.
در سال 2009، جولیو چیریبلا و همکارانش پیشنهادی را ارائه کردند تا سیمها را بهعنوان سیستمهای کوانتومی در نظر بگیریم که میتوانند به برهم نهی شوند. چنین تنظیمی تغییر منسجم ترتیب عملیات اعمال شده روی کیوبیت ها را ممکن می سازد. اگر سیم خروجی آزمایشگاه آلیس را با ورودی باب وصل کند، عملیات A مقدم بر عملیات B است. اگر خروجی آزمایشگاه باب را با ورودی آلیس وصل کند، B مقدم بر A می شود (شکل 1 را ببینید). در نهایت، با آمادهسازی پیکربندیهای دو سیم در حالت برهمنهی کوانتومی، برهمنهی «A باعث B» و «B باعث A» میشود که ما آن را سوئیچ کوانتومی مینامیم. چنین تنظیمی شبیه به برخی از روابط شکارچی-شکار است، که در آن اعداد شکارچی بر تعداد طعمه تأثیر میگذارند، با این حال اعداد طعمه بر تعداد شکارچیان نیز تأثیر میگذارند. به دنبال کارهایی که اوگنیان اورشکوف، فابیو کاستا و من در سال 2012 منتشر کردیم، اکنون میدانیم که سوئیچ کوانتومی تنها نمونهای از ساختار علیت طرد شده indefinite causal است که در آن مشخص نشده است که آیا رویداد A علت یا معلول رویداد B است. ، یا اینکه آیا این دو مستقل هستند.
شکل 1
https://t.me/higgs_field/5201
📌@higgs_field
〰
📌 علیّت در کوانتوم
قسمت نخست
• یک ردیف منظم از دومینوها در مقابل شما قرار دارد. به طور رضایت بخش، به آرامی با انگشت خود به اولین کاشی ضربه می زنید تا آن را واژگون کنید. دومینو می افتد و با همسایه خود برخورد می کند که به همین ترتیب سقوط می کند و یک اثر موج دار ایجاد می کند که تا زمانی که همه دومینوها سقوط کنند ادامه می یابد.
سقوط دومینوها مفهومی عمیقاً ریشهدار از علم و زندگی روزمره را نشان میدهد: علیت. رویداد B (آخرین سقوط دومینو) به دلیل رویداد A (اولین دومینو سقوط می کند) رخ می دهد. B فقط در صورتی اتفاق می افتد که A رخ دهد و وقوع A مستقل از B باشد.
اما این ساختار علّی ساده زندگی روزمره می تواند در قلمرو کوانتومی شکسته شود. تحقیقات اخیر نشان میدهد که روابط علی را میتوان در حالتهای برهمنهی کوانتومی قرار داد که در آن A بر B تأثیر میگذارد و B بر A تأثیر میگذارد. به عبارت دیگر، نمیتوان گفت که سرنگونی آخرین دومینوی کوانتومی نتیجه سقوط اولین دومینوی است یا علت آن. . موضوع در حال ظهور علیت نامعین در یک جهان کوانتومی ممکن است بینش جدیدی در مورد مبانی نظری فیزیک کوانتومی و نسبیت عام ارائه دهد.
🔻سوئیچینگ کوانتومی
• وقتی عوامل ارتباطی را در نظر بگیریم، روابط علی معنایی عملیاتی پیدا میکنند. با انتخاب آزادانه او برای فشار دادن اولین کاشی دومینو، یک عامل، که معمولاً آلیس نامیده می شود، می تواند سیگنالی را به یک عامل دیگر، باب، در محل آخرین دومینو ارسال کند. این دو عامل میتوانند با ارسال و دریافت بیتهای کوانتومی از طریق سیمهایی که آزمایشگاههای عاملها را به هم متصل میکنند، ارتباط برقرار کنند. عملیات یک عامل روی کیوبیت یک رویداد را تعریف می کند. در یک ساختار علّی معین، که در آن دو رویداد یا زمانی، نوری یا فضاگونه از هم جدا میشوند، یا رویداد آلیس A علت یا معلول رویداد B در آزمایشگاه باب است، یا این دو رویداد مستقل از یکدیگر هستند.
در سال 2009، جولیو چیریبلا و همکارانش پیشنهادی را ارائه کردند تا سیمها را بهعنوان سیستمهای کوانتومی در نظر بگیریم که میتوانند به برهم نهی شوند. چنین تنظیمی تغییر منسجم ترتیب عملیات اعمال شده روی کیوبیت ها را ممکن می سازد. اگر سیم خروجی آزمایشگاه آلیس را با ورودی باب وصل کند، عملیات A مقدم بر عملیات B است. اگر خروجی آزمایشگاه باب را با ورودی آلیس وصل کند، B مقدم بر A می شود (شکل 1 را ببینید). در نهایت، با آمادهسازی پیکربندیهای دو سیم در حالت برهمنهی کوانتومی، برهمنهی «A باعث B» و «B باعث A» میشود که ما آن را سوئیچ کوانتومی مینامیم. چنین تنظیمی شبیه به برخی از روابط شکارچی-شکار است، که در آن اعداد شکارچی بر تعداد طعمه تأثیر میگذارند، با این حال اعداد طعمه بر تعداد شکارچیان نیز تأثیر میگذارند. به دنبال کارهایی که اوگنیان اورشکوف، فابیو کاستا و من در سال 2012 منتشر کردیم، اکنون میدانیم که سوئیچ کوانتومی تنها نمونهای از ساختار علیت طرد شده indefinite causal است که در آن مشخص نشده است که آیا رویداد A علت یا معلول رویداد B است. ، یا اینکه آیا این دو مستقل هستند.
شکل 1
https://t.me/higgs_field/5201
📌@higgs_field
〰
Telegram
attach 📎
👍1
〰
🔺 شکل 1. ترتیب اعمال کادرهای A و B به حالت کوانتومی یک سیستم به پیکربندی سیم بستگی دارد. با آمادهسازی حالت سیم در برهمنهی کوانتومی دو پیکربندی، مدار حالتی را خروجی میدهد که در آن A قبل از B و B قبل از A میآیند.
📌@higgs_field
〰
🔺 شکل 1. ترتیب اعمال کادرهای A و B به حالت کوانتومی یک سیستم به پیکربندی سیم بستگی دارد. با آمادهسازی حالت سیم در برهمنهی کوانتومی دو پیکربندی، مدار حالتی را خروجی میدهد که در آن A قبل از B و B قبل از A میآیند.
📌@higgs_field
〰
👍1
〰
🔺 10 فیزیکدان برتر به نقل از گاردین
📌1- اسحاق نیوتن
🔺ایزاک نیوتن (1727-1643) که در لینکلن شایر به دنیا آمد، یکی از مخترعان حساب دیفرانسیل و انتگرال، مشارکت کننده عمده در علم اپتیک و یک ریاضیدان با استعداد، قوانین مکانیک را که اکنون زیربنای بخش های وسیعی از فیزیک کلاسیک است، تشریح کرد. مهمتر از همه، نیوتن اصل گرانش را تشریح کرد که چگونگی چرخش سیارات به دور خورشید را توضیح داد. در طول زندگیاش، افتخاراتی از جمله ریاست انجمن سلطنتی به او تحمیل شد. او به عنوان یک عقلگرای عالی مشهور است، اگرچه او در واقع بیشتر درباره کیمیا و مذهب نوشت، از جمله رسالهای 300000 کلمهای که تلاش میکرد ثابت کند پاپ واقعاً دجال و یک "فاحشه آخرالزمانی" apocalyptic whore”. است.
📌@higgs_field
〰
🔺 10 فیزیکدان برتر به نقل از گاردین
📌1- اسحاق نیوتن
🔺ایزاک نیوتن (1727-1643) که در لینکلن شایر به دنیا آمد، یکی از مخترعان حساب دیفرانسیل و انتگرال، مشارکت کننده عمده در علم اپتیک و یک ریاضیدان با استعداد، قوانین مکانیک را که اکنون زیربنای بخش های وسیعی از فیزیک کلاسیک است، تشریح کرد. مهمتر از همه، نیوتن اصل گرانش را تشریح کرد که چگونگی چرخش سیارات به دور خورشید را توضیح داد. در طول زندگیاش، افتخاراتی از جمله ریاست انجمن سلطنتی به او تحمیل شد. او به عنوان یک عقلگرای عالی مشهور است، اگرچه او در واقع بیشتر درباره کیمیا و مذهب نوشت، از جمله رسالهای 300000 کلمهای که تلاش میکرد ثابت کند پاپ واقعاً دجال و یک "فاحشه آخرالزمانی" apocalyptic whore”. است.
📌@higgs_field
〰
👍3
🟣 علیت در کوانتوم
چکیده ای از ماجرا
قسمت اول
https://t.me/higgs_journals/1294
قسمت دوم
https://t.me/higgs_journals/1295
🆔 @phys_Q
چکیده ای از ماجرا
قسمت اول
https://t.me/higgs_journals/1294
قسمت دوم
https://t.me/higgs_journals/1295
🆔 @phys_Q
👍1
📌مکانیک کوانتومی و جبرگرایی (عدم تعیین کوانتومی)
🔺زمانی در علوم فیزیکی فرض بر این بود که اگر رفتار مشاهده شده در یک سیستم قابل پیش بینی نباشد، مشکل به دلیل کمبود اطلاعات دقیق است، به طوری که یک بررسی دقیق و کافی در نهایت منجر به یک نظریه قطعی می شود.
(" اگر دقیقاً همه نیروهای وارد بر تاس را می دانستید، می توانستید پیش بینی کنید که کدام عدد به دست می آید.").
با این حال، ظهور مکانیک کوانتومی زیربنای آن رویکرد را حذف کرد، با این ادعا که (حداقل بر اساس تفسیر کپنهاگ) اساسیترین اجزای ماده گاهی اوقات رفتار غیرقطعی دارند. این امر ناشی از فروپاشی تابع موج است، که در آن وضعیت یک سیستم در هنگام اندازهگیری به طور کلی قابل پیشبینی نیست.
مکانیک کوانتومی فقط احتمالات پیامدهای احتمالی را پیشبینی میکند که توسط قانون بورن Born rule ارائه میشوند. رفتار غیر قطعی در فروپاشی تابع موج نه تنها یکی از ویژگیهای تفسیر کپنهاگ، با وابستگی آن به مشاهدهگر است ، بلکه همچنین از فروپاشی عینی و نظریههای دیگر است.
مخالفان عدم قطعیت کوانتومی پیشنهاد کردند که جبرگرایی میتواند با فرمولبندی یک نظریه جدید احیا شود که در آن اطلاعات اضافی، به اصطلاح متغیرهای پنهان ، امکان تعیین نتایج قطعی را فراهم میکند. به عنوان مثال، در سال 1935، انیشتین، پودولسکی و روزن مقاله ای با عنوان «آیا توصیف مکانیکی کوانتومی واقعیت فیزیکی را می توان کامل در نظر گرفت؟»
✔️ با این استدلال که چنین نظریه ای در واقع برای حفظ اصل موضعیت locality ضروری است را نگاشتند . در سال 1964، جان اس. بل توانست یک آزمون نظری برای نظریههای متغیر پنهان محلی تعریف کند، که به عنوان یک آزمون آزمایشی قابل اجرا از طریق کار کلوزر، هورن، شیمونی و هولت مجدداً فرموله شد. نتیجه منفی آزمایشهای دهه 1980 توسط آلن اسپکت، چنین نظریههایی را رد کرد و فرضیات خاصی را درباره آزمایش ارائه کرد.
علاوه بر این نویمان با رویکرد ریاضیاتی وجود متغیر های پنهان را منتفی ساخت و از آن به بعد ایده ی ناقص بودن تئوری کوانتوم رد و همچنین عدم تعیین گرایی مکانیک کوانتوم تایید شد.
بنابراین هر تفسیری از مکانیک کوانتومی، از جمله فرمولبندیهای قطعی، باید یا موضعیت را رد کند یا قطعیت خلاف واقع را به طور کامل رد کند. نظریه دیوید بوهم نمونه اصلی یک نظریه کوانتومی قطعی غیرمحلی است.
🔺گفته میشود که تفسیر جهانهای متعدد multiple worlds قطعی است، اما نتایج تجربی هنوز قابل پیشبینی نیست: آزمایشکنندگان نمیدانند در نهایت در کدام «جهان» قرار خواهند گرفت. از نظر فنی، قطعیت خلاف واقع وجود ندارد.
یک پیامد قابل توجه عدم تعیین گرایی کوانتومی، اصل عدم قطعیت هایزنبرگ است که از اندازه گیری دقیق همزمان همه ویژگی های ذره جلوگیری می کند.
🔺متغیر محلی پنهان یا local hidden variable
http://www.cosmosmagazine.com/features/online/4137/how-much-free-will-do-we-have:
📌@higgs_field
〰
🔺زمانی در علوم فیزیکی فرض بر این بود که اگر رفتار مشاهده شده در یک سیستم قابل پیش بینی نباشد، مشکل به دلیل کمبود اطلاعات دقیق است، به طوری که یک بررسی دقیق و کافی در نهایت منجر به یک نظریه قطعی می شود.
(" اگر دقیقاً همه نیروهای وارد بر تاس را می دانستید، می توانستید پیش بینی کنید که کدام عدد به دست می آید.").
با این حال، ظهور مکانیک کوانتومی زیربنای آن رویکرد را حذف کرد، با این ادعا که (حداقل بر اساس تفسیر کپنهاگ) اساسیترین اجزای ماده گاهی اوقات رفتار غیرقطعی دارند. این امر ناشی از فروپاشی تابع موج است، که در آن وضعیت یک سیستم در هنگام اندازهگیری به طور کلی قابل پیشبینی نیست.
مکانیک کوانتومی فقط احتمالات پیامدهای احتمالی را پیشبینی میکند که توسط قانون بورن Born rule ارائه میشوند. رفتار غیر قطعی در فروپاشی تابع موج نه تنها یکی از ویژگیهای تفسیر کپنهاگ، با وابستگی آن به مشاهدهگر است ، بلکه همچنین از فروپاشی عینی و نظریههای دیگر است.
مخالفان عدم قطعیت کوانتومی پیشنهاد کردند که جبرگرایی میتواند با فرمولبندی یک نظریه جدید احیا شود که در آن اطلاعات اضافی، به اصطلاح متغیرهای پنهان ، امکان تعیین نتایج قطعی را فراهم میکند. به عنوان مثال، در سال 1935، انیشتین، پودولسکی و روزن مقاله ای با عنوان «آیا توصیف مکانیکی کوانتومی واقعیت فیزیکی را می توان کامل در نظر گرفت؟»
✔️ با این استدلال که چنین نظریه ای در واقع برای حفظ اصل موضعیت locality ضروری است را نگاشتند . در سال 1964، جان اس. بل توانست یک آزمون نظری برای نظریههای متغیر پنهان محلی تعریف کند، که به عنوان یک آزمون آزمایشی قابل اجرا از طریق کار کلوزر، هورن، شیمونی و هولت مجدداً فرموله شد. نتیجه منفی آزمایشهای دهه 1980 توسط آلن اسپکت، چنین نظریههایی را رد کرد و فرضیات خاصی را درباره آزمایش ارائه کرد.
علاوه بر این نویمان با رویکرد ریاضیاتی وجود متغیر های پنهان را منتفی ساخت و از آن به بعد ایده ی ناقص بودن تئوری کوانتوم رد و همچنین عدم تعیین گرایی مکانیک کوانتوم تایید شد.
بنابراین هر تفسیری از مکانیک کوانتومی، از جمله فرمولبندیهای قطعی، باید یا موضعیت را رد کند یا قطعیت خلاف واقع را به طور کامل رد کند. نظریه دیوید بوهم نمونه اصلی یک نظریه کوانتومی قطعی غیرمحلی است.
🔺گفته میشود که تفسیر جهانهای متعدد multiple worlds قطعی است، اما نتایج تجربی هنوز قابل پیشبینی نیست: آزمایشکنندگان نمیدانند در نهایت در کدام «جهان» قرار خواهند گرفت. از نظر فنی، قطعیت خلاف واقع وجود ندارد.
یک پیامد قابل توجه عدم تعیین گرایی کوانتومی، اصل عدم قطعیت هایزنبرگ است که از اندازه گیری دقیق همزمان همه ویژگی های ذره جلوگیری می کند.
🔺متغیر محلی پنهان یا local hidden variable
http://www.cosmosmagazine.com/features/online/4137/how-much-free-will-do-we-have:
📌@higgs_field
〰
Telegram
attach 📎
👍2
Forwarded from رباعیات خیام
〰
• شادی عمیق تر از رنج است اما شادی نیز خواهان رنج است.
🔺نیچه
از نظر نیچه فلسفه واقعی آن چیزی است که بشود آن را به صورت یک رقص درآورد. در رقص تکرار حرکات همراه با سرخوشی، تواماً صورت می پذیرد. تکرار حرکات همان تکرار دوباره هر چیزی است. برخلاف زمان خطی، در رقص، زمان، تکراری یا همان دورانی (دایره یی) است. مقصود از زمان دایره یی آن است که همه چیز به جای اول خود بازگردد و دوباره تکرار شود. اصلاً جذاب بودن رقص در تکرار حرکات آن است. تن دارای انرژی و استعداد است که سپس این انرژی همراه با سرخوشی به رقص تبدیل می شود. آنچه در رقص اهمیت پیدا می کند، بعد نمایشگری آن است، این نمایش در ارتباط با فرم و فیزیک نمایشگران است که جلوه بیشتری پیدا می کند. در اینجا حرکات منجر به سرخوشی می شود و بالعکس سرخوشی باعث حرکات موزون می شود. آنچه در «فلسفه به مثابه یک رقص» اصلاً اهمیت ندارد معرفت (آگاهی) است. آگاهی حتی می تواند باعث سرکوب شدن هر گونه سرخوشی یی نیز بشود. به تعبیر نیچه «آگاهی خفقان آور است» در اینجا هرگونه آگاهی توام با افسردگی و رخوت است و در افسردگی میل به نمایشگری به حداقل می رسد.
🔺 درباره رقص
_ من باور به خدایی خواهم داشت که بتواند برقصد.
_ شامگاهی زرتشت با مریدان از میان جنگل میگذشت، و همچنان که در پـی چشـمهای میگشت، هان! به چمنزاری رسید سرسبز که گردش را درختان و بوتهها خاموش فرا گرفتـه بودند و بر آن دخترکانی با هم میرقصیدند. دخترکان چون زرتشت را بشـناختند، از رقـص بازایستادند. اما زرتشت با سیمایی دوستانه به سوی ایشان رفت و این سخنان را گفت:
از رقص بازنایستید، دخترکان نازنین! نه بازیْبرهمزنیْ بدچشم سوی شما آمـده اسـت، نه دشمن دخترکان. من دربرابر ابلیس هوادار خدایام، زیرا ابلیس «جان سنگینی» ست. پس، ای سبکپایـان، من چه گونه دشمن رقصهایِ خدایی شما توانم بود؟ یا دشمن پاهای دخترکان با گوژکان زیباشان؟
🔺نیچه/ چنین گفت زرتشت /سرود رقص
📌@khyyampoetry
هنرنمایی مائده هژبری
〰
• شادی عمیق تر از رنج است اما شادی نیز خواهان رنج است.
🔺نیچه
از نظر نیچه فلسفه واقعی آن چیزی است که بشود آن را به صورت یک رقص درآورد. در رقص تکرار حرکات همراه با سرخوشی، تواماً صورت می پذیرد. تکرار حرکات همان تکرار دوباره هر چیزی است. برخلاف زمان خطی، در رقص، زمان، تکراری یا همان دورانی (دایره یی) است. مقصود از زمان دایره یی آن است که همه چیز به جای اول خود بازگردد و دوباره تکرار شود. اصلاً جذاب بودن رقص در تکرار حرکات آن است. تن دارای انرژی و استعداد است که سپس این انرژی همراه با سرخوشی به رقص تبدیل می شود. آنچه در رقص اهمیت پیدا می کند، بعد نمایشگری آن است، این نمایش در ارتباط با فرم و فیزیک نمایشگران است که جلوه بیشتری پیدا می کند. در اینجا حرکات منجر به سرخوشی می شود و بالعکس سرخوشی باعث حرکات موزون می شود. آنچه در «فلسفه به مثابه یک رقص» اصلاً اهمیت ندارد معرفت (آگاهی) است. آگاهی حتی می تواند باعث سرکوب شدن هر گونه سرخوشی یی نیز بشود. به تعبیر نیچه «آگاهی خفقان آور است» در اینجا هرگونه آگاهی توام با افسردگی و رخوت است و در افسردگی میل به نمایشگری به حداقل می رسد.
🔺 درباره رقص
_ من باور به خدایی خواهم داشت که بتواند برقصد.
_ شامگاهی زرتشت با مریدان از میان جنگل میگذشت، و همچنان که در پـی چشـمهای میگشت، هان! به چمنزاری رسید سرسبز که گردش را درختان و بوتهها خاموش فرا گرفتـه بودند و بر آن دخترکانی با هم میرقصیدند. دخترکان چون زرتشت را بشـناختند، از رقـص بازایستادند. اما زرتشت با سیمایی دوستانه به سوی ایشان رفت و این سخنان را گفت:
از رقص بازنایستید، دخترکان نازنین! نه بازیْبرهمزنیْ بدچشم سوی شما آمـده اسـت، نه دشمن دخترکان. من دربرابر ابلیس هوادار خدایام، زیرا ابلیس «جان سنگینی» ست. پس، ای سبکپایـان، من چه گونه دشمن رقصهایِ خدایی شما توانم بود؟ یا دشمن پاهای دخترکان با گوژکان زیباشان؟
🔺نیچه/ چنین گفت زرتشت /سرود رقص
📌@khyyampoetry
هنرنمایی مائده هژبری
〰
👍1
〰
📌پندام کیهانی
🔺نرخ پندام کیهانی ، حکایت کننده انبساط شتابدار کیهانی ست .
اگر با تلسکوپ به فضا نگاه بیاندازید کلیه کهکشان های مقابل دید تان جابجایی سرخ دارند بجز آندرومدا که انتقال آبی دارد .
کهکشان هایی که نور شان قرمز گرایی دارد بر اثر پدیده داپلر در حال دور شدن از ما هستند اما آندرومدا ( Andromeda) با سرعت ۱۱۰ کیلومتر بر ثانیه به سمت ما (milky way Galaxy) می آید تا در ۴ میلیارد سال آینده با کهکشان ما ، راه شیری ادغام گردد .
نرخ انبساط کیهانی باعث قرمز گرایی نور کهکشان هاست . یک بادکنک را تصور کنید ، نقاطی روی بادکنک ترسیم کنید و هنگامی که بادکنک را باد می کنید نقاط دور تر مسافت بیشتری از یکدیگر دور می شوند . انبساط کیهانی قابل مقایسه با این بادکنک است . انبساط کیهانی انبساط فضا-زمان است . لاجرم اگر کهکشانی به اندازه کافی از شما دور باشد ، تمام انرژی نور گسیل شده از کهکشان که بسمت ما می آید در انبساط کیهانی از دست می رود . موانعی بر سر پایستگی انرژی در سطح گلوبال - و اینکه فابریک فضا زمان و رفتار ذرات در هنگام حرکت درین فضازمان ، و سینماتیک کوانتومی هنوز درگیر فرضیات است . چرا؟!؟
چون برای شتاب دهنده ای برای کشف ذره فرضی گراویتون به ابعادی به اندازه کهکشان راه شیری با قطر ۱۰۰ هزار سال نوری نیازمندیم .
بگذریم ، ۳.۵ میلیارد سال دیگر ما با هفت هزار سالگان سر بسریم و شاید تکلیف انسان یک سره شده باشد ، اما اگر آنزمان به آسمان نگاهی بیاندازید گذشته از ستارگان کهکشان میلکی-مدا milky-meda (ادغام شده از آندرومدا و راه شیری) نور هیچ کهکشانی را مشاهده نخواهید کرد .
📌@higgs_field
〰
📌پندام کیهانی
🔺نرخ پندام کیهانی ، حکایت کننده انبساط شتابدار کیهانی ست .
اگر با تلسکوپ به فضا نگاه بیاندازید کلیه کهکشان های مقابل دید تان جابجایی سرخ دارند بجز آندرومدا که انتقال آبی دارد .
کهکشان هایی که نور شان قرمز گرایی دارد بر اثر پدیده داپلر در حال دور شدن از ما هستند اما آندرومدا ( Andromeda) با سرعت ۱۱۰ کیلومتر بر ثانیه به سمت ما (milky way Galaxy) می آید تا در ۴ میلیارد سال آینده با کهکشان ما ، راه شیری ادغام گردد .
نرخ انبساط کیهانی باعث قرمز گرایی نور کهکشان هاست . یک بادکنک را تصور کنید ، نقاطی روی بادکنک ترسیم کنید و هنگامی که بادکنک را باد می کنید نقاط دور تر مسافت بیشتری از یکدیگر دور می شوند . انبساط کیهانی قابل مقایسه با این بادکنک است . انبساط کیهانی انبساط فضا-زمان است . لاجرم اگر کهکشانی به اندازه کافی از شما دور باشد ، تمام انرژی نور گسیل شده از کهکشان که بسمت ما می آید در انبساط کیهانی از دست می رود . موانعی بر سر پایستگی انرژی در سطح گلوبال - و اینکه فابریک فضا زمان و رفتار ذرات در هنگام حرکت درین فضازمان ، و سینماتیک کوانتومی هنوز درگیر فرضیات است . چرا؟!؟
چون برای شتاب دهنده ای برای کشف ذره فرضی گراویتون به ابعادی به اندازه کهکشان راه شیری با قطر ۱۰۰ هزار سال نوری نیازمندیم .
بگذریم ، ۳.۵ میلیارد سال دیگر ما با هفت هزار سالگان سر بسریم و شاید تکلیف انسان یک سره شده باشد ، اما اگر آنزمان به آسمان نگاهی بیاندازید گذشته از ستارگان کهکشان میلکی-مدا milky-meda (ادغام شده از آندرومدا و راه شیری) نور هیچ کهکشانی را مشاهده نخواهید کرد .
📌@higgs_field
〰
Telegram
attach 📎
👍1
📌wave equation
🔺مکانیک کوانتوم را میتوان به دو بخش قدیم و مدرن تقسیم کرد. دوره ی کوانتوم قدیم، اندکی پس از معرفی دوگانگی موج-ذره توسط دوبروی، به پایان رسید. به این ترتیب سال های ۱۹۰۰تا ۱۹۲۵ را دوره ی کوانتوم قدیم می نامند. پدیده های اصلی کوانتوم قدیم، کوانتش انرژی و دوگانگی موج-ذره هستند. از سال ۱۹۲۵ به بعد، با مکانیک کوانتومی مدرن سروکار داریم. فیزیکدان اتریشی، اروین شرودینگر در سال ۱۹۲۵، نظریه ی نادقیق دوبروی را اصلاح کرد و به هر شی کوانتومی یک تابع موج را نسبت داد. بررسی فضایی یک تابع موج با یک معادله ی پیچیده بنام معادله ی شرودینگر توصیف می شود. تابع موج را با حرف یونانی Ψ (بخوانید:سای) بزرگ یا ψ کوچک نشان می دهیم (به طور دقیق تر: اگر تابع موج به زمان و مکان وابسته باشد، با حرف سای بزرگ و اگر تابع موج مستقل از زمان و تنها وابسته به مکان باشد، با سای کوچک نمایش داده می شود).
🔻تابع موج یک تابع ریاضی پیچیده است که تمام ویژگی های شی کوانتومی (اندازه حرکت، موقعیت و …) در آن ذخیره می شود. این مجموعه از ویژگی های شی کوانتومی، حالت کوانتومی نامیده می شود. به همین دلیل است که به تابع موج، تابع حالت هم گفته می شود. یک حالت کوانتومی به صورت 〈 Ψ | نشان داده می شود. تابع موج، مهمترین ایده و در واقع قلب مکانیک کوانتومی است، زیرا اکثر پدیده های مکانیک کوانتومی مدرن با استفاده از آن بدست آمده اند. بعضی از این پدیده ها به ویژه اصل برهم نهی کوانتومی با چیزهایی که ما در جهان عادی خود می بینیم، کاملاً متفاوت بوده و باور آنها بسیار دشوار است .
📌 @HIGGS_FIELD
〰
🔺مکانیک کوانتوم را میتوان به دو بخش قدیم و مدرن تقسیم کرد. دوره ی کوانتوم قدیم، اندکی پس از معرفی دوگانگی موج-ذره توسط دوبروی، به پایان رسید. به این ترتیب سال های ۱۹۰۰تا ۱۹۲۵ را دوره ی کوانتوم قدیم می نامند. پدیده های اصلی کوانتوم قدیم، کوانتش انرژی و دوگانگی موج-ذره هستند. از سال ۱۹۲۵ به بعد، با مکانیک کوانتومی مدرن سروکار داریم. فیزیکدان اتریشی، اروین شرودینگر در سال ۱۹۲۵، نظریه ی نادقیق دوبروی را اصلاح کرد و به هر شی کوانتومی یک تابع موج را نسبت داد. بررسی فضایی یک تابع موج با یک معادله ی پیچیده بنام معادله ی شرودینگر توصیف می شود. تابع موج را با حرف یونانی Ψ (بخوانید:سای) بزرگ یا ψ کوچک نشان می دهیم (به طور دقیق تر: اگر تابع موج به زمان و مکان وابسته باشد، با حرف سای بزرگ و اگر تابع موج مستقل از زمان و تنها وابسته به مکان باشد، با سای کوچک نمایش داده می شود).
🔻تابع موج یک تابع ریاضی پیچیده است که تمام ویژگی های شی کوانتومی (اندازه حرکت، موقعیت و …) در آن ذخیره می شود. این مجموعه از ویژگی های شی کوانتومی، حالت کوانتومی نامیده می شود. به همین دلیل است که به تابع موج، تابع حالت هم گفته می شود. یک حالت کوانتومی به صورت 〈 Ψ | نشان داده می شود. تابع موج، مهمترین ایده و در واقع قلب مکانیک کوانتومی است، زیرا اکثر پدیده های مکانیک کوانتومی مدرن با استفاده از آن بدست آمده اند. بعضی از این پدیده ها به ویژه اصل برهم نهی کوانتومی با چیزهایی که ما در جهان عادی خود می بینیم، کاملاً متفاوت بوده و باور آنها بسیار دشوار است .
📌 @HIGGS_FIELD
〰
Telegram
attach 📎
👍1
📌IMPLICATIONS OF UNCERTAINTY
I believe that the existence of the classical "path" can be pregnantly formulated as follows: The "path" comes into existence only when we observe it. --Heisenberg, in uncertainty principle paper, 1927
🔺پیامدهای عدم قطعیت
من معتقدم که وجود «مسیر» کلاسیک را میتوان اینگونه بیان کرد: «مسیر» تنها زمانی به وجود میآید که ما آن را مشاهده کنیم. هایزنبرگ، در مقاله اصول عدم قطعیت، 1927
هایزنبرگ متوجه شد که روابط عدم قطعیت پیامدهای عمیقی دارد. اولاً، اگر استدلال هایزنبرگ را بپذیریم که هر مفهومی فقط بر حسب آزمایشهایی که برای اندازهگیری آن به کار میرود معنا دارد، باید توافق کنیم که چیزهایی که قابل اندازهگیری نیستند واقعاً در فیزیک هیچ معنایی ندارند. بنابراین، برای مثال، مسیر یک ذره بیش از دقتی که با آن مشاهده می شود، معنایی ندارد. اما یک فرض اساسی فیزیک از زمان نیوتن این بوده است که «دنیای واقعی» مستقل از ما وجود دارد، صرف نظر از اینکه آن را مشاهده کنیم یا نه. (اما این فرض توسط برخی از فیلسوفان بدون چالش باقی نماند.) هایزنبرگ اکنون استدلال می کند که مفاهیمی مانند مدار الکترون ها در طبیعت وجود ندارند مگر اینکه و تا زمانی که ما آنها را مشاهده کنیم.
همچنین پیامدهای گسترده ای برای مفهوم علیت و تعیین رویدادهای گذشته و آینده وجود داشت. اینها درباره منشاء عدم قطعیت بحث شده است. از آنجایی که روابط عدم قطعیت چیزی بیش از روابط ریاضی هستند، اما پیامدهای علمی و فلسفی عمیقی دارند، فیزیکدانان گاهی اوقات از "اصل عدم قطعیت" صحبت می کنند.
In the sharp formulation of the law of causality—if we know the present exactly, we can calculate the future—it is not the conclusion that is wrong but the premise."
—Heisenberg, in uncertainty principle paper, 1927
در صورتبندی دقیق قانون علیت - اگر زمان حال را دقیقاً بدانیم، میتوانیم آینده را محاسبه کنیم - این استنتاج محاسباتی نیست بلکه داده های مقدماتی ست که اشتباه است .
- هایزنبرگ، در مقاله اصول عدم قطعیت، 1927
🔺هایزنبرگ همچنین مفاهیم عمیقی را برای مفهوم علیت یا تعیین رویدادهای آینده ترسیم کرد. شرودینگر قبلاً تلاش کرده بود تفسیری از فرمالیسم خود ارائه دهد که در آن امواج الکترونی نشان دهنده چگالی بار الکترون در مدار اطراف هسته است. اما ماکس بورن نشان داد که "تابع موج" معادله شرودینگر چگالی بار یا ماده را نشان نمی دهد. این فقط احتمال یافتن الکترون را در یک نقطه خاص توصیف می کند. به عبارت دیگر، مکانیک کوانتومی نمی تواند نتایج دقیقی را ارائه دهد، بلکه تنها احتمالات وقوع انواع نتایج ممکن را ارائه می دهد.
هایزنبرگ این را یک گام فراتر برد: او مفهوم علیت ساده در طبیعت را به چالش کشید، که هر علت معینی در طبیعت با معلول منتج همراه است. ترجمه شده به "فیزیک کلاسیک"، این بدان معنا بود که حرکت آینده یک ذره را می توان دقیقاً از روی آگاهی از موقعیت و تکانه فعلی آن و همه نیروهای وارد بر آن پیش بینی کرد، یا "تعیین" کرد. هایزنبرگ اعلام کرد که اصل عدم قطعیت این را رد می کند، زیرا نمی توان موقعیت و حرکت دقیق یک ذره را در یک لحظه معین دانست، بنابراین آینده آن را نمی توان تعیین کرد. نمی توان حرکت دقیق یک ذره در آینده را محاسبه کرد، بلکه فقط دامنه ای از احتمالات برای حرکت آینده ذره را نمی توان محاسبه کرد. (با این حال، احتمالات هر حرکت و توزیع بسیاری از ذرات به دنبال این حرکات را می توان دقیقاً از معادله موج شرودینگر محاسبه کرد.)
اگرچه انیشتین و دیگران به نظرات هایزنبرگ و بور اعتراض داشتند، حتی انیشتین نیز مجبور بود بپذیرد که آنها واقعاً نتیجه منطقی مکانیک کوانتومی هستند. برای اینشتین، این نشان داد که مکانیک کوانتومی "ناقص" است. تحقیقات تا کنون در مورد اینها و تفسیرهای جایگزین پیشنهاد شده از مکانیک کوانتومی ادامه یافته است.
باید توجه داشت که اصل عدم قطعیت هایزنبرگ نمی گوید "همه چیز نامطمئن است". در عوض، زمانی که رویدادهای زیر اتمی را اندازهگیری میکنیم، دقیقاً به ما میگوید که محدودیتهای عدم قطعیت کجاست.
اصل عدم قطعیت هایزنبرگ یک جزء اساسی از تفسیر وسیعتر مکانیک کوانتومی است که به تفسیر کپنهاگ معروف است.
• کارتون جان ریچاردسون برای دنیای فیزیک، مارس 1998
📌@higgs_field
I believe that the existence of the classical "path" can be pregnantly formulated as follows: The "path" comes into existence only when we observe it. --Heisenberg, in uncertainty principle paper, 1927
🔺پیامدهای عدم قطعیت
من معتقدم که وجود «مسیر» کلاسیک را میتوان اینگونه بیان کرد: «مسیر» تنها زمانی به وجود میآید که ما آن را مشاهده کنیم. هایزنبرگ، در مقاله اصول عدم قطعیت، 1927
هایزنبرگ متوجه شد که روابط عدم قطعیت پیامدهای عمیقی دارد. اولاً، اگر استدلال هایزنبرگ را بپذیریم که هر مفهومی فقط بر حسب آزمایشهایی که برای اندازهگیری آن به کار میرود معنا دارد، باید توافق کنیم که چیزهایی که قابل اندازهگیری نیستند واقعاً در فیزیک هیچ معنایی ندارند. بنابراین، برای مثال، مسیر یک ذره بیش از دقتی که با آن مشاهده می شود، معنایی ندارد. اما یک فرض اساسی فیزیک از زمان نیوتن این بوده است که «دنیای واقعی» مستقل از ما وجود دارد، صرف نظر از اینکه آن را مشاهده کنیم یا نه. (اما این فرض توسط برخی از فیلسوفان بدون چالش باقی نماند.) هایزنبرگ اکنون استدلال می کند که مفاهیمی مانند مدار الکترون ها در طبیعت وجود ندارند مگر اینکه و تا زمانی که ما آنها را مشاهده کنیم.
همچنین پیامدهای گسترده ای برای مفهوم علیت و تعیین رویدادهای گذشته و آینده وجود داشت. اینها درباره منشاء عدم قطعیت بحث شده است. از آنجایی که روابط عدم قطعیت چیزی بیش از روابط ریاضی هستند، اما پیامدهای علمی و فلسفی عمیقی دارند، فیزیکدانان گاهی اوقات از "اصل عدم قطعیت" صحبت می کنند.
In the sharp formulation of the law of causality—if we know the present exactly, we can calculate the future—it is not the conclusion that is wrong but the premise."
—Heisenberg, in uncertainty principle paper, 1927
در صورتبندی دقیق قانون علیت - اگر زمان حال را دقیقاً بدانیم، میتوانیم آینده را محاسبه کنیم - این استنتاج محاسباتی نیست بلکه داده های مقدماتی ست که اشتباه است .
- هایزنبرگ، در مقاله اصول عدم قطعیت، 1927
🔺هایزنبرگ همچنین مفاهیم عمیقی را برای مفهوم علیت یا تعیین رویدادهای آینده ترسیم کرد. شرودینگر قبلاً تلاش کرده بود تفسیری از فرمالیسم خود ارائه دهد که در آن امواج الکترونی نشان دهنده چگالی بار الکترون در مدار اطراف هسته است. اما ماکس بورن نشان داد که "تابع موج" معادله شرودینگر چگالی بار یا ماده را نشان نمی دهد. این فقط احتمال یافتن الکترون را در یک نقطه خاص توصیف می کند. به عبارت دیگر، مکانیک کوانتومی نمی تواند نتایج دقیقی را ارائه دهد، بلکه تنها احتمالات وقوع انواع نتایج ممکن را ارائه می دهد.
هایزنبرگ این را یک گام فراتر برد: او مفهوم علیت ساده در طبیعت را به چالش کشید، که هر علت معینی در طبیعت با معلول منتج همراه است. ترجمه شده به "فیزیک کلاسیک"، این بدان معنا بود که حرکت آینده یک ذره را می توان دقیقاً از روی آگاهی از موقعیت و تکانه فعلی آن و همه نیروهای وارد بر آن پیش بینی کرد، یا "تعیین" کرد. هایزنبرگ اعلام کرد که اصل عدم قطعیت این را رد می کند، زیرا نمی توان موقعیت و حرکت دقیق یک ذره را در یک لحظه معین دانست، بنابراین آینده آن را نمی توان تعیین کرد. نمی توان حرکت دقیق یک ذره در آینده را محاسبه کرد، بلکه فقط دامنه ای از احتمالات برای حرکت آینده ذره را نمی توان محاسبه کرد. (با این حال، احتمالات هر حرکت و توزیع بسیاری از ذرات به دنبال این حرکات را می توان دقیقاً از معادله موج شرودینگر محاسبه کرد.)
اگرچه انیشتین و دیگران به نظرات هایزنبرگ و بور اعتراض داشتند، حتی انیشتین نیز مجبور بود بپذیرد که آنها واقعاً نتیجه منطقی مکانیک کوانتومی هستند. برای اینشتین، این نشان داد که مکانیک کوانتومی "ناقص" است. تحقیقات تا کنون در مورد اینها و تفسیرهای جایگزین پیشنهاد شده از مکانیک کوانتومی ادامه یافته است.
باید توجه داشت که اصل عدم قطعیت هایزنبرگ نمی گوید "همه چیز نامطمئن است". در عوض، زمانی که رویدادهای زیر اتمی را اندازهگیری میکنیم، دقیقاً به ما میگوید که محدودیتهای عدم قطعیت کجاست.
اصل عدم قطعیت هایزنبرگ یک جزء اساسی از تفسیر وسیعتر مکانیک کوانتومی است که به تفسیر کپنهاگ معروف است.
• کارتون جان ریچاردسون برای دنیای فیزیک، مارس 1998
📌@higgs_field
👍1
📌اصل عدم قطعیت هایزنبرگ
🔺مشاهدهپذیرهایی که تاکنون مورد بحث قرار گرفتهاند دارای مجموعهای مجزا از مقادیر تجربی بودهاند. به عنوان مثال، مقادیر انرژی یک سیستم محدود همیشه گسسته هستند، و مولفههای تکانه زاویهای مقادیری دارند که به شکل mℏ هستند، جایی که m یا یک عدد صحیح یا یک عدد نیمه صحیح، مثبت یا منفی است. از سوی دیگر، موقعیت یک ذره یا تکانه خطی یک ذره آزاد میتواند هم در تئوری کوانتومی و هم در نظریه کلاسیک مقادیر پیوسته داشته باشد. ریاضیات قابل مشاهدهها با طیف پیوستهای از مقادیر اندازهگیری شده تا حدودی پیچیدهتر از موارد گسسته است، اما هیچ مشکلی اساسی ندارد. یک قابل مشاهده با طیف پیوسته ای از مقادیر اندازه گیری شده دارای تعداد بی نهایت تابع حالت است. تابع حالت Ψ سیستم هنوز به عنوان ترکیبی از توابع حالت مشاهده پذیر در نظر گرفته می شود، اما مجموع معادله باید با یک انتگرال جایگزین شود.
اندازهگیریها را میتوان از موقعیت x یک ذره و جزء x تکانه خطی آن که با px نشان داده میشود، انجام داد. این دو قابل مشاهده ناسازگار هستند زیرا عملکردهای حالت متفاوتی دارند. پدیده پراش که در بالا ذکر شد، عدم امکان اندازهگیری موقعیت و تکانه را به طور همزمان و دقیق نشان میدهد. اگر یک پرتو تک رنگ موازی از یک شکاف عبور کند (شکل )، شدت آن با جهت تغییر میکند، همانطور که در شکل نشان داده شده است. نور در جهات خاصی شدت صفر دارد. تئوری موج نشان می دهد که اولین صفر در زاویه θ0 رخ می دهد که با sin θ0 = λ/b داده می شود، جایی که λ طول موج نور و b پهنای شکاف است. اگر عرض شکاف کاهش یابد، θ0 افزایش مییابد، یعنی نور پراکنده بیشتر پخش میشود. بنابراین، θ0 گسترش پرتو را اندازهگیری میکند.
آزمایش را می توان با جریانی از الکترون ها به جای پرتو نور تکرار کرد. به گفته دو بروی، الکترون ها دارای خواص موج مانند هستند. بنابراین، پرتو الکترونهایی که از شکاف بیرون میآیند باید در فضا گسترده شده و مانند پرتوی از امواج نور پخش شوند. این در آزمایشات مشاهده شده است. اگر سرعت الکترونها در جهت جلو u (به عنوان مثال، جهت y در شکل ) باشد، تکانه (خطی) آنها p=meu است. px را در نظر بگیرید، مولفه ی تکانه در جهت x.
پس از عبور الکترونها از دیافراگم، گسترش در جهت آنها منجر به عدم قطعیت بر حسب px با مقداری میشود
Δpx≈ p sin θ0 = p λ/b
که در آن λ طول موج الکترونها است و طبق فرمول دو بروی برابر با h/p است. بنابراین، Δpx ≈ h/b.
مکان دقیق عبور الکترون از شکاف ناشناخته است. فقط مسلم است که یک الکترون از جایی عبور کرده است. بنابراین، بلافاصله پس از عبور یک الکترون، عدم قطعیت در موقعیت x آن Δx ≈ b/2 است. بنابراین، حاصل ضرب عدم قطعیت ها از مرتبه ℏ است. تجزیه و تحلیل دقیق تر نشان می دهد که محصول دارای محدودیت کمتری است که توسط
Δx Δpx ≥ ℏ/ 2
داده شده است .
📌@higgs_field
〰
🔺مشاهدهپذیرهایی که تاکنون مورد بحث قرار گرفتهاند دارای مجموعهای مجزا از مقادیر تجربی بودهاند. به عنوان مثال، مقادیر انرژی یک سیستم محدود همیشه گسسته هستند، و مولفههای تکانه زاویهای مقادیری دارند که به شکل mℏ هستند، جایی که m یا یک عدد صحیح یا یک عدد نیمه صحیح، مثبت یا منفی است. از سوی دیگر، موقعیت یک ذره یا تکانه خطی یک ذره آزاد میتواند هم در تئوری کوانتومی و هم در نظریه کلاسیک مقادیر پیوسته داشته باشد. ریاضیات قابل مشاهدهها با طیف پیوستهای از مقادیر اندازهگیری شده تا حدودی پیچیدهتر از موارد گسسته است، اما هیچ مشکلی اساسی ندارد. یک قابل مشاهده با طیف پیوسته ای از مقادیر اندازه گیری شده دارای تعداد بی نهایت تابع حالت است. تابع حالت Ψ سیستم هنوز به عنوان ترکیبی از توابع حالت مشاهده پذیر در نظر گرفته می شود، اما مجموع معادله باید با یک انتگرال جایگزین شود.
اندازهگیریها را میتوان از موقعیت x یک ذره و جزء x تکانه خطی آن که با px نشان داده میشود، انجام داد. این دو قابل مشاهده ناسازگار هستند زیرا عملکردهای حالت متفاوتی دارند. پدیده پراش که در بالا ذکر شد، عدم امکان اندازهگیری موقعیت و تکانه را به طور همزمان و دقیق نشان میدهد. اگر یک پرتو تک رنگ موازی از یک شکاف عبور کند (شکل )، شدت آن با جهت تغییر میکند، همانطور که در شکل نشان داده شده است. نور در جهات خاصی شدت صفر دارد. تئوری موج نشان می دهد که اولین صفر در زاویه θ0 رخ می دهد که با sin θ0 = λ/b داده می شود، جایی که λ طول موج نور و b پهنای شکاف است. اگر عرض شکاف کاهش یابد، θ0 افزایش مییابد، یعنی نور پراکنده بیشتر پخش میشود. بنابراین، θ0 گسترش پرتو را اندازهگیری میکند.
آزمایش را می توان با جریانی از الکترون ها به جای پرتو نور تکرار کرد. به گفته دو بروی، الکترون ها دارای خواص موج مانند هستند. بنابراین، پرتو الکترونهایی که از شکاف بیرون میآیند باید در فضا گسترده شده و مانند پرتوی از امواج نور پخش شوند. این در آزمایشات مشاهده شده است. اگر سرعت الکترونها در جهت جلو u (به عنوان مثال، جهت y در شکل ) باشد، تکانه (خطی) آنها p=meu است. px را در نظر بگیرید، مولفه ی تکانه در جهت x.
پس از عبور الکترونها از دیافراگم، گسترش در جهت آنها منجر به عدم قطعیت بر حسب px با مقداری میشود
Δpx≈ p sin θ0 = p λ/b
که در آن λ طول موج الکترونها است و طبق فرمول دو بروی برابر با h/p است. بنابراین، Δpx ≈ h/b.
مکان دقیق عبور الکترون از شکاف ناشناخته است. فقط مسلم است که یک الکترون از جایی عبور کرده است. بنابراین، بلافاصله پس از عبور یک الکترون، عدم قطعیت در موقعیت x آن Δx ≈ b/2 است. بنابراین، حاصل ضرب عدم قطعیت ها از مرتبه ℏ است. تجزیه و تحلیل دقیق تر نشان می دهد که محصول دارای محدودیت کمتری است که توسط
Δx Δpx ≥ ℏ/ 2
داده شده است .
📌@higgs_field
〰
Telegram
attach 📎
👍1
🔺مکانیک موجی (رابطه دوبروی)
✔️در مکانیک کوانتوم، مفهوم موج مادی یا موج دوبروی ( de Broglie wave) بیانگر دوگانگی موج و ذره برای ماده است. نظریه آن توسط لویی دوبروی در سال ۱۹۲۴ و در تز دکترایش برای اولین بار مطرح شد.
روابط دوبروی نشان میدهد که طول موج رابطه معکوس با تکانه مشخص دارد که به آن طولموج دوبروی نیز میگویند. همچنین بسامد امواج مادی، به طور مستقیم به انرژی E (مجموع انرژی سکون و انرژی جنبشی) یک ذره بستگی دارد.
✔️دوبروی با استفاده از تشابه بین اصل فرما در اپتیک و اصل کمترین عمل در مکانیک کلاسیک ، پیشنهاد کرد که قرینه طبیعت دوگانه موجی ذرهای تابش ، طبیعت دوگانه ذرهای موجی ماده است. بنابراین ذرات باید تحت شرایط خاص خواص موجی داشته باشند. بر این اساس دوبروی برای هر ذره موجی نسبت میداد که دارای طول موج ویژهای است.
✔️در سالهای 1900 تا 1905، ماکس پلانک و آلبرت انیشتین نظریه کوانتومی نور را بوجود آوردند. وجه انقلابی این نظریه آن است که براساس آن میتوان پذیرفت نور به صورت ذرات ریز موسوم به فوتون نشر میشود پیش از آن، خواص نور براساس آنکه نور متشکل از امواج انرژی است توجیه میشد و هنوز هم بهترین توجیه برخی خواص نور بر این پایه امکان پذیرند. امروزه نور، همزمان به عنوان انرژی و نیز جریانی از فوتون در نظر گرفته میشود. هر یک از این مفاهیم پشتوانه تجربی خود را دارد. اینکه کدام نظریه (ذرهای یا موجی) برای منظوری خاص، بکار برده شود به آن بسته است که استفاده از کدام نظریه، در آن مورد خاص، راحتتر است.
🔺به همان ترتیب که نور خصلت موجی و ذرهای را، همزمان داراست، ماده نیز طبیعت دوگانه دارد. اما این مفهوم دوگانگی به ترتیبی معکوس تکوین یافت. در آزمایشگاهی که به شناخت هویت الکترون انجامید (مانند تعیین نسبت بار به جرم)، الکترون تنها به صورت یک ذره باردار، در نظر گرفته میشد. خواص موجی الکترون بعداً مورد بررسی قرار گرفت.
بنابراین انیشتیـن با آزمایش فوتوالکتریک نشان داد که نـور علاوه بر خاصیت مـوجی، خاصیت ذرهای نیـز دارد و از برابر قـرار دادن انـرژی از رابطه انیشتین :
E = m c ²
و رابطه پلانک :
E = h c / λ
معادلهای حاصل میشود که بین خاصیت ذرهای فوتون (اندازه حرکت) با خاصیت موجی آن (طول موج) ارتباط برقرار میکند:
m c = h / λ
لویی دوبروی در سال 1923 میلادی این سؤال را مطرح نمود که اگر نور میتوانـد خاصیت ذرهای داشته باشـد، پس ماده نیز میتوانـد خاصیت موجی از خود نشان دهد. بنابراین پذیرهای بدین صورت مطرح نمود که میتـوان معادله بالا را برای الکترون هم تعریف نمود که در آن به جای سرعت فوتـون، سرعت الکترون v و به جای جرم در حال حرکت فوتون، جرم الکترون قرار گیرد.
m v = h / λ
✔️معادله دوبروی را به روش دیگری نیز میتوان بدست آورد. براساس دیدگاه دوبروی صادق بودن پذیره بوهر که الکترون در هر مدار خاصی انرژی و یا طول موج معینی دارد از این ناشی میشود که باید بین محیط یک مسیر دایرهای 2πr و طول موج الکترون ارتباط زیر وجود داشته باشد تا وجود آن موج ساکن یا ایستا در آن مدار معین مجاز باشد. شکل زیر یک موج مجاز و یک موج غیر مجاز را در یک مدار نشان میدهد.
2πr=nλ
n عددی صحیح
از معادله mvr=n h/2π که از یکی از پذیرههای بوهر در مورد کوانتیزه بودن انرژی الکترون است معادله مقابل حاصل میشود:
2πr = n (h/mv)
از مقایسه دو معادله بالا، معادله زیر بدست میآید :
λ = h/mv = h/p
رابطه دوبروی تنها برای الکترون کاربرد ندارد بلکه برطبق آن به هر ذره با جرمm طول موجی به اندازه λ نسبت داده میشود. ولی همچنان رابطه نشان میدهد طول موج ذرات سنگین (دنیای ماکروسکوپی) بسیار بسیار کوتاه و غیرقابل اندازهگیری میباشد، ولی برای ذراتی مانند الکترون قابل مشاهده است.
t.me/higgs_field
✔️در مکانیک کوانتوم، مفهوم موج مادی یا موج دوبروی ( de Broglie wave) بیانگر دوگانگی موج و ذره برای ماده است. نظریه آن توسط لویی دوبروی در سال ۱۹۲۴ و در تز دکترایش برای اولین بار مطرح شد.
روابط دوبروی نشان میدهد که طول موج رابطه معکوس با تکانه مشخص دارد که به آن طولموج دوبروی نیز میگویند. همچنین بسامد امواج مادی، به طور مستقیم به انرژی E (مجموع انرژی سکون و انرژی جنبشی) یک ذره بستگی دارد.
✔️دوبروی با استفاده از تشابه بین اصل فرما در اپتیک و اصل کمترین عمل در مکانیک کلاسیک ، پیشنهاد کرد که قرینه طبیعت دوگانه موجی ذرهای تابش ، طبیعت دوگانه ذرهای موجی ماده است. بنابراین ذرات باید تحت شرایط خاص خواص موجی داشته باشند. بر این اساس دوبروی برای هر ذره موجی نسبت میداد که دارای طول موج ویژهای است.
✔️در سالهای 1900 تا 1905، ماکس پلانک و آلبرت انیشتین نظریه کوانتومی نور را بوجود آوردند. وجه انقلابی این نظریه آن است که براساس آن میتوان پذیرفت نور به صورت ذرات ریز موسوم به فوتون نشر میشود پیش از آن، خواص نور براساس آنکه نور متشکل از امواج انرژی است توجیه میشد و هنوز هم بهترین توجیه برخی خواص نور بر این پایه امکان پذیرند. امروزه نور، همزمان به عنوان انرژی و نیز جریانی از فوتون در نظر گرفته میشود. هر یک از این مفاهیم پشتوانه تجربی خود را دارد. اینکه کدام نظریه (ذرهای یا موجی) برای منظوری خاص، بکار برده شود به آن بسته است که استفاده از کدام نظریه، در آن مورد خاص، راحتتر است.
🔺به همان ترتیب که نور خصلت موجی و ذرهای را، همزمان داراست، ماده نیز طبیعت دوگانه دارد. اما این مفهوم دوگانگی به ترتیبی معکوس تکوین یافت. در آزمایشگاهی که به شناخت هویت الکترون انجامید (مانند تعیین نسبت بار به جرم)، الکترون تنها به صورت یک ذره باردار، در نظر گرفته میشد. خواص موجی الکترون بعداً مورد بررسی قرار گرفت.
بنابراین انیشتیـن با آزمایش فوتوالکتریک نشان داد که نـور علاوه بر خاصیت مـوجی، خاصیت ذرهای نیـز دارد و از برابر قـرار دادن انـرژی از رابطه انیشتین :
E = m c ²
و رابطه پلانک :
E = h c / λ
معادلهای حاصل میشود که بین خاصیت ذرهای فوتون (اندازه حرکت) با خاصیت موجی آن (طول موج) ارتباط برقرار میکند:
m c = h / λ
لویی دوبروی در سال 1923 میلادی این سؤال را مطرح نمود که اگر نور میتوانـد خاصیت ذرهای داشته باشـد، پس ماده نیز میتوانـد خاصیت موجی از خود نشان دهد. بنابراین پذیرهای بدین صورت مطرح نمود که میتـوان معادله بالا را برای الکترون هم تعریف نمود که در آن به جای سرعت فوتـون، سرعت الکترون v و به جای جرم در حال حرکت فوتون، جرم الکترون قرار گیرد.
m v = h / λ
✔️معادله دوبروی را به روش دیگری نیز میتوان بدست آورد. براساس دیدگاه دوبروی صادق بودن پذیره بوهر که الکترون در هر مدار خاصی انرژی و یا طول موج معینی دارد از این ناشی میشود که باید بین محیط یک مسیر دایرهای 2πr و طول موج الکترون ارتباط زیر وجود داشته باشد تا وجود آن موج ساکن یا ایستا در آن مدار معین مجاز باشد. شکل زیر یک موج مجاز و یک موج غیر مجاز را در یک مدار نشان میدهد.
2πr=nλ
n عددی صحیح
از معادله mvr=n h/2π که از یکی از پذیرههای بوهر در مورد کوانتیزه بودن انرژی الکترون است معادله مقابل حاصل میشود:
2πr = n (h/mv)
از مقایسه دو معادله بالا، معادله زیر بدست میآید :
λ = h/mv = h/p
رابطه دوبروی تنها برای الکترون کاربرد ندارد بلکه برطبق آن به هر ذره با جرمm طول موجی به اندازه λ نسبت داده میشود. ولی همچنان رابطه نشان میدهد طول موج ذرات سنگین (دنیای ماکروسکوپی) بسیار بسیار کوتاه و غیرقابل اندازهگیری میباشد، ولی برای ذراتی مانند الکترون قابل مشاهده است.
t.me/higgs_field
Telegram
attach 📎
👍1
〰
📌ورنر هایزنبرگ
قسمت اول
🔺در فوریه 1927، ورنر هایزنبرگ جوان، یک قطعه کلیدی از نظریه کوانتومی، اصل عدم قطعیت، با مفاهیم عمیق را توسعه داد.
ورنر هایزنبرگ در دسامبر 1901 در آلمان در خانواده ای دانشگاهی از طبقه متوسط به دنیا آمد. او از کودکی به ریاضیات و ابزارهای فنی علاقه داشت و معلمانش او را با استعداد می دانستند. در سال 1920 تحصیلات خود را در دانشگاه مونیخ آغاز کرد و طی دو سال چهار مقاله فیزیک را زیر نظر مربی آرنولد سامرفلد منتشر کرد. هایزنبرگ با ولفگانگ پائولی که فقط یک سال از هایزنبرگ بزرگتر بود و همچنین دانشجوی مونیخ بود، دوست حرفه ای شد.
او دکترای خود را در سال 1923 با پایان نامه ای در مورد مسئله ای در هیدرودینامیک به دست آورد، اگرچه به دلیل عملکرد ضعیف خود در سؤالات تجربی مورد نیاز در امتحان شفاهی تقریباً شکست خورد. پس از دریافت دکترا، او به عنوان دستیار مکس بورن در گوتینگن کار کرد، سپس یک سال را با نیلز بور در موسسه او در کپنهاگ کار کرد.
نظریه کوانتومی رایج در اوایل دهه 1920، اتم را به عنوان دارای الکترون هایی در مدارهای کوانتومی ثابت حول یک هسته مدل کرد. الکترون ها می توانند با جذب یا گسیل یک فوتون با طول موج مناسب به سمت انرژی بالاتر یا پایین تر حرکت کنند. این مدل برای هیدروژن خوب عمل کرد، اما با اتمهای بزرگتر و مولکولها به مشکل برخورد کرد. فیزیکدانان دریافتند که یک نظریه جدید ضروری است.
هایزنبرگ با مدل فعلی مخالفت کرد زیرا ادعا کرد که از آنجایی که نمیتوان مدار الکترونها را به دور یک هسته مشاهده کرد، چنین مدارهایی واقعاً نمی تواند وجود داشته باشد . تنها می توان طیف نور ساطع یا جذب شده توسط اتم ها را مشاهده کرد. از سال 1925، هایزنبرگ دست به کار شد تا تئوری اساسی مکانیک کوانتومی را بیابد که فقط بر ویژگی هایی متکی باشد که حداقل در تئوری قابل مشاهده باشد.
هایزنبرگ با کمک و الهام گرفتن از چندین همکار، رویکرد جدیدی به مکانیک کوانتومی ارائه کرد. او اساساً کمیت هایی مانند موقعیت و سرعت را در نظر گرفت و راهی جدید برای نمایش و دستکاری آنها پیدا کرد. ماکس بورن ریاضیات عجیب در روش هایزنبرگ را به عنوان ماتریس شناسایی کرد. فرمول جدید بسیاری از خواص مشاهده شده اتم ها را به خود اختصاص داده است.
اندکی پس از اینکه هایزنبرگ مکانیک کوانتومی مبتنی بر ماتریس خود را ارائه کرد، اروین شرودینگر فرمول موج خود را توسعه داد. مجذور قدر مطلق تابع (چگالی احتمال) موج شرودینگر به زودی به عنوان احتمال یافتن یک ذره در یک حالت خاص تفسیر شد. فرمول موج شرودینگر، که او به زودی ثابت کرد که از نظر ریاضی معادل روشهای ماتریسی هایزنبرگ است، به رویکرد محبوبتری تبدیل شد، تا حدی به این دلیل که فیزیکدانان با آن راحتتر از ریاضیات ماتریسی ناآشنا بودند. عدم محبوبیت روش خودش، هایزنبرگ را آزار میدهد، بهویژه به این دلیل که در آن زمان چیزهای زیادی در خطر بود، زیرا او و دیگر دانشمندان جوان شروع به جستجوی اولین مشاغل خود به عنوان استاد میکردند، زیرا نسل قدیمیتری از دانشمندان در حال بازنشستگی بودند.
📌@higgs_field
〰
📌ورنر هایزنبرگ
قسمت اول
🔺در فوریه 1927، ورنر هایزنبرگ جوان، یک قطعه کلیدی از نظریه کوانتومی، اصل عدم قطعیت، با مفاهیم عمیق را توسعه داد.
ورنر هایزنبرگ در دسامبر 1901 در آلمان در خانواده ای دانشگاهی از طبقه متوسط به دنیا آمد. او از کودکی به ریاضیات و ابزارهای فنی علاقه داشت و معلمانش او را با استعداد می دانستند. در سال 1920 تحصیلات خود را در دانشگاه مونیخ آغاز کرد و طی دو سال چهار مقاله فیزیک را زیر نظر مربی آرنولد سامرفلد منتشر کرد. هایزنبرگ با ولفگانگ پائولی که فقط یک سال از هایزنبرگ بزرگتر بود و همچنین دانشجوی مونیخ بود، دوست حرفه ای شد.
او دکترای خود را در سال 1923 با پایان نامه ای در مورد مسئله ای در هیدرودینامیک به دست آورد، اگرچه به دلیل عملکرد ضعیف خود در سؤالات تجربی مورد نیاز در امتحان شفاهی تقریباً شکست خورد. پس از دریافت دکترا، او به عنوان دستیار مکس بورن در گوتینگن کار کرد، سپس یک سال را با نیلز بور در موسسه او در کپنهاگ کار کرد.
نظریه کوانتومی رایج در اوایل دهه 1920، اتم را به عنوان دارای الکترون هایی در مدارهای کوانتومی ثابت حول یک هسته مدل کرد. الکترون ها می توانند با جذب یا گسیل یک فوتون با طول موج مناسب به سمت انرژی بالاتر یا پایین تر حرکت کنند. این مدل برای هیدروژن خوب عمل کرد، اما با اتمهای بزرگتر و مولکولها به مشکل برخورد کرد. فیزیکدانان دریافتند که یک نظریه جدید ضروری است.
هایزنبرگ با مدل فعلی مخالفت کرد زیرا ادعا کرد که از آنجایی که نمیتوان مدار الکترونها را به دور یک هسته مشاهده کرد، چنین مدارهایی واقعاً نمی تواند وجود داشته باشد . تنها می توان طیف نور ساطع یا جذب شده توسط اتم ها را مشاهده کرد. از سال 1925، هایزنبرگ دست به کار شد تا تئوری اساسی مکانیک کوانتومی را بیابد که فقط بر ویژگی هایی متکی باشد که حداقل در تئوری قابل مشاهده باشد.
هایزنبرگ با کمک و الهام گرفتن از چندین همکار، رویکرد جدیدی به مکانیک کوانتومی ارائه کرد. او اساساً کمیت هایی مانند موقعیت و سرعت را در نظر گرفت و راهی جدید برای نمایش و دستکاری آنها پیدا کرد. ماکس بورن ریاضیات عجیب در روش هایزنبرگ را به عنوان ماتریس شناسایی کرد. فرمول جدید بسیاری از خواص مشاهده شده اتم ها را به خود اختصاص داده است.
اندکی پس از اینکه هایزنبرگ مکانیک کوانتومی مبتنی بر ماتریس خود را ارائه کرد، اروین شرودینگر فرمول موج خود را توسعه داد. مجذور قدر مطلق تابع (چگالی احتمال) موج شرودینگر به زودی به عنوان احتمال یافتن یک ذره در یک حالت خاص تفسیر شد. فرمول موج شرودینگر، که او به زودی ثابت کرد که از نظر ریاضی معادل روشهای ماتریسی هایزنبرگ است، به رویکرد محبوبتری تبدیل شد، تا حدی به این دلیل که فیزیکدانان با آن راحتتر از ریاضیات ماتریسی ناآشنا بودند. عدم محبوبیت روش خودش، هایزنبرگ را آزار میدهد، بهویژه به این دلیل که در آن زمان چیزهای زیادی در خطر بود، زیرا او و دیگر دانشمندان جوان شروع به جستجوی اولین مشاغل خود به عنوان استاد میکردند، زیرا نسل قدیمیتری از دانشمندان در حال بازنشستگی بودند.
📌@higgs_field
〰
Telegram
📎
👍1
〰
📌 ورنر هایزنبرگ
قسمت اول
https://t.me/higgs_field/5214
قسمت دوم
https://t.me/higgs_field/5216
📌@higgs_field
〰
📌 ورنر هایزنبرگ
قسمت اول
https://t.me/higgs_field/5214
قسمت دوم
https://t.me/higgs_field/5216
📌@higgs_field
〰
.
〰
📌ورنر هایزنبرگ
قسمت دوم
🔺اگرچه ممکن است دیگران استفاده از رویکرد موج را آسانتر بدانند، اما مکانیک ماتریس هایزنبرگ او را به طور طبیعی به اصل عدم قطعیت که به آن معروف است هدایت کرد. در ریاضیات ماتریسی، همیشه اینطور نیست که a x b = b x a، و برای جفت متغیرهایی که جابجایی ندارند، مانند موقعیت و تکانه، یا انرژی و زمان، یک رابطه عدم قطعیت ایجاد می شود.
هایزنبرگ یک آزمایش فکری نیز انجام داد. او تلاش کرد تا موقعیت یک الکترون را با میکروسکوپ پرتو گاما اندازه گیری کند. فوتون پرانرژی مورد استفاده برای برانگیخته کردن الکترون به آن ضربه می زند و تکانه آن را به روشی نامشخص تغییر می دهد. یک میکروسکوپ با وضوح نوری بالاتر انرژی بیشتری نیاز دارد و ضربه بزرگتری به الکترون می دهد. هایزنبرگ استدلال میکند که هرچه دقیقتر سعی کنیم موقعیت را اندازهگیری کنیم، تکانه نامشخصتر میشود، و برعکس. این عدم قطعیت یک ویژگی اساسی مکانیک کوانتومی است، نه محدودیت هیچ دستگاه آزمایشی خاصی.
هایزنبرگ اصل جدید خود را در نامه ای 14 صفحه ای به ولفگانگ پائولی، که در 23 فوریه 1927 ارسال شد، تشریح کرد. او در ماه مارس مقاله خود را در مورد اصل عدم قطعیت برای انتشار ارائه کرد.
نیلز بور به برخی اشتباهات در آزمایش فکری هایزنبرگ اشاره کرد، اما پذیرفت که اصل عدم قطعیت خود صحیح است و مقاله منتشر شد.
اصل جدید پیامدهای عمیقی داشت. قبلاً تصور می شد که اگر موقعیت و تکانه دقیق یک ذره در هر زمان معین و تمام نیروهای وارد بر آن را بدانید، حداقل در تئوری می توانید موقعیت و تکانه آن را در هر زمانی در آینده پیش بینی کنید. . هایزنبرگ دریافته بود که این درست نیست، زیرا شما هرگز نمیتوانید موقعیت و تکانه دقیق یک ذره را همزمان بدانید.
اصل عدم قطعیت به زودی بخشی از اساس تفسیر کپنهاگ به طور گسترده پذیرفته شده از مکانیک کوانتومی شد و در کنفرانس Solvay در بروکسل در پاییز آن سال، هایزنبرگ و ماکس بورن انقلاب کوانتومی را کامل اعلام کردند.
در پاییز 1927، هایزنبرگ به عنوان استاد در دانشگاه لایپزیگ منصوب شد و او را به جوانترین استاد تمام آلمان تبدیل کرد. او در سال 1932 جایزه نوبل را برای کارهایش در زمینه مکانیک کوانتومی دریافت کرد. تحقیقات علمی خود را در آلمان ادامه داد. در طول جنگ جهانی دوم، اگرچه او عضو حزب نازی نبود، اما یک شهروند آلمانی میهن پرست بود و در برنامه شکافت آلمان که در تلاش برای ساخت بمب اتمی شکست خورد، رهبر شد. اقدامات و انگیزه های هایزنبرگ از آن زمان تاکنون موضوع بحث و جدل بوده است. او در سال 1976 درگذشت.
مرجع: دیوید کسیدی، عدم قطعیت: زندگی و علم ورنر هایزنبرگ (نیویورک: W.H. Freeman، 1992).
https://www.aps.org/publications/apsnews/200802/physicshistory.cfm
📌@higgs_field
〰
〰
📌ورنر هایزنبرگ
قسمت دوم
🔺اگرچه ممکن است دیگران استفاده از رویکرد موج را آسانتر بدانند، اما مکانیک ماتریس هایزنبرگ او را به طور طبیعی به اصل عدم قطعیت که به آن معروف است هدایت کرد. در ریاضیات ماتریسی، همیشه اینطور نیست که a x b = b x a، و برای جفت متغیرهایی که جابجایی ندارند، مانند موقعیت و تکانه، یا انرژی و زمان، یک رابطه عدم قطعیت ایجاد می شود.
هایزنبرگ یک آزمایش فکری نیز انجام داد. او تلاش کرد تا موقعیت یک الکترون را با میکروسکوپ پرتو گاما اندازه گیری کند. فوتون پرانرژی مورد استفاده برای برانگیخته کردن الکترون به آن ضربه می زند و تکانه آن را به روشی نامشخص تغییر می دهد. یک میکروسکوپ با وضوح نوری بالاتر انرژی بیشتری نیاز دارد و ضربه بزرگتری به الکترون می دهد. هایزنبرگ استدلال میکند که هرچه دقیقتر سعی کنیم موقعیت را اندازهگیری کنیم، تکانه نامشخصتر میشود، و برعکس. این عدم قطعیت یک ویژگی اساسی مکانیک کوانتومی است، نه محدودیت هیچ دستگاه آزمایشی خاصی.
هایزنبرگ اصل جدید خود را در نامه ای 14 صفحه ای به ولفگانگ پائولی، که در 23 فوریه 1927 ارسال شد، تشریح کرد. او در ماه مارس مقاله خود را در مورد اصل عدم قطعیت برای انتشار ارائه کرد.
نیلز بور به برخی اشتباهات در آزمایش فکری هایزنبرگ اشاره کرد، اما پذیرفت که اصل عدم قطعیت خود صحیح است و مقاله منتشر شد.
اصل جدید پیامدهای عمیقی داشت. قبلاً تصور می شد که اگر موقعیت و تکانه دقیق یک ذره در هر زمان معین و تمام نیروهای وارد بر آن را بدانید، حداقل در تئوری می توانید موقعیت و تکانه آن را در هر زمانی در آینده پیش بینی کنید. . هایزنبرگ دریافته بود که این درست نیست، زیرا شما هرگز نمیتوانید موقعیت و تکانه دقیق یک ذره را همزمان بدانید.
اصل عدم قطعیت به زودی بخشی از اساس تفسیر کپنهاگ به طور گسترده پذیرفته شده از مکانیک کوانتومی شد و در کنفرانس Solvay در بروکسل در پاییز آن سال، هایزنبرگ و ماکس بورن انقلاب کوانتومی را کامل اعلام کردند.
در پاییز 1927، هایزنبرگ به عنوان استاد در دانشگاه لایپزیگ منصوب شد و او را به جوانترین استاد تمام آلمان تبدیل کرد. او در سال 1932 جایزه نوبل را برای کارهایش در زمینه مکانیک کوانتومی دریافت کرد. تحقیقات علمی خود را در آلمان ادامه داد. در طول جنگ جهانی دوم، اگرچه او عضو حزب نازی نبود، اما یک شهروند آلمانی میهن پرست بود و در برنامه شکافت آلمان که در تلاش برای ساخت بمب اتمی شکست خورد، رهبر شد. اقدامات و انگیزه های هایزنبرگ از آن زمان تاکنون موضوع بحث و جدل بوده است. او در سال 1976 درگذشت.
مرجع: دیوید کسیدی، عدم قطعیت: زندگی و علم ورنر هایزنبرگ (نیویورک: W.H. Freeman، 1992).
https://www.aps.org/publications/apsnews/200802/physicshistory.cfm
📌@higgs_field
〰
www.aps.org
This Month in Physics History
APS Archives
〰
📌 2- نیلز بور Niels Bohr
🔺بور (1962-1885) که در کپنهاگ به دنیا آمد، ایده مدرن اتمی را توسعه داد که دارای هسته ای در مرکز با الکترون هایی است که دور آن می چرخند. هنگامی که الکترون ها از یک سطح انرژی به سطح دیگر حرکت می کنند، کوانتوم های مجزای انرژی ساطع می کنند. این اثر برنده جایزه نوبل بور در سال 1922 شد. برای دستاوردهایش، آبجوسازی کارلسبرگ به بور هدیه ویژه ای داد: خانه ای با خط لوله ای که به آبجوسازی همسایه اش متصل است، بنابراین مادام العمر برای او 🍺 آبجو رایگان فراهم گردید . در سال 1954، بور به تأسیس Cern، مرکز فیزیک ذرات اروپایی کمک کرد. در سال 1975، پسرش، آج، برنده جایزه نوبل برای تحقیق در مورد هسته اتم شد.
📌@higgs_field
🔻 10 فیزیکدان برتر به نقل از گاردین
〰
📌 2- نیلز بور Niels Bohr
🔺بور (1962-1885) که در کپنهاگ به دنیا آمد، ایده مدرن اتمی را توسعه داد که دارای هسته ای در مرکز با الکترون هایی است که دور آن می چرخند. هنگامی که الکترون ها از یک سطح انرژی به سطح دیگر حرکت می کنند، کوانتوم های مجزای انرژی ساطع می کنند. این اثر برنده جایزه نوبل بور در سال 1922 شد. برای دستاوردهایش، آبجوسازی کارلسبرگ به بور هدیه ویژه ای داد: خانه ای با خط لوله ای که به آبجوسازی همسایه اش متصل است، بنابراین مادام العمر برای او 🍺 آبجو رایگان فراهم گردید . در سال 1954، بور به تأسیس Cern، مرکز فیزیک ذرات اروپایی کمک کرد. در سال 1975، پسرش، آج، برنده جایزه نوبل برای تحقیق در مورد هسته اتم شد.
📌@higgs_field
🔻 10 فیزیکدان برتر به نقل از گاردین
〰
❤1
🔺اینشتین در ماه مارس 1955 میلادی، تقریبا یک ماه قبل از مرگش با نوشتن نامهای به خانوادهی دوست تازه متوفیاش، میشل بِسو، یکی از مناقشات پیرامون زمان را مطرح کرد، وی نوشت:
«کنون که وی کمی زودتر از من از این جهان شگفت رخت بر بسته است، اما قابل فهم نیست . کسانی مثل ما که به دنیای فیزیکی ، مانند ما نگاه می کنند ، به خوبی میدانند که تمایز بین گذشته، حال و آینده توهمی بیش نیست؛ گرچه این توهم دیرینه و پایدار است.»
مشخص نیست که آیا خانواده بسو با این شکل درد و دل اینشتین آرام شده بودند یا خیر، اما تقریبا تمام کسانی که فیزیک را درک میکنند میدانند که اینشتین درست گفته بود! شاید زمان تنها توهمی سر سختانه باشد!
📌@higgs_field
«کنون که وی کمی زودتر از من از این جهان شگفت رخت بر بسته است، اما قابل فهم نیست . کسانی مثل ما که به دنیای فیزیکی ، مانند ما نگاه می کنند ، به خوبی میدانند که تمایز بین گذشته، حال و آینده توهمی بیش نیست؛ گرچه این توهم دیرینه و پایدار است.»
مشخص نیست که آیا خانواده بسو با این شکل درد و دل اینشتین آرام شده بودند یا خیر، اما تقریبا تمام کسانی که فیزیک را درک میکنند میدانند که اینشتین درست گفته بود! شاید زمان تنها توهمی سر سختانه باشد!
📌@higgs_field
〰
📌ناموضعیت non-locality
بخش نخست
🔺یکی دیگر از ویژگیهای قابل توجه دنیای میکروسکوپی که توسط نظریه کوانتومی تعریف میشود، ایده غیرمحلیبودن non-locality است، چیزی که آلبرت انیشتینرادر آن را «اقدامات شبحآمیز از راه دور» نامید. این اولین بار در "مقالات EPR" انیشتین، بوریس پودولسکی و ناتان روزن در سال 1935 توصیف شد و گاهی اوقات به عنوان پارادوکس EPR (انیشتین-پودولسکی-روزن) نیز شناخته می شود. با قضیه بل، که توسط جان بل در سال 1964 منتشر شد، و آزمایش های عملی بعدی توسط جان کلاسر و استوارت فریدمن در سال 1972 و آلن اسپکت در سال 1982، این موضوع با وضوح بیشتری نشان داده شد.
ناموضعیت ، توانایی ظاهری اجسام را برای دانستن آنی وضعیت یکدیگر، حتی زمانی که با فواصل بزرگ (حتی میلیاردها سال نوری بالقوه) از هم جدا میشوند، توصیف میکند، تقریباً بهگونهای که گویی جهان در بزرگی فوراً ذرات خود را در پیشبینی رویدادهای آینده مرتب میکند.
بنابراین، در دنیای کوانتومی، علیرغم آنچه انیشتین درباره سرعت نور که حداکثر سرعت برای هر چیزی در جهان است، ایجاد کرده بود، به نظر میرسد عمل یا انتقال اطلاعات آنی امکانپذیر باشد. این در تضاد مستقیم با «اصل محلی بودن» (یا آنچه انیشتین آن را «اصل کنش محلی» نامید) است، این ایده که اجسام دور نمیتوانند تأثیر مستقیم بر یکدیگر داشته باشند، و اینکه یک شی فقط تحت تأثیر مستقیم آن قرار میگیرد. محیط اطراف، ایده ای که تقریباً تمام فیزیک بر اساس آن استوار است.
غیرمحلی بودن نشان میدهد که جهان در واقع عمیقاً با درک همیشگی ما از آن متفاوت است، و بخشهای "جدا" جهان در واقع به طور بالقوه بصورت نزدیک و فوری به هم متصل هستند. در واقع، انیشتین در یک نقطه آنقدر از نتیجهگیری درباره غیرمحلی بودن ناراحت بود که اعلام کرد کل نظریه کوانتومی باید اشتباه باشد، و او هرگز تا روز مرگش ایده غیرمحلی بودن را نپذیرفت.
📌@higgs_field
〰
📌ناموضعیت non-locality
بخش نخست
🔺یکی دیگر از ویژگیهای قابل توجه دنیای میکروسکوپی که توسط نظریه کوانتومی تعریف میشود، ایده غیرمحلیبودن non-locality است، چیزی که آلبرت انیشتینرادر آن را «اقدامات شبحآمیز از راه دور» نامید. این اولین بار در "مقالات EPR" انیشتین، بوریس پودولسکی و ناتان روزن در سال 1935 توصیف شد و گاهی اوقات به عنوان پارادوکس EPR (انیشتین-پودولسکی-روزن) نیز شناخته می شود. با قضیه بل، که توسط جان بل در سال 1964 منتشر شد، و آزمایش های عملی بعدی توسط جان کلاسر و استوارت فریدمن در سال 1972 و آلن اسپکت در سال 1982، این موضوع با وضوح بیشتری نشان داده شد.
ناموضعیت ، توانایی ظاهری اجسام را برای دانستن آنی وضعیت یکدیگر، حتی زمانی که با فواصل بزرگ (حتی میلیاردها سال نوری بالقوه) از هم جدا میشوند، توصیف میکند، تقریباً بهگونهای که گویی جهان در بزرگی فوراً ذرات خود را در پیشبینی رویدادهای آینده مرتب میکند.
بنابراین، در دنیای کوانتومی، علیرغم آنچه انیشتین درباره سرعت نور که حداکثر سرعت برای هر چیزی در جهان است، ایجاد کرده بود، به نظر میرسد عمل یا انتقال اطلاعات آنی امکانپذیر باشد. این در تضاد مستقیم با «اصل محلی بودن» (یا آنچه انیشتین آن را «اصل کنش محلی» نامید) است، این ایده که اجسام دور نمیتوانند تأثیر مستقیم بر یکدیگر داشته باشند، و اینکه یک شی فقط تحت تأثیر مستقیم آن قرار میگیرد. محیط اطراف، ایده ای که تقریباً تمام فیزیک بر اساس آن استوار است.
غیرمحلی بودن نشان میدهد که جهان در واقع عمیقاً با درک همیشگی ما از آن متفاوت است، و بخشهای "جدا" جهان در واقع به طور بالقوه بصورت نزدیک و فوری به هم متصل هستند. در واقع، انیشتین در یک نقطه آنقدر از نتیجهگیری درباره غیرمحلی بودن ناراحت بود که اعلام کرد کل نظریه کوانتومی باید اشتباه باشد، و او هرگز تا روز مرگش ایده غیرمحلی بودن را نپذیرفت.
📌@higgs_field
〰
Telegram
📎