〰
📌 Born–Oppenheimer approximation
🔺بر اساس تقریب بورن-اوپنهایمر حرکت الکترون و هسته در یک مولکول جداشدنی و تفکیک پذیر هستند. این تقریب توسط دو فیزیکدان نظری، ماکس بورن و رابرت اوپنهایمر ارائه گردیده است. این تقریب بر مبنای ریاضیاتی مکانیک کوانتوم اجازه میدهد تا تابع موج یک مولکول به توابع موج هستهای و الکترونی تقسیم شوند:
Ψ total = Ψ electronic + Ψ nuclear
انرژی الکترونی شامل انرژی جنبشی، رانش (دافعه ) بین الکترونی، رانش هستهای و ربایش (جاذبه) هسته-الکترون است. در مقابل، انرژی هسته و انرژیهای انتقالی، چرخشی و ارتعاشی نیز دارای برهمکنش با انرژی الکترون هستند.
🔺 تقریب بورن-اپنهایمر به طور خلاصه بیان میدارد که به سبب تفاوت در انرژیها، میتوان از انرژیهای هسته و الکترون در برابر انرژیهای چرخشی و ارتعاشی و انتقالی چشمپوشی نمود. بیان دیگر تقریب بورن-اپنهایمر این است که هامیلتونی مولکولی غیر نسبیتی مستقل از زمان مطلق برابر است با مجموع عملگرهای انرژی جنبشی و هامیلتونی الکترونی:
H = He + Tn
به عبارت دیگر انرژی به عنوان ویژهمقدار تابع موج، مجموع انرژی جنبشی و انرژی الکترونی است:
{ Tn + Ee (R)} Φ R = E Φ (R)
📌 @higgs_field
〰
📌 Born–Oppenheimer approximation
🔺بر اساس تقریب بورن-اوپنهایمر حرکت الکترون و هسته در یک مولکول جداشدنی و تفکیک پذیر هستند. این تقریب توسط دو فیزیکدان نظری، ماکس بورن و رابرت اوپنهایمر ارائه گردیده است. این تقریب بر مبنای ریاضیاتی مکانیک کوانتوم اجازه میدهد تا تابع موج یک مولکول به توابع موج هستهای و الکترونی تقسیم شوند:
Ψ total = Ψ electronic + Ψ nuclear
انرژی الکترونی شامل انرژی جنبشی، رانش (دافعه ) بین الکترونی، رانش هستهای و ربایش (جاذبه) هسته-الکترون است. در مقابل، انرژی هسته و انرژیهای انتقالی، چرخشی و ارتعاشی نیز دارای برهمکنش با انرژی الکترون هستند.
🔺 تقریب بورن-اپنهایمر به طور خلاصه بیان میدارد که به سبب تفاوت در انرژیها، میتوان از انرژیهای هسته و الکترون در برابر انرژیهای چرخشی و ارتعاشی و انتقالی چشمپوشی نمود. بیان دیگر تقریب بورن-اپنهایمر این است که هامیلتونی مولکولی غیر نسبیتی مستقل از زمان مطلق برابر است با مجموع عملگرهای انرژی جنبشی و هامیلتونی الکترونی:
H = He + Tn
به عبارت دیگر انرژی به عنوان ویژهمقدار تابع موج، مجموع انرژی جنبشی و انرژی الکترونی است:
{ Tn + Ee (R)} Φ R = E Φ (R)
📌 @higgs_field
〰
Telegram
📎
〰
📌The diagram below summarizes the domains of activity in physics:
🔺مدل پدیدارشناختی Phenomenological برای توضیح برخی داده ها ساخته شده است، در حالی که چارچوب نظری دامنه بسیار گسترده تری شامل بسیاری از پدیده ها را در بر می گیرد. معمولاً توسعه تئوری ها در فیزیک مسیر مرحله 1 تا 4 را با بازخوردهای ثابت دنبال می کند. به ندرت مستقیماً از مرحله 4 تا 1 پیش می رود. اما این مورد از بینش درخشان P. A. M. دیراک است، که به تازگی معادله موج را برای الکترون نوشت، پیش بینی های مشتق شده همگی در صورت درست بودن ، تأیید خواهند شد .
🔺در مثالی دیگر، نابغه ای مانند انیشتین لازم بود تا از کمی ریاضیات در انحنای فضا شروع کند (بخش کوچکی در دیفرانسیل های هندسی ، که در واقع از فضای مسطح شبه 4 بعدی در نسبیت خاص الهام گرفته شده است) و راه خود را ادامه داد. و با بازگشت به مرحله 1 با پیش بینی های بسیار جلوتر از مشاهدات - بسیاری از آنها اخیرا تایید شده اند. بدینسان فیزیکدان از راه:
• جمع آوری داده از آزمایش تجربی
•مدل سازی های پدیدار شناختی
• بیان چارچوب نظری
• سپس ریاضیات
و بازگشت و استقرا ریاضیاتی تئوری طرح می کند.
📌@higgs_field
〰
📌The diagram below summarizes the domains of activity in physics:
🔺مدل پدیدارشناختی Phenomenological برای توضیح برخی داده ها ساخته شده است، در حالی که چارچوب نظری دامنه بسیار گسترده تری شامل بسیاری از پدیده ها را در بر می گیرد. معمولاً توسعه تئوری ها در فیزیک مسیر مرحله 1 تا 4 را با بازخوردهای ثابت دنبال می کند. به ندرت مستقیماً از مرحله 4 تا 1 پیش می رود. اما این مورد از بینش درخشان P. A. M. دیراک است، که به تازگی معادله موج را برای الکترون نوشت، پیش بینی های مشتق شده همگی در صورت درست بودن ، تأیید خواهند شد .
🔺در مثالی دیگر، نابغه ای مانند انیشتین لازم بود تا از کمی ریاضیات در انحنای فضا شروع کند (بخش کوچکی در دیفرانسیل های هندسی ، که در واقع از فضای مسطح شبه 4 بعدی در نسبیت خاص الهام گرفته شده است) و راه خود را ادامه داد. و با بازگشت به مرحله 1 با پیش بینی های بسیار جلوتر از مشاهدات - بسیاری از آنها اخیرا تایید شده اند. بدینسان فیزیکدان از راه:
• جمع آوری داده از آزمایش تجربی
•مدل سازی های پدیدار شناختی
• بیان چارچوب نظری
• سپس ریاضیات
و بازگشت و استقرا ریاضیاتی تئوری طرح می کند.
📌@higgs_field
〰
〰
🔺فرمولبندی قانون پلانک نمونهای از مدلسازی پدیدارشناختی phenomenological است، او فقط این ایده را از حالت امواج ایستاده وام گرفته و تغییراتی مانند توزیع انرژی بین تراز های انرژی (فوتونها در مدل ارتقا یافته) اضافه میکند. مثال دیگر اتم بور است ، که الگوی موج ایستاده را از خط مستقیم به یک دایره تبدیل میکند و به هر سطح آن ، تراز انرژی اختصاص میدهد. موج ایستاده قیاس خوبی برای کوانتوم است زیرا حالتها در مقادیر گسسته و در حالت بنیادین خود قرار دارند. و برای تجسم یک پیکربندی ثابت بسیار مفید است.
از نظر ریاضی، رابطه بین موج ایستاده و ذره با معادله دوبروی
P= h / λ
E= h v
که p , E تکانه momentum و انرژی ذره هستند. نظریه کوانتومی به طور کامل با کوانتیزه کردن p و E ایجاد می شود، یعنی با آنها به عنوان عملگر رفتار می شود.
📌@higgs_field
〰
🔺فرمولبندی قانون پلانک نمونهای از مدلسازی پدیدارشناختی phenomenological است، او فقط این ایده را از حالت امواج ایستاده وام گرفته و تغییراتی مانند توزیع انرژی بین تراز های انرژی (فوتونها در مدل ارتقا یافته) اضافه میکند. مثال دیگر اتم بور است ، که الگوی موج ایستاده را از خط مستقیم به یک دایره تبدیل میکند و به هر سطح آن ، تراز انرژی اختصاص میدهد. موج ایستاده قیاس خوبی برای کوانتوم است زیرا حالتها در مقادیر گسسته و در حالت بنیادین خود قرار دارند. و برای تجسم یک پیکربندی ثابت بسیار مفید است.
از نظر ریاضی، رابطه بین موج ایستاده و ذره با معادله دوبروی
P= h / λ
E= h v
که p , E تکانه momentum و انرژی ذره هستند. نظریه کوانتومی به طور کامل با کوانتیزه کردن p و E ایجاد می شود، یعنی با آنها به عنوان عملگر رفتار می شود.
📌@higgs_field
〰
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
〰
🔺 Physics is my pleasure
« این درسته که در سیستم ایزوله یا بسته انرژی پایسته است ، یعنی وقتی چکش را بر سنگ می کوبید اگر هیچ تبدیلی برای انرژی رخ ندهد در نهایت تبدیل به اصطکاک و انرژی حرارتی می گردد . تلفات گرمایی ، مقاومت هوا یا محیط مادی و گرانش از جمله موانع بر سر راه مشاهده این پایستگی ست . طبق قاعده فیزیک یک آونگ تا بی نهایت باید نوسان کند اما روی زمین گرانش و مقاومت هوا نوسانات را میرا می سازد .
گیف بالا از این جهت خاص هست چرا که برای اولین بار باورم نشد اما بعد متوجه شدم که این نوسان میرای یک آونگ خاص با نرخ میرایی پایین است »
☘ آیا می توان این محتوا را با مگنت توضیح داد؟ اگر ربایش و رانش مغناطیسی در سیستم در نظر گرفته شود میتواند توضیح رئالیتی تری بدست دهد .
📌@higgs_field
〰
🔺 Physics is my pleasure
« این درسته که در سیستم ایزوله یا بسته انرژی پایسته است ، یعنی وقتی چکش را بر سنگ می کوبید اگر هیچ تبدیلی برای انرژی رخ ندهد در نهایت تبدیل به اصطکاک و انرژی حرارتی می گردد . تلفات گرمایی ، مقاومت هوا یا محیط مادی و گرانش از جمله موانع بر سر راه مشاهده این پایستگی ست . طبق قاعده فیزیک یک آونگ تا بی نهایت باید نوسان کند اما روی زمین گرانش و مقاومت هوا نوسانات را میرا می سازد .
گیف بالا از این جهت خاص هست چرا که برای اولین بار باورم نشد اما بعد متوجه شدم که این نوسان میرای یک آونگ خاص با نرخ میرایی پایین است »
☘ آیا می توان این محتوا را با مگنت توضیح داد؟ اگر ربایش و رانش مغناطیسی در سیستم در نظر گرفته شود میتواند توضیح رئالیتی تری بدست دهد .
📌@higgs_field
〰
〰
📌 What we never know
Part ³
🔺ناتان موسوکه، کیهانشناس محاسباتی computational cosmologist از دانشگاه نیوهمپشایر در این باره میگوید:
«تا زمانی که بتوان با ریاضیات عالم را توضیح داد ، همه چیز خوب است ، اما اگر راهی برای آزمایش چنین فرضیه هایی نداشته باشیم، آنگاه از قلمرو چیزی که ما علم میدانیم خارج میشویم».
از جمله جستجو های بی پاسخ و خارج از قلمروی علم ، حیطه فلسفه و مذاهب میتوان نام برد اما با این حال، ممکن است که پاسخهای علمی به این پرسشها بهعنوان اثرات قابل مشاهده در این بستر ها وجود داشته باشد که توانایی روش علمی را نشان می دهد .
🔺رالف آلفر و رابرت هرمان برای اولین بار در سال 1948 پیشبینی کردند که مقداری از نور باقی مانده از دوران اولیه تاریخ کیهان ممکن است هنوز در اینجا روی زمین قابل مشاهده باشد. سپس، در سال 1964، آرنو پنزیاس و رابرت ویلسون به عنوان ستاره شناس رادیویی در آزمایشگاه بل در نیوجرسی مشغول به کار بودند که متوجه سیگنال عجیبی در تلسکوپ رادیویی خود شدند. آنها هر ایدهای را بررسی کردند تا منبع صدا را دریابند - شاید این تابش پسزمینه شهر نیویورک یا حتی مدفوع کبوترهایی بود که در آزمایشگاه لانه کرده بودند؟
اما آنها به زودی متوجه شدند که داده ها با پیش بینی آلفر و هرمان مطابقت دارد.
پنزیاس و ویلسون تابش مایکروویو را تنها 400،000 سال پس از انفجار بزرگ ایجاد شده بود که پسزمینه مایکروویو کیهانی CMB نامیده میشود، کشف کرده بودند، قدیمیترین و دورترین تابش قابل مشاهده برای تلسکوپهای امروزی. در طول این دوره از تاریخ کیهان، واکنشهای شیمیایی باعث شد که جهانی که سابقا تاریک بود کنون به نور اجازه دهد تا بدون ممانعت از آن عبور کند. این نور که توسط جهان در حال انبساط امتداد یافته، اکنون به صورت تشعشعات مایکروویو ضعیفی ظاهر می شود که از همه جهات در آسمان گسیل می یابند.
آزمایشهای اخترشناسان از آن زمان، مانند کاوشگر پسزمینه کیهانی (COBE)، کاوشگر ناهمسانگردی مایکروویو ویلکینسون (WMAP) و رصدخانه فضایی پلانک، تلاش کردهاند این پسزمینه مایکروویو کیهانی را نقشهبرداری کنند و چندین نکته کلیدی را آشکار کنند. اول، دمای این امواج مایکروویو به طرز وحشتناکی در سراسر آسمان یکنواخت است - حدود 2.725 درجه بالاتر از صفر مطلق ( کلوین) - صفر مطلق یعنی حداقل دمای جهان...!
دوم، علیرغم یکنواختی آن، نوسانات دمایی کوچک و وابسته به جهت وجود دارد. لکه هایی که تشعشع کمی گرمتر است و لکه هایی که در جایشان که کمی خنک تر است. این نوسانات، باقیمانده از ساختار عالم اولیه قبل از شفاف شدن ، تولید شده توسط امواج صوتی در میان آن و چاه های گرانشی است که نشان می دهد ابتدایی ترین ساختارهای کیهان ممکن است چگونه شکل گرفته اند.
🔺حداقل یک نظریه پیشنهاد رویکردی علمی را برای بررسی این ساختار، با فرضیه هایی که توسط مشاهدات بیشتر این نوسانات در آزمایشگاه ساپورت شده ، داده است.
این نظریه تورم inflation نامیده می شود. تورم فرض میکند که جهان قابل مشاهده آنگونه که امروز میبینیم، زمانی در ابعاد فضایی کوچکتر از هر ذره particle که امروز می شناسیم ، قرار داشته است.
سپس، طی یک انفجار غیرقابل تصور در انبساط قرار گرفت که تنها کسری از ثانیه ، که توسط میدانی با دینامیک تعیین شده توسط مکانیک کوانتومی کنترل می شد ، طول کشید.
در این دوره نوسانات کوچک مقیاس کوانتومی به چاههای گرانشی بزرگتر که در نهایت ساختار مقیاس بزرگ جهان قابل مشاهده را با آن چاههایی که در دادههای پسزمینه مایکروویو کیهانی بدست آمده ، ایجاد شدند . می توانید تورم را به عنوان بخشی از "انفجار Bang " در نظریه بیگ بنگ در نظر بگیرید.
• ( بانگ در پارسی آوای بلند و Bang در انگلیسی انفجار )
🔺این ایده مناسبی است که ما می توانیم داده ها را از پس زمینه مایکروویو کیهانی استخراج کنیم . اما این داده ها منجر به سوالات بیشتری می شود. کیتی مک، اخترفیزیکدان نظری در دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی، میگوید: «فکر میکنم اجماع بسیار گستردهای وجود دارد که احتمالاً تورم رخ داده است. درباره اینکه چگونه یا چرا رخ داده، چه چیزی باعث آن شده است، یا در زمان وقوع از چه قوانین فیزیکی پیروی کرده است، اجماع بسیار کمی وجود دارد.»
→ inflation
📌@higgs_field
〰
📌 What we never know
Part ³
🔺ناتان موسوکه، کیهانشناس محاسباتی computational cosmologist از دانشگاه نیوهمپشایر در این باره میگوید:
«تا زمانی که بتوان با ریاضیات عالم را توضیح داد ، همه چیز خوب است ، اما اگر راهی برای آزمایش چنین فرضیه هایی نداشته باشیم، آنگاه از قلمرو چیزی که ما علم میدانیم خارج میشویم».
از جمله جستجو های بی پاسخ و خارج از قلمروی علم ، حیطه فلسفه و مذاهب میتوان نام برد اما با این حال، ممکن است که پاسخهای علمی به این پرسشها بهعنوان اثرات قابل مشاهده در این بستر ها وجود داشته باشد که توانایی روش علمی را نشان می دهد .
🔺رالف آلفر و رابرت هرمان برای اولین بار در سال 1948 پیشبینی کردند که مقداری از نور باقی مانده از دوران اولیه تاریخ کیهان ممکن است هنوز در اینجا روی زمین قابل مشاهده باشد. سپس، در سال 1964، آرنو پنزیاس و رابرت ویلسون به عنوان ستاره شناس رادیویی در آزمایشگاه بل در نیوجرسی مشغول به کار بودند که متوجه سیگنال عجیبی در تلسکوپ رادیویی خود شدند. آنها هر ایدهای را بررسی کردند تا منبع صدا را دریابند - شاید این تابش پسزمینه شهر نیویورک یا حتی مدفوع کبوترهایی بود که در آزمایشگاه لانه کرده بودند؟
اما آنها به زودی متوجه شدند که داده ها با پیش بینی آلفر و هرمان مطابقت دارد.
پنزیاس و ویلسون تابش مایکروویو را تنها 400،000 سال پس از انفجار بزرگ ایجاد شده بود که پسزمینه مایکروویو کیهانی CMB نامیده میشود، کشف کرده بودند، قدیمیترین و دورترین تابش قابل مشاهده برای تلسکوپهای امروزی. در طول این دوره از تاریخ کیهان، واکنشهای شیمیایی باعث شد که جهانی که سابقا تاریک بود کنون به نور اجازه دهد تا بدون ممانعت از آن عبور کند. این نور که توسط جهان در حال انبساط امتداد یافته، اکنون به صورت تشعشعات مایکروویو ضعیفی ظاهر می شود که از همه جهات در آسمان گسیل می یابند.
آزمایشهای اخترشناسان از آن زمان، مانند کاوشگر پسزمینه کیهانی (COBE)، کاوشگر ناهمسانگردی مایکروویو ویلکینسون (WMAP) و رصدخانه فضایی پلانک، تلاش کردهاند این پسزمینه مایکروویو کیهانی را نقشهبرداری کنند و چندین نکته کلیدی را آشکار کنند. اول، دمای این امواج مایکروویو به طرز وحشتناکی در سراسر آسمان یکنواخت است - حدود 2.725 درجه بالاتر از صفر مطلق ( کلوین) - صفر مطلق یعنی حداقل دمای جهان...!
دوم، علیرغم یکنواختی آن، نوسانات دمایی کوچک و وابسته به جهت وجود دارد. لکه هایی که تشعشع کمی گرمتر است و لکه هایی که در جایشان که کمی خنک تر است. این نوسانات، باقیمانده از ساختار عالم اولیه قبل از شفاف شدن ، تولید شده توسط امواج صوتی در میان آن و چاه های گرانشی است که نشان می دهد ابتدایی ترین ساختارهای کیهان ممکن است چگونه شکل گرفته اند.
🔺حداقل یک نظریه پیشنهاد رویکردی علمی را برای بررسی این ساختار، با فرضیه هایی که توسط مشاهدات بیشتر این نوسانات در آزمایشگاه ساپورت شده ، داده است.
این نظریه تورم inflation نامیده می شود. تورم فرض میکند که جهان قابل مشاهده آنگونه که امروز میبینیم، زمانی در ابعاد فضایی کوچکتر از هر ذره particle که امروز می شناسیم ، قرار داشته است.
سپس، طی یک انفجار غیرقابل تصور در انبساط قرار گرفت که تنها کسری از ثانیه ، که توسط میدانی با دینامیک تعیین شده توسط مکانیک کوانتومی کنترل می شد ، طول کشید.
در این دوره نوسانات کوچک مقیاس کوانتومی به چاههای گرانشی بزرگتر که در نهایت ساختار مقیاس بزرگ جهان قابل مشاهده را با آن چاههایی که در دادههای پسزمینه مایکروویو کیهانی بدست آمده ، ایجاد شدند . می توانید تورم را به عنوان بخشی از "انفجار Bang " در نظریه بیگ بنگ در نظر بگیرید.
• ( بانگ در پارسی آوای بلند و Bang در انگلیسی انفجار )
🔺این ایده مناسبی است که ما می توانیم داده ها را از پس زمینه مایکروویو کیهانی استخراج کنیم . اما این داده ها منجر به سوالات بیشتری می شود. کیتی مک، اخترفیزیکدان نظری در دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی، میگوید: «فکر میکنم اجماع بسیار گستردهای وجود دارد که احتمالاً تورم رخ داده است. درباره اینکه چگونه یا چرا رخ داده، چه چیزی باعث آن شده است، یا در زمان وقوع از چه قوانین فیزیکی پیروی کرده است، اجماع بسیار کمی وجود دارد.»
→ inflation
📌@higgs_field
〰
👏1
〰
📌 3- گالیلئو گالیلئی Galileo Galilei
🔺گالیله (1564-1642) در پیزا متولد شد، در ابتدا به عنوان یک پزشک آموزش دید. با شنیدن خبر اختراع تلسکوپ در سال 1609، او تلسکوپ خود را ساخت و آن را به سمت آسمان چرخاند و وجود لکههای خورشیدی و سطحی گودالدار و کوهستانی روی ماه را آشکار کرد .
مطالعات او همچنین از این ایده پشتیبانی کرد که زمین به دور خورشید می چرخد. این امر گالیله را با کلیسای کاتولیک به مشکل بزرگی مواجه کرد و او مجبور شد پیشتیبانی از تئوری علمی خود را در سال 1633 کنار بگذارد. کار او بر روی اجسام در حال سقوط، همچنین اساس نظریههای بعدی نیوتن را ایجاد کرد.
🔺هم ارزی گرانشی که آزمایش تجربی آن مبتنی بر سرعت برابر سقوط پر و چکش در خلا یا سرعت یکسان سقوط دو گوی سنگین و سبک از برج پیزا سابقا در کانال توضیح دادیم .
هم ارزی گرانشی از نقاط ضعف جاذبه نیوتنی بود و بعد ها انیشتین با نسبت دادن گرانش بعنوان خصوصیتی از فضا-زمان این پارادوکس فیزیک را حل کرد .
🔺 10 فیزیکدان برتر به نقل گاردین ..!
📌@higgs_field
〰
📌 3- گالیلئو گالیلئی Galileo Galilei
🔺گالیله (1564-1642) در پیزا متولد شد، در ابتدا به عنوان یک پزشک آموزش دید. با شنیدن خبر اختراع تلسکوپ در سال 1609، او تلسکوپ خود را ساخت و آن را به سمت آسمان چرخاند و وجود لکههای خورشیدی و سطحی گودالدار و کوهستانی روی ماه را آشکار کرد .
مطالعات او همچنین از این ایده پشتیبانی کرد که زمین به دور خورشید می چرخد. این امر گالیله را با کلیسای کاتولیک به مشکل بزرگی مواجه کرد و او مجبور شد پیشتیبانی از تئوری علمی خود را در سال 1633 کنار بگذارد. کار او بر روی اجسام در حال سقوط، همچنین اساس نظریههای بعدی نیوتن را ایجاد کرد.
🔺هم ارزی گرانشی که آزمایش تجربی آن مبتنی بر سرعت برابر سقوط پر و چکش در خلا یا سرعت یکسان سقوط دو گوی سنگین و سبک از برج پیزا سابقا در کانال توضیح دادیم .
هم ارزی گرانشی از نقاط ضعف جاذبه نیوتنی بود و بعد ها انیشتین با نسبت دادن گرانش بعنوان خصوصیتی از فضا-زمان این پارادوکس فیزیک را حل کرد .
🔺 10 فیزیکدان برتر به نقل گاردین ..!
📌@higgs_field
〰
💢 UP- Uncertainty Principle
📌اصل عدم قطعیت از سه عنصر مشتق شده است:
• دوگانگی موج-ذره
• تقسیم ناپذیری انتقال انرژی و تکانه
• ناتعیینگرایی determinism کامل
که بیان میکند برای یک جفت متغیر مزدوج مانند مکان/تکانه و زمان/انرژی (شامل انرژی جرم سکون mc²)، نمیتوان مقدار دقیق دترمینیستی هر عضو از جفت ها را همزمان داشت.
فرمول مربوطه این است:
Δx Δpx ≥ ℏ/ 2
که در آن عدم قطعیت، x پوزیشن جرم نقطه ای m در امتداد محور x است
px = m vx
اندیسp تکانه در امتداد محور x
و Vx سرعت در امتداد محور x
ℏ= h/2π
= 1.054x10-²⁷ erg-sec
است. همچنین یک رابطه مشابه برای عدم قطعیت زمان t و انرژی E وجود دارد، به عنوان مثال
Δt ΔE ≥ ℏ/ 2
در مورد جرم سنگین (مانند جسم ماکروسکوپی)به بیان ساده تر با افزایش جرم ذرات ، عدم قطعیت ها و در نتیجه اثر کوانتومی بسیار کوچک می شود.
توضیح آن با آزمایش میکروسکوپ اشعه گاما هایزنبرگ قابل وصف است . برای تعیین تکانه ی الکترون به آن فوتون پر قدرت گاما می تابانیم ، فوتون الکترون را برانگیخته و مرتعش می کند در نتیجه دقت محاسبه ی مکان کاهش می یابد.
💢@higgs_field
📌اصل عدم قطعیت از سه عنصر مشتق شده است:
• دوگانگی موج-ذره
• تقسیم ناپذیری انتقال انرژی و تکانه
• ناتعیینگرایی determinism کامل
که بیان میکند برای یک جفت متغیر مزدوج مانند مکان/تکانه و زمان/انرژی (شامل انرژی جرم سکون mc²)، نمیتوان مقدار دقیق دترمینیستی هر عضو از جفت ها را همزمان داشت.
فرمول مربوطه این است:
Δx Δpx ≥ ℏ/ 2
که در آن عدم قطعیت، x پوزیشن جرم نقطه ای m در امتداد محور x است
px = m vx
اندیسp تکانه در امتداد محور x
و Vx سرعت در امتداد محور x
ℏ= h/2π
= 1.054x10-²⁷ erg-sec
است. همچنین یک رابطه مشابه برای عدم قطعیت زمان t و انرژی E وجود دارد، به عنوان مثال
Δt ΔE ≥ ℏ/ 2
در مورد جرم سنگین (مانند جسم ماکروسکوپی)به بیان ساده تر با افزایش جرم ذرات ، عدم قطعیت ها و در نتیجه اثر کوانتومی بسیار کوچک می شود.
توضیح آن با آزمایش میکروسکوپ اشعه گاما هایزنبرگ قابل وصف است . برای تعیین تکانه ی الکترون به آن فوتون پر قدرت گاما می تابانیم ، فوتون الکترون را برانگیخته و مرتعش می کند در نتیجه دقت محاسبه ی مکان کاهش می یابد.
💢@higgs_field
👍1
📌نسخه خطی کمیاب انیشتین در حراجی با 13 میلیون دلار به فروش رفت
• سند 54 صفحه ای که با همکاری مهندس میشل بسو نوشته شده است، مبانی نظریه نسبیت معروف اینشتین را نشان می دهد.
🔺تصویری که در 22 نوامبر 2021 گرفته شده است، صفحاتی از یکی از نسخه های خطی مقدماتی نظریه نسبیت عام آلبرت انیشتین را در حین ارائه آنها یک روز قبل از حراج در خانه حراج کریستیز در پاریس نشان می دهد. (اعتبار تصویر: آلن جوکارد/ خبرگزاری فرانسه از طریق گتی ایماژ)
یک دستنوشته 54 صفحهای که با همکاری آلبرت اینشتین و مهندس سوئیسی میشل بسو نوشته شده بود، در حراجی روز سهشنبه (23 نوامبر) به قیمت 13 میلیون دلار فروخته شد.
به گفته خانه حراج کریستی، که میزبان فروش بود، این نسخه خطی رکورد جدیدی را برای گران ترین سند علمی امضا شده که تا کنون فروخته شده است، به ثبت رسانده است. هویت خریدار فاش نشده است، اگرچه کریستیز خاطرنشان کرد که این حراج مورد توجه خریداران در سراسر جهان قرار گرفته است.
نسخه خطی مورد بحث توسط انیشتین و بسو بین ژوئن 1913 و اوایل سال 1914 نوشته شد، زمانی که این دو تن معادلاتی را آزمایش کردند که در نهایت به پایه نظریه نسبیت انیشتین تبدیل شد.
به گفته کریستیز، 26 صفحه از نسخه خطی به دست انیشتین نوشته شده است. 24 صفحه نیز توسطBesso نوشته شده است. و سه صفحه به طور مشترک توسط این دو نوشته شده است. بسیاری از صفحات همچنین دارای یادداشت های حاشیه، از جمله "stimmt!" هیجان انگیز هستند. (این به زبان آلمانی «این کار میکند!» است) که انیشتین در کنار یکی از معادلات خود ثبت کرده است.
https://www.space.com/amp/albert-einstein-record-selling-manuscript-relativity
📌@higgs_field
〰
• سند 54 صفحه ای که با همکاری مهندس میشل بسو نوشته شده است، مبانی نظریه نسبیت معروف اینشتین را نشان می دهد.
🔺تصویری که در 22 نوامبر 2021 گرفته شده است، صفحاتی از یکی از نسخه های خطی مقدماتی نظریه نسبیت عام آلبرت انیشتین را در حین ارائه آنها یک روز قبل از حراج در خانه حراج کریستیز در پاریس نشان می دهد. (اعتبار تصویر: آلن جوکارد/ خبرگزاری فرانسه از طریق گتی ایماژ)
یک دستنوشته 54 صفحهای که با همکاری آلبرت اینشتین و مهندس سوئیسی میشل بسو نوشته شده بود، در حراجی روز سهشنبه (23 نوامبر) به قیمت 13 میلیون دلار فروخته شد.
به گفته خانه حراج کریستی، که میزبان فروش بود، این نسخه خطی رکورد جدیدی را برای گران ترین سند علمی امضا شده که تا کنون فروخته شده است، به ثبت رسانده است. هویت خریدار فاش نشده است، اگرچه کریستیز خاطرنشان کرد که این حراج مورد توجه خریداران در سراسر جهان قرار گرفته است.
نسخه خطی مورد بحث توسط انیشتین و بسو بین ژوئن 1913 و اوایل سال 1914 نوشته شد، زمانی که این دو تن معادلاتی را آزمایش کردند که در نهایت به پایه نظریه نسبیت انیشتین تبدیل شد.
به گفته کریستیز، 26 صفحه از نسخه خطی به دست انیشتین نوشته شده است. 24 صفحه نیز توسطBesso نوشته شده است. و سه صفحه به طور مشترک توسط این دو نوشته شده است. بسیاری از صفحات همچنین دارای یادداشت های حاشیه، از جمله "stimmt!" هیجان انگیز هستند. (این به زبان آلمانی «این کار میکند!» است) که انیشتین در کنار یکی از معادلات خود ثبت کرده است.
https://www.space.com/amp/albert-einstein-record-selling-manuscript-relativity
📌@higgs_field
〰
Space
Rare Einstein manuscript sells for record-smashing $13 million at auction
The 54-page document co-written with engineer Michele Besso shows the foundations of Einstein’s famous theory of relativity.
〰
📌 توصیف دوستانه و احترام آمیز نیلز بور توسط انیشتین
🔺وقتی که آیندگان بخواهند تاریخ پیشرفت فیزیک در زمان ما را بنویسند:
• باید یکی از مهمترین گام هایی که تاکنون در دانش ما نسبت به سرشت اتم برداشته شده است با نام نیلز بور قرین سازند همه میدانستند که مکانیک کلاسیک از پرداختن به اجزای نهایی ماده ناتوان است و نیز می دانستند که اتم ها از هسته هایی با بار مثبت تشکیل شدهاند که لایه هایی از بافت سست تر آنها را احاطه می کنند اما ساختمان طیف که تا اندازه زیادی به صورت تجربی شناخته شده بود چنان اختلاف عمیقی با آنچه بر اساس نظریه های قدیمی در انتظار میرفت داشت که کسی نمی توانست تعبیر تئوریک قانع کننده ای برای نظم های مشهود بیاورد .
• آنگاه بور در سال ۱۹۱۳ تعبیری در راستای نظریه کوانتومی برای سادهترین طیفها اندیشید و در مدتی کوتاه انبوهی از نتایج کمی را در تایید آن آورد دیری نگذشت که اساسی فرضی از نظریه پردازی های او که با جسارت تمام انتخاب شده بود تکیه گاه اصلی فیزیک اتم کردید اگر چه از زمان نخستین کشف بور فقط ۱۰ سال میگذرد سیطره مفاهیم اصلی این دستگاه و نتایجی که بیشتر به وسیله خود او به دست آمده چنان بر فیزیک و شیمی گسترده است که در نظر اهل فن همه دستگاههای پیشگویی از عهد دقیانوس اند.
نظریه های طیف اشعه ایکس ، طیف مرئی و دستگاه تناوبی عناصر اساساً بر اندیشههای بر مبتنی است
🔺 چیزی که بور را به عنوان یک متفکر علمی چنین جذاب میکند آمیزه کم نظیر جسارت و احتیاط در اوست ، کمتر کسی چنین تسلطی شهودی بر چیز های پنهان را با چنین شعور انتقادی نیرومندی آمیخته دارد.
دیدگانش با همه دانشی که از جزئیات دارد به گونهای استوار بر اصول بنیادی نظر دوخته است، بی تردید یکی از بزرگترین کاشفان عصر ما در حوزه علوم به شمار می رود.
منبع :
کتاب فیزیک و واقعیت نوشتهی انیشتین
• بلی دوستان ساینتیست ها چنین اند . بور و انیشتین بر سر
→ spooky action at a distance
→ quantum indeterministic
→ quantum nonlocality
یا
•← کنش اسرار آمیز از فاصله
•← عدم تعیین گرایی کوانتومی
•← ناموضعیت کوانتومی
اختلافات جدی داشتند که البته انیشتین به نوعی باور به متغیر محلی پنهان local hidden variable و لاجرم نقصان تئوری کوانتوم داشت اما بعد با بیان نامساوی بل و یک سری آزمایش ذهنی دیگر ، مشخص شد حق با بور است . مقایسه کنید با اختلافات ما با گروهی که حیطهی کوانتوم را حیاط خلوت و بستر منافع استوار بر باور و اعتقادات خود می دانند .
📌 توصیف دوستانه و احترام آمیز نیلز بور توسط انیشتین
🔺وقتی که آیندگان بخواهند تاریخ پیشرفت فیزیک در زمان ما را بنویسند:
• باید یکی از مهمترین گام هایی که تاکنون در دانش ما نسبت به سرشت اتم برداشته شده است با نام نیلز بور قرین سازند همه میدانستند که مکانیک کلاسیک از پرداختن به اجزای نهایی ماده ناتوان است و نیز می دانستند که اتم ها از هسته هایی با بار مثبت تشکیل شدهاند که لایه هایی از بافت سست تر آنها را احاطه می کنند اما ساختمان طیف که تا اندازه زیادی به صورت تجربی شناخته شده بود چنان اختلاف عمیقی با آنچه بر اساس نظریه های قدیمی در انتظار میرفت داشت که کسی نمی توانست تعبیر تئوریک قانع کننده ای برای نظم های مشهود بیاورد .
• آنگاه بور در سال ۱۹۱۳ تعبیری در راستای نظریه کوانتومی برای سادهترین طیفها اندیشید و در مدتی کوتاه انبوهی از نتایج کمی را در تایید آن آورد دیری نگذشت که اساسی فرضی از نظریه پردازی های او که با جسارت تمام انتخاب شده بود تکیه گاه اصلی فیزیک اتم کردید اگر چه از زمان نخستین کشف بور فقط ۱۰ سال میگذرد سیطره مفاهیم اصلی این دستگاه و نتایجی که بیشتر به وسیله خود او به دست آمده چنان بر فیزیک و شیمی گسترده است که در نظر اهل فن همه دستگاههای پیشگویی از عهد دقیانوس اند.
نظریه های طیف اشعه ایکس ، طیف مرئی و دستگاه تناوبی عناصر اساساً بر اندیشههای بر مبتنی است
🔺 چیزی که بور را به عنوان یک متفکر علمی چنین جذاب میکند آمیزه کم نظیر جسارت و احتیاط در اوست ، کمتر کسی چنین تسلطی شهودی بر چیز های پنهان را با چنین شعور انتقادی نیرومندی آمیخته دارد.
دیدگانش با همه دانشی که از جزئیات دارد به گونهای استوار بر اصول بنیادی نظر دوخته است، بی تردید یکی از بزرگترین کاشفان عصر ما در حوزه علوم به شمار می رود.
منبع :
کتاب فیزیک و واقعیت نوشتهی انیشتین
• بلی دوستان ساینتیست ها چنین اند . بور و انیشتین بر سر
→ spooky action at a distance
→ quantum indeterministic
→ quantum nonlocality
یا
•← کنش اسرار آمیز از فاصله
•← عدم تعیین گرایی کوانتومی
•← ناموضعیت کوانتومی
اختلافات جدی داشتند که البته انیشتین به نوعی باور به متغیر محلی پنهان local hidden variable و لاجرم نقصان تئوری کوانتوم داشت اما بعد با بیان نامساوی بل و یک سری آزمایش ذهنی دیگر ، مشخص شد حق با بور است . مقایسه کنید با اختلافات ما با گروهی که حیطهی کوانتوم را حیاط خلوت و بستر منافع استوار بر باور و اعتقادات خود می دانند .
Telegram
attach 📎
👍1
〰
📌Binary pulsar
🔺تپ اختر دوتایی یک تپ اختر با یک همراه که سیستمی دوتایی را شکل داده اند و اغلب همدم آن یک ستاره کوتوله سفید یا نوترونی است. (حداقل در یک مورد، تپ اختر دوگانه PSR J0737-3039، ستاره نوترونی همراه نیز تپ اختر دیگری است.) تپ اخترهای دوتایی یکی از معدود اجرامی هستند که به فیزیکدانان اجازه می دهند تا نسبیت عام را به دلیل میدان های گرانشی قوی در مجاورت خود آزمایش کنند. . اگرچه مشاهده مستقیم پالسار های باینری معمولاً دشوار یا غیرممکن است، اما وجود آن را می توان از زمان بندی پالس های خود تپ اختر استنباط کرد که می تواند با دقت فوق العاده ای توسط تلسکوپ های رادیویی اندازه گیری شود.
📌@higgs_field
〰
📌Binary pulsar
🔺تپ اختر دوتایی یک تپ اختر با یک همراه که سیستمی دوتایی را شکل داده اند و اغلب همدم آن یک ستاره کوتوله سفید یا نوترونی است. (حداقل در یک مورد، تپ اختر دوگانه PSR J0737-3039، ستاره نوترونی همراه نیز تپ اختر دیگری است.) تپ اخترهای دوتایی یکی از معدود اجرامی هستند که به فیزیکدانان اجازه می دهند تا نسبیت عام را به دلیل میدان های گرانشی قوی در مجاورت خود آزمایش کنند. . اگرچه مشاهده مستقیم پالسار های باینری معمولاً دشوار یا غیرممکن است، اما وجود آن را می توان از زمان بندی پالس های خود تپ اختر استنباط کرد که می تواند با دقت فوق العاده ای توسط تلسکوپ های رادیویی اندازه گیری شود.
📌@higgs_field
〰
〰
📌 4- آلبرت انیشتین
🔺سه نظریه بزرگ دانش فیزیکی ما را از جهان تعریف می کند: نسبیت، مکانیک کوانتومی و گرانش. اولی کار دست آلبرت انیشتین آلمانی الاصل (1879-1955) است که فیزیکدانی است که بیشتر شهرتش را مدیون اصالت اندیشه دارد. کار او نشان داد که مکان و زمان تغییر ناپذیر و مطلق نیستند بلکه سیال و چکش خوار هستند. انیشتین که در سال 1940 تابعیت ایالات متحده را گرفت، معروف ترین معادله آن، E=mc² را نیز در اختیار جهانیان قرار داد که هم ارزی جرم و انرژی را نشان می دهد. نام او مترادف با نبوغ گردید و او به عنوان یک نابغهی مشهور درگذشت. او در سال 1921 جایزه نوبل فیزیک را دریافت کرد.
🔺10 فیزیکیست مشهور به نقل از گاردین...!
📌@higgs_field
〰
📌 4- آلبرت انیشتین
🔺سه نظریه بزرگ دانش فیزیکی ما را از جهان تعریف می کند: نسبیت، مکانیک کوانتومی و گرانش. اولی کار دست آلبرت انیشتین آلمانی الاصل (1879-1955) است که فیزیکدانی است که بیشتر شهرتش را مدیون اصالت اندیشه دارد. کار او نشان داد که مکان و زمان تغییر ناپذیر و مطلق نیستند بلکه سیال و چکش خوار هستند. انیشتین که در سال 1940 تابعیت ایالات متحده را گرفت، معروف ترین معادله آن، E=mc² را نیز در اختیار جهانیان قرار داد که هم ارزی جرم و انرژی را نشان می دهد. نام او مترادف با نبوغ گردید و او به عنوان یک نابغهی مشهور درگذشت. او در سال 1921 جایزه نوبل فیزیک را دریافت کرد.
🔺10 فیزیکیست مشهور به نقل از گاردین...!
📌@higgs_field
〰
❤1
〰
📌 What we never know
Part → ⁴
🔺برخی از این سوالات جدید ممکن است بی پاسخ باشند. به گفتهی مک : "آنچه در همان ابتدا اتفاق می افتد، این است که اطلاعات از دید ما پنهان می شوند." «به نظر من این ناامیدکننده است که ما همیشه کمبود اطلاعات داریم. ما میتوانیم مدلهایی را ارائه کنیم که آنچه را که میبینیم توضیح میدهند، و مدلهایی که بهتر از سایر مدلها هستند، اما از نظر اعتبارسنجی آنها، در برخی مواقع باید بپذیریم که برخی از بخش های این مدل ها ناشناخته اند.»
• در بررسی پس زمینه مایکروویو کیهانی و فراتر از آن، مقیاس بزرگ و کوچک تلاقی می کنند. به نظر می رسد که جهان اولیه رفتارهای کوانتومی را منعکس می کند. گفتگوهای مشابهی در آن سوی طیف اندازه اتفاق می افتد، زیرا فیزیکدانان تلاش می کنند رفتار جهان را در بزرگترین مقیاس با قوانین مکانیک کوانتومی تطبیق دهند. سیاهچاله ها در این فضای علمی وجود دارند، جایی که گرانش و فیزیک کوانتومی باید با هم تلاقی کنند، و جایی که توصیفات فیزیکی از آنچه در حال وقوع است ، کوچکتر از مقیاس پلانک قرار دارد.
• فیزیکدانان همچنین در حال ابداع یک تئوری ریاضی هستند که اگرچه برای مشاهده مستقیم بسیار کوچک است، اما اثرات قابل مشاهده ایجاد می کند. شاید مشهورترین در میان این ایدهها تئوری تار (ریسمان) String باشد، که در واقع یک نظریه نیست، بلکه یک چارچوب ریاضی است که مبتنی بر این ایده است که ذرات بنیادی مانند کوارکها و الکترونها فقط ذرات نیستند، بلکه رشتههای تک بعدی هستند که رفتارشان بر خواص آن ذرات حاکم است. این نظریه تلاش میکند تا نیروهای مختلف طبیعت را که ذرات تجربه میکنند توضیح دهد، در حالی که به نظر میرسد گرانش نتیجه طبیعی اندیشیدن به این مسئله است. نظریه پردازان تار string امیدوارند که چارچوب آنها پیش بینی های قابل آزمایشی را ارائه دهد.
«اغلب، مسائل بسیار دشوار در فیزیک به جهش ها ، انقلابها یا روشهای مختلف تفکر نیاز دارند، و تنها پس از آن است که متوجه میشویم سؤال را به روشی اشتباه پرسیدهایم.»
• یافتن راه هایی برای آزمایش این نظریه ها کار در حال پیشرفت است. دیوید گراس، استاد مؤسسه فیزیک نظری کاولی و برنده جایزه نوبل فیزیک در سال 2004، گفت:
این اعتقاد وجود دارد که به هر طریقی باید بتوانیم این ایده های علمی را آزمایش کنیم. ممکن است این آزمایش، غیرمستقیم باشد - اما اهمیت چندانی ندارد ، تنها آزمایش پذیری ست که اهمیت ویژه ای در حیطه علوم تجربی دارد .
جستجوی راههای غیرمستقیم برای آزمایش تئوری تار (و سایر نظریههای گرانش کوانتومیtheory of Quantum Gravity ) بخشی از جستجوی خود نظریه است. شاید تولید سیاهچالههای کوچک در لابراتوار میتواند آزمایشگاهی برای کاوش در این حوزه فراهم کند، یا شاید محاسبات تئوری تار به ذراتی نیاز داشته باشد که شتابدهنده ذرات میتواند آنها را پیدا کند.
گراس گفت: در این مقیاسهای زمانی کوچک، تصور ما از اینکه فضا و زمان واقعا چیست ممکن است به روشهای عمیقی از بین برود. او گفت: «روشی که فیزیکدانان به طور کلی سؤالات را فرموله میکنند، غالباً دادههای مختلفی را فرض میکند، مانند فضازمان به عنوان یک منیفولد صاف و پیوسته وجود دارد». ممکن است این سؤالات بد فرموله شده باشند.
به عنوان مثال، برخی امیدوارند بدانند در آغاز جهان چه اتفاقی افتاده است - و قبل از شروع زمان چه اتفاقی افتاده است. گراس گفت: «به عقیده من، این روش درستی برای پرسیدن این سؤال نیست. هنوز راه درست را نمی دانیم.
🔺آنچه ما می توانیم بدانیم
• دیوارهایی وجود دارند که ما را از پاسخ دادن به عمیق ترین سؤالات خود در مورد کیهان باز می دارند... که خب، فکر کردن به آنها احساس خوبی ندارد. اما برای ساده سازی این واقعیت است که 93 میلیارد سال نوری بسیار بزرگ است و
10-³⁵
متر بسیار کوچک است. بین بزرگترین و کوچکترین فضای حیرتانگیز پر از چیزهایی است که ما نمی توانیم ببینیم اما از نظر تئوریک میتوانیم توضیح شان دهیم .
🔻 تئوری ریسمان ترجمه نادرست string theory است . ترجمه ی درست String ، تار یا رشته ست . و لاجرم ما نیز این اشتباه را اصلاح می کنیم . کوانتوم مکانیک
📌@higgs_field
〰
📌 What we never know
Part → ⁴
🔺برخی از این سوالات جدید ممکن است بی پاسخ باشند. به گفتهی مک : "آنچه در همان ابتدا اتفاق می افتد، این است که اطلاعات از دید ما پنهان می شوند." «به نظر من این ناامیدکننده است که ما همیشه کمبود اطلاعات داریم. ما میتوانیم مدلهایی را ارائه کنیم که آنچه را که میبینیم توضیح میدهند، و مدلهایی که بهتر از سایر مدلها هستند، اما از نظر اعتبارسنجی آنها، در برخی مواقع باید بپذیریم که برخی از بخش های این مدل ها ناشناخته اند.»
• در بررسی پس زمینه مایکروویو کیهانی و فراتر از آن، مقیاس بزرگ و کوچک تلاقی می کنند. به نظر می رسد که جهان اولیه رفتارهای کوانتومی را منعکس می کند. گفتگوهای مشابهی در آن سوی طیف اندازه اتفاق می افتد، زیرا فیزیکدانان تلاش می کنند رفتار جهان را در بزرگترین مقیاس با قوانین مکانیک کوانتومی تطبیق دهند. سیاهچاله ها در این فضای علمی وجود دارند، جایی که گرانش و فیزیک کوانتومی باید با هم تلاقی کنند، و جایی که توصیفات فیزیکی از آنچه در حال وقوع است ، کوچکتر از مقیاس پلانک قرار دارد.
• فیزیکدانان همچنین در حال ابداع یک تئوری ریاضی هستند که اگرچه برای مشاهده مستقیم بسیار کوچک است، اما اثرات قابل مشاهده ایجاد می کند. شاید مشهورترین در میان این ایدهها تئوری تار (ریسمان) String باشد، که در واقع یک نظریه نیست، بلکه یک چارچوب ریاضی است که مبتنی بر این ایده است که ذرات بنیادی مانند کوارکها و الکترونها فقط ذرات نیستند، بلکه رشتههای تک بعدی هستند که رفتارشان بر خواص آن ذرات حاکم است. این نظریه تلاش میکند تا نیروهای مختلف طبیعت را که ذرات تجربه میکنند توضیح دهد، در حالی که به نظر میرسد گرانش نتیجه طبیعی اندیشیدن به این مسئله است. نظریه پردازان تار string امیدوارند که چارچوب آنها پیش بینی های قابل آزمایشی را ارائه دهد.
«اغلب، مسائل بسیار دشوار در فیزیک به جهش ها ، انقلابها یا روشهای مختلف تفکر نیاز دارند، و تنها پس از آن است که متوجه میشویم سؤال را به روشی اشتباه پرسیدهایم.»
• یافتن راه هایی برای آزمایش این نظریه ها کار در حال پیشرفت است. دیوید گراس، استاد مؤسسه فیزیک نظری کاولی و برنده جایزه نوبل فیزیک در سال 2004، گفت:
این اعتقاد وجود دارد که به هر طریقی باید بتوانیم این ایده های علمی را آزمایش کنیم. ممکن است این آزمایش، غیرمستقیم باشد - اما اهمیت چندانی ندارد ، تنها آزمایش پذیری ست که اهمیت ویژه ای در حیطه علوم تجربی دارد .
جستجوی راههای غیرمستقیم برای آزمایش تئوری تار (و سایر نظریههای گرانش کوانتومیtheory of Quantum Gravity ) بخشی از جستجوی خود نظریه است. شاید تولید سیاهچالههای کوچک در لابراتوار میتواند آزمایشگاهی برای کاوش در این حوزه فراهم کند، یا شاید محاسبات تئوری تار به ذراتی نیاز داشته باشد که شتابدهنده ذرات میتواند آنها را پیدا کند.
گراس گفت: در این مقیاسهای زمانی کوچک، تصور ما از اینکه فضا و زمان واقعا چیست ممکن است به روشهای عمیقی از بین برود. او گفت: «روشی که فیزیکدانان به طور کلی سؤالات را فرموله میکنند، غالباً دادههای مختلفی را فرض میکند، مانند فضازمان به عنوان یک منیفولد صاف و پیوسته وجود دارد». ممکن است این سؤالات بد فرموله شده باشند.
به عنوان مثال، برخی امیدوارند بدانند در آغاز جهان چه اتفاقی افتاده است - و قبل از شروع زمان چه اتفاقی افتاده است. گراس گفت: «به عقیده من، این روش درستی برای پرسیدن این سؤال نیست. هنوز راه درست را نمی دانیم.
🔺آنچه ما می توانیم بدانیم
• دیوارهایی وجود دارند که ما را از پاسخ دادن به عمیق ترین سؤالات خود در مورد کیهان باز می دارند... که خب، فکر کردن به آنها احساس خوبی ندارد. اما برای ساده سازی این واقعیت است که 93 میلیارد سال نوری بسیار بزرگ است و
10-³⁵
متر بسیار کوچک است. بین بزرگترین و کوچکترین فضای حیرتانگیز پر از چیزهایی است که ما نمی توانیم ببینیم اما از نظر تئوریک میتوانیم توضیح شان دهیم .
🔻 تئوری ریسمان ترجمه نادرست string theory است . ترجمه ی درست String ، تار یا رشته ست . و لاجرم ما نیز این اشتباه را اصلاح می کنیم . کوانتوم مکانیک
📌@higgs_field
〰
Telegram
📎
🟣 تاریخچه میدان کوانتومی
با توجه به سناریوی «کیهانشناسی کوانتومی» Quantum Cosmology ، تاریخچه میدان کوانتومی باید طوری اصلاح شود که مهبانگ در میان عدم قطعیت کوانتومی بدون زمان و اندازه مشخص رخ دهد. رویداد های ملموس تنها در مقیاس پلانک رخ می دهند .
• یونیورس با گرانش و یک تابع موج کوانتومی شروع میشود که به عنوان میدان هیگز شناخته میشود. این میدان هیگز دستخوش ، شکست های خودبخودی تقارن و تغییرات فاز زیادی شد و در نهایت با 3 میدان کوانتومی متمایز به اضافه خود میدان هیگز که در شکل نشان داده شده است، استقرار می یابد . چنین پدیدههایی شبیه به انتقال فاز آب ، در حالت های ماکروسکوپی در فرم گاز، مایع و جامد ( شبیه میدانهای کوانتومی قوی، ضعیف و الکترومغناطیسی ) هستند .
نکته: میدان گرانشی یک میدان کلاسیک است که از قوانین میدانهای کوانتومی پیروی نمیکند. این تنها در زمان کیهان اولیه به شکل گرانش کوانتومی با میدان هیگز جفت شد. میدان گرانش هنگامی که اندازه کیهان فراتر از حوزه کوانتومی ، پس از دورهی تورمی inflation از هیگز جدا می شود- تعریف می شود.
🆔 @phys_Q
با توجه به سناریوی «کیهانشناسی کوانتومی» Quantum Cosmology ، تاریخچه میدان کوانتومی باید طوری اصلاح شود که مهبانگ در میان عدم قطعیت کوانتومی بدون زمان و اندازه مشخص رخ دهد. رویداد های ملموس تنها در مقیاس پلانک رخ می دهند .
• یونیورس با گرانش و یک تابع موج کوانتومی شروع میشود که به عنوان میدان هیگز شناخته میشود. این میدان هیگز دستخوش ، شکست های خودبخودی تقارن و تغییرات فاز زیادی شد و در نهایت با 3 میدان کوانتومی متمایز به اضافه خود میدان هیگز که در شکل نشان داده شده است، استقرار می یابد . چنین پدیدههایی شبیه به انتقال فاز آب ، در حالت های ماکروسکوپی در فرم گاز، مایع و جامد ( شبیه میدانهای کوانتومی قوی، ضعیف و الکترومغناطیسی ) هستند .
نکته: میدان گرانشی یک میدان کلاسیک است که از قوانین میدانهای کوانتومی پیروی نمیکند. این تنها در زمان کیهان اولیه به شکل گرانش کوانتومی با میدان هیگز جفت شد. میدان گرانش هنگامی که اندازه کیهان فراتر از حوزه کوانتومی ، پس از دورهی تورمی inflation از هیگز جدا می شود- تعریف می شود.
🆔 @phys_Q
🟣Spontaneous Symmetry Breaking (SSB) and Phase Transition
◄شکست تقارن خود به خود (SSB) و انتقال فاز
وجود راه حل های پاد متقارن برای یک نظریه متقارن در بسیاری از شاخه های فیزیک مشترک است. دلیل آن در این واقعیت نهفته است که حالت متقارن ، حالت حداقل انرژی، یعنی حالت پایه ground state نیست و در روند تکامل به سمت حالت پایه، تقارن ذاتی سیستم شکسته شده است. شکل نشان می دهد که موقعیت اولیه گوی در بالای برجستگی متقارن است اما نه در حالت حداقل انرژی، یک اغتشاش کوچک باعث می شود که تقارن چرخشی rotational symmetry شکسته شود و سیستم پیکربندی حالت پایدار را به خود بگیرد. هنگامی که تقارن یک سیستم فیزیکی به این شکل شکسته شود، اغلب به آن "شکستن تقارن خود به خودی (SSB)" می گویند.
🔻چه بسا درباره نابودی خلا Vaccum decay و تغییر پتانسیل هیگز شنیده اید ، جالب است بدانید منشعب شدن نیروهای بنیادین طبیعت در عالم ابتدایی در دوره مهبانگ نیز به علت تغییر پتانسیل هیگز ناشی از شکست خود بخودی تقارن است .
🆔 @phys_Q
◄شکست تقارن خود به خود (SSB) و انتقال فاز
وجود راه حل های پاد متقارن برای یک نظریه متقارن در بسیاری از شاخه های فیزیک مشترک است. دلیل آن در این واقعیت نهفته است که حالت متقارن ، حالت حداقل انرژی، یعنی حالت پایه ground state نیست و در روند تکامل به سمت حالت پایه، تقارن ذاتی سیستم شکسته شده است. شکل نشان می دهد که موقعیت اولیه گوی در بالای برجستگی متقارن است اما نه در حالت حداقل انرژی، یک اغتشاش کوچک باعث می شود که تقارن چرخشی rotational symmetry شکسته شود و سیستم پیکربندی حالت پایدار را به خود بگیرد. هنگامی که تقارن یک سیستم فیزیکی به این شکل شکسته شود، اغلب به آن "شکستن تقارن خود به خودی (SSB)" می گویند.
🔻چه بسا درباره نابودی خلا Vaccum decay و تغییر پتانسیل هیگز شنیده اید ، جالب است بدانید منشعب شدن نیروهای بنیادین طبیعت در عالم ابتدایی در دوره مهبانگ نیز به علت تغییر پتانسیل هیگز ناشی از شکست خود بخودی تقارن است .
🆔 @phys_Q
Forwarded from کوانتوم مکانیک🕊
〰
🔺what we never know
¹ → https://t.me/higgs_field/5220
² → https://t.me/higgs_field/5227
³ → https://t.me/higgs_field/5240
⁴ → https://t.me/higgs_field/5249
🔺what we never know
¹ → https://t.me/higgs_field/5220
² → https://t.me/higgs_field/5227
³ → https://t.me/higgs_field/5240
⁴ → https://t.me/higgs_field/5249
〰
📌نوسانات کوانتومی Quantum Fluctuation
🔺نوسانات کوانتومی ظهور موقت ذرات دارای انرژی از هیچ nothing است، همانطور که در اصل عدم قطعیت مجاز است و همسو با نوسانات خلاء است.
اصل عدم قطعیت بیان میکند که برای یک جفت متغیر مزدوج مانند موقعیت/تکانه و انرژی/زمان، غیرممکن است که مقدار دقیق تعیینشدهای از هر یک از اعضای جفت به طور همزمان داشته باشیم. به عنوان مثال، یک جفت ذره می تواند در یک بازه زمانی بسیار کوتاه از خلاء ایجاد شود.
🔺 اصل عدم قطعیت با یک نمایش شماتیک در شکل A نشان داده شده است. یک فرم نمایشی برای "عدم قطعیت در زمان" و "عدم قطعیت در انرژی" (از جمله انرژی جرم سکون mc²) قابل اعمال است. هنگامی که جرم بسیار بزرگ است (مانند یک جسم ماکروسکوپی)، عدم قطعیت ها و در نتیجه اثر کوانتومی بسیار کوچک می شوند، و فیزیک کلاسیک یک بار دیگر قابل استفاده است.
در فیزیک کلاسیک (قابل استفاده در پدیده های ماکروسکوپی)، فضا-زمان خالی را خلاء می گویند. خلاء کلاسیک کاملاً بی خاصیت است. با این حال، در مکانیک کوانتومی (قابل استفاده در پدیده های میکروسکوپی)، خلاء موجودیت بسیار پیچیده تری دارد. به دور از جنبه بخصوص و به دور از تهی بودن است. خلاء کوانتومی تنها یک حالت خاص از یک میدان کوانتومی است (مرتبط با برخی از ذرات). این حالتی از مکانیکی کوانتومی است که در آن هیچ کوانتای میدانی برانگیخته نیست ، یعنی هیچ ذره ای وجود ندارد. از این رو، این " حالت پایه " میدان کوانتومی، حالت دارای حداقل انرژی است. تصویر B نشان دهنده نوع فعالیت هایی است که در خلاء کوانتومی انجام می شود. این نشان میدهد که جفتهای ذرات ظاهر میشوند، در اندک زمانی موجودیت می یابند و سپس مطابق با اصل عدم قطعیت یکدیگر را نابود میکنند.
📌@higgs_field
〰
📌نوسانات کوانتومی Quantum Fluctuation
🔺نوسانات کوانتومی ظهور موقت ذرات دارای انرژی از هیچ nothing است، همانطور که در اصل عدم قطعیت مجاز است و همسو با نوسانات خلاء است.
اصل عدم قطعیت بیان میکند که برای یک جفت متغیر مزدوج مانند موقعیت/تکانه و انرژی/زمان، غیرممکن است که مقدار دقیق تعیینشدهای از هر یک از اعضای جفت به طور همزمان داشته باشیم. به عنوان مثال، یک جفت ذره می تواند در یک بازه زمانی بسیار کوتاه از خلاء ایجاد شود.
🔺 اصل عدم قطعیت با یک نمایش شماتیک در شکل A نشان داده شده است. یک فرم نمایشی برای "عدم قطعیت در زمان" و "عدم قطعیت در انرژی" (از جمله انرژی جرم سکون mc²) قابل اعمال است. هنگامی که جرم بسیار بزرگ است (مانند یک جسم ماکروسکوپی)، عدم قطعیت ها و در نتیجه اثر کوانتومی بسیار کوچک می شوند، و فیزیک کلاسیک یک بار دیگر قابل استفاده است.
در فیزیک کلاسیک (قابل استفاده در پدیده های ماکروسکوپی)، فضا-زمان خالی را خلاء می گویند. خلاء کلاسیک کاملاً بی خاصیت است. با این حال، در مکانیک کوانتومی (قابل استفاده در پدیده های میکروسکوپی)، خلاء موجودیت بسیار پیچیده تری دارد. به دور از جنبه بخصوص و به دور از تهی بودن است. خلاء کوانتومی تنها یک حالت خاص از یک میدان کوانتومی است (مرتبط با برخی از ذرات). این حالتی از مکانیکی کوانتومی است که در آن هیچ کوانتای میدانی برانگیخته نیست ، یعنی هیچ ذره ای وجود ندارد. از این رو، این " حالت پایه " میدان کوانتومی، حالت دارای حداقل انرژی است. تصویر B نشان دهنده نوع فعالیت هایی است که در خلاء کوانتومی انجام می شود. این نشان میدهد که جفتهای ذرات ظاهر میشوند، در اندک زمانی موجودیت می یابند و سپس مطابق با اصل عدم قطعیت یکدیگر را نابود میکنند.
📌@higgs_field
〰
Telegram
attach 📎
〰
📌 What we never know
Part → ⁵
🔺امروزه بهترین تلسکوپهای میتوانند به دوردستها نگاه کنند (و به یاد داشته باشید، نگاه کردن به دور به معنای نگاه کردن به گذشته نیز است). هابل میتواند اجرام را درست چند صد میلیون سال پس از بیگ بنگ ببیند و جانشین آن، تلسکوپ فضایی جیمز وب، هنوز دورتر نگاه خواهد کرد، شاید 150 میلیون سال پس از مهبانگ ، بررسیهای کهکشانی موجود مانند Sloan Digital Sky Survey و Dark Energy Survey دادههای میلیونها کهکشان را جمعآوری کردهاند، که اخیراً نقشهای سه بعدی از کیهان با ۳۰۰ میلیون کهکشان منتشر کرده است. رصدخانه Vera C. Rubin در آتیه ساخته خواهد شد و در شیلی بیش از 10 میلیارد کهکشان را در سراسر آسمان بررسی خواهد کرد.
• میخائیل ایوانوف، عضو ناسا در موسسه مطالعات پیشرفته انیشتین گفت: «از دیدگاه نجوم، آنقدر داده داریم که امکانات کافی برای تجزیه و تحلیل آن نداریم. پدیده های بسیاری وجود دارد که ما در اخترفیزیک نمیفهمیم - و غرق در دادهها هستیم. »
حتی در صورت ساخت رصد خانه ورا روبین در آینده، چنین بررسیهای حیرتانگیزی تنها بخش کوچکی از 200 میلیارد کهکشان تخمینی جهان را نشان میدهند که تلسکوپهای آینده ممکن است بتوانند نقشهبرداری کنند.
🔺امروزه، به نظر می رسد فیزیک ذرات در برابر یک مشکل منحصر بفرد قرار دارد: علیرغم بسیاری از معماهای بزرگ که نیاز به پاسخ دارند، فیزیکدانان برخورد دهنده بزرگ هادرون هیچ ذره بنیادی جدیدی از زمان بوزون هیگز در سال 2012 پیدا نکرده اند. این عدم کشف باعث شده است. فیزیکدان ها گیج و سرگشته تنها سر خود را بخارانند .
• بیچام فکر می کند که این مشکلات را می توان با جستجوی پدیده ها تا مقیاس پلانک حل کرد. شکاف گسترده و ناشناختهای بین مقیاس آزمایشهای فیزیک ذرات امروزی و مقیاس پلانک وجود دارد، و هیچ تضمینی برای کشف چیز جدیدی در آن فضا وجود ندارد. کاوش در کل این شکاف به انرژی بسیار زیادی نیاز دارد و برخورد دهندههایی با توانمندی فزایندهای را میطلبد. مکانیک کوانتومی میگوید که ذرات با تکانه بزرگتر ، طول موجهای کوچکتری دارند و بنابراین برای بررسی مقیاسهای طولی کوچکتری مورد نیاز هستند. با این حال، کاوش در مقیاس پلانک ممکن است به شتاب دهنده ذره ای به اندازه کافی بزرگ به اندازه محیط خورشید نیاز داشته باشد یا شاید حتی به اندازه منظومه شمسی..!
• وی گفت: «شاید فکر کردن به چنین برخورددهندهای دلهرهآور باشد، اما الهامبخش راهی برای دسترسی به چنین مقیاس کوچکی است – و الهامبخشی ما برای کشف روش چگونگی دسترسی به این مقیاس با دستگاهی کوچکتر است ».
بیچام وظیفه فیزیکدانان ذرات را بررسی این که آیا ممکن است پدیده های فیزیک جدید تا مقیاس پلانک وجود داشته باشند، می داند .
حتی اگر در حال حاضر شواهدی وجود نداشته باشد که درین مقیاس چیزی برای یافتن وجود داشته باشد. ما باید تا جایی که میتوانیم با انرژی بالا کار کنیم و برخورد دهنده های بزرگتر و بزرگتری بسازیم تا زمانی که به حد مجاز برسیم. ما برای اکتشاف تابع آزمایشات هستیم و شواهد را هر جا که باشند دنبال می کنیم »
همچنین شاید بتوانیم از هوش مصنوعی برای ایجاد مدل هایی استفاده کنیم که رفتار جهان ما را به خوبی توضیح دهند. برایان نورد، دانشمند Fermilab و دانشگاه شیکاگو، با طرح ایدهی نظری سیستمی را طراحی کرده که می تواند جهان را با کمک هوش مصنوعی مدلسازی کند و مدل ریاضی خود را به طور مداوم و خودکار با مشاهدات جدید به روز کند. چنین مدلی میتواند به طور دلخواه به مدلی نزدیک شود که در واقع جهان ما را توصیف میکند - میتواند تئوری درباره همه چیز TOE ایجاد کند. اما، مانند سایر الگوریتمهای هوش مصنوعی، این هندوانه در بسته برای انسانها خواهد بود.
🔺تانر ادیس، فیزیکدان دانشگاه ایالتی ترومن، توضیح داد که چنین مسائلی در حال حاضر در زمینه هایی که ما از ابزارهای مبتنی بر نرم افزار برای ساختن مدل های دقیق استفاده می کنیم، ظاهر می شوند. برخی از ابزارهای نرم افزاری - به عنوان مثال، مدل های یادگیری ماشینی - ممکن است دنیایی را که در آن زندگی می کنیم به دقت توصیف کنند، اما برای هر پدیده ای پیچیده تر از آن هستند که به طور کامل درک شوند. به عبارت دیگر، ما می دانیم که این ابزارها کار می کنند، اما اینکه لزوما چگونه کار می کنند را نمی دانیم .
📌@higgs_field
〰
📌 What we never know
Part → ⁵
🔺امروزه بهترین تلسکوپهای میتوانند به دوردستها نگاه کنند (و به یاد داشته باشید، نگاه کردن به دور به معنای نگاه کردن به گذشته نیز است). هابل میتواند اجرام را درست چند صد میلیون سال پس از بیگ بنگ ببیند و جانشین آن، تلسکوپ فضایی جیمز وب، هنوز دورتر نگاه خواهد کرد، شاید 150 میلیون سال پس از مهبانگ ، بررسیهای کهکشانی موجود مانند Sloan Digital Sky Survey و Dark Energy Survey دادههای میلیونها کهکشان را جمعآوری کردهاند، که اخیراً نقشهای سه بعدی از کیهان با ۳۰۰ میلیون کهکشان منتشر کرده است. رصدخانه Vera C. Rubin در آتیه ساخته خواهد شد و در شیلی بیش از 10 میلیارد کهکشان را در سراسر آسمان بررسی خواهد کرد.
• میخائیل ایوانوف، عضو ناسا در موسسه مطالعات پیشرفته انیشتین گفت: «از دیدگاه نجوم، آنقدر داده داریم که امکانات کافی برای تجزیه و تحلیل آن نداریم. پدیده های بسیاری وجود دارد که ما در اخترفیزیک نمیفهمیم - و غرق در دادهها هستیم. »
حتی در صورت ساخت رصد خانه ورا روبین در آینده، چنین بررسیهای حیرتانگیزی تنها بخش کوچکی از 200 میلیارد کهکشان تخمینی جهان را نشان میدهند که تلسکوپهای آینده ممکن است بتوانند نقشهبرداری کنند.
🔺امروزه، به نظر می رسد فیزیک ذرات در برابر یک مشکل منحصر بفرد قرار دارد: علیرغم بسیاری از معماهای بزرگ که نیاز به پاسخ دارند، فیزیکدانان برخورد دهنده بزرگ هادرون هیچ ذره بنیادی جدیدی از زمان بوزون هیگز در سال 2012 پیدا نکرده اند. این عدم کشف باعث شده است. فیزیکدان ها گیج و سرگشته تنها سر خود را بخارانند .
• بیچام فکر می کند که این مشکلات را می توان با جستجوی پدیده ها تا مقیاس پلانک حل کرد. شکاف گسترده و ناشناختهای بین مقیاس آزمایشهای فیزیک ذرات امروزی و مقیاس پلانک وجود دارد، و هیچ تضمینی برای کشف چیز جدیدی در آن فضا وجود ندارد. کاوش در کل این شکاف به انرژی بسیار زیادی نیاز دارد و برخورد دهندههایی با توانمندی فزایندهای را میطلبد. مکانیک کوانتومی میگوید که ذرات با تکانه بزرگتر ، طول موجهای کوچکتری دارند و بنابراین برای بررسی مقیاسهای طولی کوچکتری مورد نیاز هستند. با این حال، کاوش در مقیاس پلانک ممکن است به شتاب دهنده ذره ای به اندازه کافی بزرگ به اندازه محیط خورشید نیاز داشته باشد یا شاید حتی به اندازه منظومه شمسی..!
• وی گفت: «شاید فکر کردن به چنین برخورددهندهای دلهرهآور باشد، اما الهامبخش راهی برای دسترسی به چنین مقیاس کوچکی است – و الهامبخشی ما برای کشف روش چگونگی دسترسی به این مقیاس با دستگاهی کوچکتر است ».
بیچام وظیفه فیزیکدانان ذرات را بررسی این که آیا ممکن است پدیده های فیزیک جدید تا مقیاس پلانک وجود داشته باشند، می داند .
حتی اگر در حال حاضر شواهدی وجود نداشته باشد که درین مقیاس چیزی برای یافتن وجود داشته باشد. ما باید تا جایی که میتوانیم با انرژی بالا کار کنیم و برخورد دهنده های بزرگتر و بزرگتری بسازیم تا زمانی که به حد مجاز برسیم. ما برای اکتشاف تابع آزمایشات هستیم و شواهد را هر جا که باشند دنبال می کنیم »
همچنین شاید بتوانیم از هوش مصنوعی برای ایجاد مدل هایی استفاده کنیم که رفتار جهان ما را به خوبی توضیح دهند. برایان نورد، دانشمند Fermilab و دانشگاه شیکاگو، با طرح ایدهی نظری سیستمی را طراحی کرده که می تواند جهان را با کمک هوش مصنوعی مدلسازی کند و مدل ریاضی خود را به طور مداوم و خودکار با مشاهدات جدید به روز کند. چنین مدلی میتواند به طور دلخواه به مدلی نزدیک شود که در واقع جهان ما را توصیف میکند - میتواند تئوری درباره همه چیز TOE ایجاد کند. اما، مانند سایر الگوریتمهای هوش مصنوعی، این هندوانه در بسته برای انسانها خواهد بود.
🔺تانر ادیس، فیزیکدان دانشگاه ایالتی ترومن، توضیح داد که چنین مسائلی در حال حاضر در زمینه هایی که ما از ابزارهای مبتنی بر نرم افزار برای ساختن مدل های دقیق استفاده می کنیم، ظاهر می شوند. برخی از ابزارهای نرم افزاری - به عنوان مثال، مدل های یادگیری ماشینی - ممکن است دنیایی را که در آن زندگی می کنیم به دقت توصیف کنند، اما برای هر پدیده ای پیچیده تر از آن هستند که به طور کامل درک شوند. به عبارت دیگر، ما می دانیم که این ابزارها کار می کنند، اما اینکه لزوما چگونه کار می کنند را نمی دانیم .
📌@higgs_field
〰
Telegram
📎