کوانتوم مکانیک‌🕊
10.9K subscribers
4.11K photos
2.37K videos
135 files
4.9K links
" یونیورس داینامیکی از میدان های کوانتومی ست"
Download Telegram
‌‌
📌مغز 🧠 brain ، برای صرفه جویی انرژی و افزایش بهره‌وری انرژی energy-efficient ، دریافت ها و مشاهدات خود را پیش بینی می کند .
قسمت دوم



• برداشت های ناخودآگاه در ادراک

🔺پردازش پیش‌بینی‌کننده ابتدائا ممکن است مانند مکانیزم پیچیده‌‌ی ادراکی خلاف شهود به نظر برسد، اما از گذشته ی دور دانشمندان توضیحی غیر از این توضیح را در نظر دارند .
حتی هزار سال پیش، منجم و ریاضی‌دان مسلمان عرب، حسن بن هیثم، شکلی از آن را در کتاب اپتیک خود برای توضیح جنبه‌های مختلف بینایی بیان کرد.
این ایده در دهه 1860 قوت گرفت، زمانی که فیزیکدان و پزشک آلمانی هرمان فون هلمهولتز استدلال کرد که مغز بجای تولید برداشت از پایین به بالا از اطلاعات دریافتی ، عوامل خارجی از اطلاعات حسی دریافت شده استنباط می کند .
روانشناسان شناختی Cognitive psychologists در اواسط قرن بیستم از این تصویر (پیوستی) استفاده کردند.


هلمهولتز این مفهوم "استنتاج ناخودآگاه" را برای توضیح ادراک دوپایه یا چندپایه توضیح داد، که در آن یک تصویر را می توان به بیش از یک روش درک کرد. برای مثال، با تصویر مبهم معروفی که می‌توانیم به‌عنوان یک اردک یا خرگوش درک کنیم، این اتفاق می‌افتد: ادراک ما مدام بین دو تصویر حیوان ورق می‌خورد. در چنین مواردی، هلمهولتز اظهار داشت که این ادراک باید نتیجه یک فرآیند ناخودآگاه استنتاج از بالا به پایین در مورد عوامل داده‌ای حسی باشد، زیرا تصویری که روی شبکیه شکل می گیرد تغییر نمی کند.
در طول قرن بیستم، روانشناسان شناختی به ساختن این مورد ادامه دادند که ادراک فرآیندی از عمل ساخت است که هم از ورودی های حسی از پایین به بالا و هم از ورودی های مفهومی از بالا به پایین استفاده می کند. این تلاش در مقاله تأثیرگذار 1980 به نام «ادراکات به عنوان فرضیه» توسط مرحوم ریچارد لنگتون گرگوری به اوج رسید، که استدلال می‌کرد توهمات ادراکی اساساً حدس‌های اشتباه مغز در مورد علل تأثیرات حسی هستند. در همین حال، دانشمندان بینایی رایانه ای ( computational) در تلاش‌های خود برای استفاده از بازسازی از پایین به بالا برای قادر ساختن رایانه‌ها به دیدن بدون یک مدل مرجع داخلی «تولیدکننده» ، دچار مشکل شدند.

کارل فریستون، عصب‌شناس رایانه ای در دانشگاه کالج لندن، می‌گوید: «تلاش برای معنا بخشیدن به داده‌ها بدون مدل مولد محکوم به شکست است – تنها کاری که می‌توان انجام داد این است که درباره الگوهای موجود در داده‌ها اظهار نظر کنیم.»

اما در حالی که شانس پذیرش پردازش پیش‌بینی افزایش یافت، سؤالاتی در مورد نحوه اجرای آن در مغز باقی ماند. یک مدل محبوب، به نام کدگذاری پیش‌بینی‌کننده، برای سلسله مراتبی از سطوح پردازش اطلاعات در مغز را پیشنهاد می‌کند. بالاترین سطح، انتزاعی ترین و سطح بالای دانش را نشان می دهد (به عنوان مثال، درک یک مار در سایه های پیش رو). این لایه با پیش‌بینی فعالیت عصبی لایه زیر، با ارسال سیگنال‌ها به پایین، پیش‌بینی می‌کند. لایه پایینی فعالیت واقعی خود را با پیش بینی از بالا مقایسه می کند. اگر عدم تطابق وجود داشته باشد، لایه یک سیگنال خطا تولید می کند که به سمت بالا جریان می یابد، به طوری که لایه بالاتر می تواند نمایش های داخلی خود را به روز کند.‌‌


✓روانشناسان شناختی در اواسط قرن بیستم از این تصویر که می تواند شبیه اردک یا خرگوش باشد برای مطالعه ادراک انسان استفاده کردند.

📌
@higgs_field


👍1

📌The 11 Most Beautiful Mathematical Equations‌‌
Chapter ²

✓مدل استاندارد

🔺یکی دیگر از تئوری های حاکم بر فیزیک، مدل استاندارد مجموعه ای از ذرات بنیادی را که در حال حاضر تصور می شود جهان ما را تشکیل می دهند، توصیف می کند.
این نظریه را می توان درقالب یک معادله اصلی به نام مدل استاندارد لاگرانژ (که به نام ریاضیدان و ستاره شناس فرانسوی قرن هجدهم جوزف لوئیس لاگرانژ نامگذاری شد)، که توسط فیزیکدان نظری لنس دیکسون از آزمایشگاه ملی شتابدهنده SLAC در کالیفرنیا به عنوان فرمول مورد علاقه خود انتخاب کرد، گنجاند .
دیکسون به لایو ساینس گفت: "این معادله با موفقیت تمام ذرات و نیروهای بنیادی را که تا به امروز در آزمایشگاه مشاهده کرده ایم - به جز گرانش توصیف کرده است." البته این شامل هیگز (مانند) بوزون فیphi است که اخیراً کشف شده است.
با این حال، نظریه مدل استاندارد هنوز با نسبیت عام متحد نشده است، به همین دلیل است که نمی تواند گرانش را توصیف کند.

[پیوست]‌‌

📌
@higgs_field



📌 Standard Model

🔺مدل استاندارد مجموعه ای از تئوری هاست که کوچکترین ذرات مشاهده شده تجربی ماده و برهمکنش های بین انرژی و ماده را توصیف می کند.
سه دسته از ذرات مدل استاندارد را تشکیل می دهند. ماده از کوارک ها و لپتون ها تشکیل شده است. بوزون های بنیادی سه نیرو ایجاد می کنند: الکترومغناطیس، نیروی هسته ای قوی و نیروی هسته ای ضعیف و گرانش، چهارمین نیروی بنیادین، توسط مدل استاندارد توضیح داده نشده است. بوزون هیگز که در سال 2012 کشف شد، توضیحی برای چگونگی جرم گرفتن سایر ذرات ارائه می دهد.
گروه کوارک Quark شامل شش ذره شامل: up، down، charm، strange، Top و Bottom است.
گروه لپتون Lepton شامل الکترون نوترینو، میون نوترینو، تاو نوترینو، الکترون، میون و ذرات تاو است.
بوزون ها boson شامل فوتون، گلوئون، ذره Z، ذره W و هیگز هستند.
در حال حاضر، مدل استاندارد ناقص است و بسیاری از ویژگی های مهم جهان شناخته شده را توضیح نمی دهد، مانند:
• گرانش
• ماده تاریک (27 درصد از کیهان)
• انرژی تاریک (68 درصد از کیهان)‌‌
• نوسان نوترینویی


📌
@higgs_field


This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM


🔺 آبفشان استروکور ایسلند یکی از خطرناک‌ترین فواره‌های جهان و از جاذبه‌های دیدنی ایسلند است که همیشه گردشگران زیادی را از سراسر جهان به خود جذب کرده است. آبشفان استروکور به گونه‌ای است که هر چند دقیقه یک بار، آب را به ارتفاع ۳۰ متر به بیرون پرتاب می‌کند .

📌
@higgs_field

This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM


🔺در یک شبیه سازی Simulation همه چیز از محاسبات Computing بر می آید و لاجرم در چنین جهان شبیه سازی شده ای، هیچ چیز جز اطلاعات بنیادین نیست و البته باگ های محاسباتی و دیگر مباحث مربوط به پردازش اطلاعات نظیر محدودیت های محاسباتی مطرح می شود .


📌
@higgs_field

This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM



🔺 فیزیک فراتر از هر محتوا و مجله ی فیزیکی ست . فیزیک چیستی و چگونگی رخداد های پیرامونی شماست هتا بیشتر ، فیزیک چرایی برآمدن خود شماست ، از مقیاس میکروسکوپیک تا ماکروسکوپیک ، درین کلان مقیاس ، فیزیک پادشاهی بی چون و چرایی را گسترده است - و شما و هر آنچه که هر روز می سهید بخش کوچکی از شکوه این فرمانروایی هستید .

📌
@higgs_field


📌معادله فریدمن ² - The Cosmological Constant


• اینشتین اصلاحی در معادله فریدمن ارائه کرد که جهان در حال انبساط را مدل می‌کند. او اصطلاحی را اضافه کرد که آن را ثابت کیهانی نامید که معادله فریدمن را به شکل a ارائه میکرد.


• انگیزه اولیه برای ثابت کیهانی این بود که جهان ایستا را ممکن کند که همسانگرد و همگن باشد. هنگامی که انبساط جهان بدون شک ثابت شد، طبق گزارشات، انیشتین ثابت کیهانی را "بدترین اشتباهی که تا کنون مرتکب شدم" می دانست. اما ایده ثابت کیهانی هنوز مورد بحث و گفتگو است.

رالف Rholf پیشنهاد داد که تفسیر فیزیکی ثابت کیهانی بیانگر تاثیر نوسانات خلاء Vaccum Fluctuations بر فضا-زمان است .

• یک مقدار غیر صفر برای ثابت کیهانی می‌تواند از اندازه‌گیری چگالی حجم کهکشان‌های دوردست متبادر شود، اما چنین اندازه‌گیری‌هایی یک نتیجه منفی به دست می‌دهند که یک مرز بالایی را نشان می‌دهد.

→ |Λ| < 3 × 10-⁵² m-²

• این بدان معناست که در مقیاس کل جهان، اثرات نوسانات خلاء از بین می رود. این ارزیابی در زمانی انجام می‌شود که محاسبات نظری سهم نوسانات خلاء کوارک‌ها را در مرتبه :

→ 10-⁶ m-²
نشان می‌دهد.‌‌


📌
@higgs_field


‌‌📌The Forgotten Solution: Superdeterminism

- راه حل فراموش شده: ابرجبرگرایی

Sabine hossenfelder - chapter ¹

به رنسانس مکانیک کوانتومی خوش آمدید. بیش از صد سال طول کشید، اما فیزیکدانان بالاخره بیدار شدند، و به وجهه‌ی مکانیک کوانتومی نگاه کردند - و با حیرت متوجه شدند که نظریه ای را که مدت طولانی دلبسته‌ی آن هستند ، نمی دانند. دوران «خفه شو و حساب کن» گذشته است. (اشاره به تفسیر کپنهاگ دارد)
بررسی مبانی مکانیک کوانتومی دوباره عمومیت یافته است.

میل به کشف دوباره در فیزیکدانان نه با خود انگیزش فلسفی بلکه با جستجوی معانی تئوری کوانتوم که بواسطه پیشرفت های تکنولوژیکی هدایت می شود ، برانگیخته شده است .

با توجه به پیشرفت رمزنگاری کوانتومی و محاسبات کوانتومی در آینده نه چندان دور ، سوالاتی که زمانی فکر می‌کردند زودگذر بودند، اکنون به اهداف مطالعاتی محققین تبدیل شده‌اند.
زمانی که من (سابین هوسنفلدر) دانشجو بودم، استادم فکر می‌کرد که نقض نامساوی بل باید همیشه بطور قانع کننده ای اثبات شود .امروز می توانید آن را به عنوان « تعیین شده» در نظر بگیرید. ما همچنین آزمایش‌های انتخاب-تاخیردار را دیده‌ایم، از تله‌پورت کوانتومی شگفت زده شده‌ایم، شاهد decoherence در کنش بوده‌ایم، تک پرش‌های کوانتومی را ردیابی کرده‌ایم، و فوتون های درهمتنیده را با فاصله ضد ها کیلومتر برانگیخته کرده ایم ، ما یعنی برخی از ما، به هر حال ...(-_-)

اما در حالی که فیزیکدانان می دانند که چگونه از ریاضیات مکانیک کوانتومی برای پیش بینی های دقیق و حیرت آور ، استفاده کنند، این که این ریاضیات در مورد چه چیزی است نامشخص باقی مانده است. به همین دلیل است که فیزیکدانان در حال حاضر چندین "تفسیر interpretation" از مکانیک کوانتومی دارند.

من اصطلاح " تفسیر" را تا حدودی گول زننده می دانم. این به این دلیل است که برخی از ایده‌هایی که به عنوان «تفسیر» مطرح می‌شوند، واقعاً نظریه‌هایی هستند که با مکانیک کوانتومی متفاوت هستند، و این تفاوت‌ها ممکن است روزی قابل مشاهده شود. برای مثال، مدل‌های فروپاشی، به طور صریح فرآیندی را برای فروپاشی تابع موج به اندازه‌گیری کوانتومی اضافه می‌کنند ( اگر خاطرتان باشد به همین دلیل با طرفداران آگاهی بعنوان علت فروریزش تابع موج برخورد کردیم). تئوری‌های موج راهنما pilot wave نیز می‌توانند در شرایط خاصی منجر به انحراف از مکانیک کوانتومی شوند، اگرچه این موارد مشاهده نشده است. حداقل الان نه.‌‌


📌
@higgs_field


This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM


📌آشکار شدن علت « آسمون غرنبه »⛈️

🔺We now know what triggers lightning bolts: ice crystals, not cosmic rays. A radio telescope network in Europe is finally demystifying lightning through detailed observations inside thunderclouds .


• اکنون می دانیم که چه چیزی باعث ایجاد رعد و برق می شود:
- کریستال های یخ، نه پرتوهای کیهانی.

یک شبکه رادیو تلسکوپی در اروپا سرانجام چگونگی ایجاد رعد و برق را از طریق مشاهدات دقیق درون ابرهای آذرخشی ⛈️ thunder clouds آشکار ساخت - گزارشی از توماس لیوتن


https://www.quantamagazine.org/radio-telescope-reveals-how-lightning-begins-20211220/


📌
@higgs_field



📌 James Webb Telescope

🔺تلسکوپ جیمز وب در فاصله ی 1.5 میلیون کیلومتری زمین در نقطه لاگرانژین L2 قرار خواهد گرفت . و به دورترین نقاط گیتی در مکان و زمان نگاه خواهد کرد . این تلسکوپ طیف مادون قرمز را نیز پشتیبانی می کند برای همین یک آفتاب گیر بزرگ از آیینه های تلسکوپ حمایت می کند تا در دمای منفی 223 درجه ی سانتیگراد تلسکوپ در شرایطی بدون نویز گرمایی تصاویر را ثبت کند ‌.
https://www.esa.int/Enabling_Support/Operations/ESA_Ground_Stations/ESA_to_pick_up_as_Webb_phones_home

تلسکوپ جیمز وب

📌
@higgs_field




Albert Einstein and Marie Curie discussing near a lake, c. 1929. A meeting of the most brilliant scientific minds of that time.

📌@higgs_field

This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM


🔺 چهار نوع مختلف سلول هستند که تحت میتوز قرار می گیرند. میتوز بخشی از چرخه سلولی است که کروموزوم های تکثیر شده به دو هسته جدید جدا می شوند. (در بدن انسان حدود ۲۰۰ نوع سلول مختلف وجود دارد که جمعا ۳۷٫۲ تریلیون سلول را تشکیل میدهند )


📌
@higgs_field


👍1


📌 Friedmann equation ³-Critical Density for the Expanding Universe


چگالی بحرانی برای گیتی در حال انبساط

اگر پارامتر انحنا Curvature در معادله فریدمن که جهان در حال انبساط را مدل می‌کند دارای مقدار k = 0 باشد، آنگاه جهان برای همیشه با نرخ انبساط کاهشی منبسط خواهد شد. در این شرایط، می‌توان از معادله فریدمن برای بیان چگالی بحرانی ماده در جهان بر حسب مقدار فعلی پارامتر هابل استفاده کرد. مقدار فعلی H0 معمولاً ثابت هابل نامیده می شود.

این روش معمول است که چگالی را بر حسب پارامتر چگالی Ω بیان کنیم که نسبت چگالی ρ به چگالی بحرانی ρc است. مقادیر نقل‌قول‌شده فعلی براساس نتایج WMAP است. مطالعات جدیدتر توسط ماهواره پلانک انجام شده است.‌‌


📌
@higgs_field

‌‌📌The Forgotten Solution: Superdeterminism

- راه حل فراموش شده: ابرجبرگرایی

Sabine hossenfelder - chapter ²


من که خود یک پدیدارشناس phenomenologist هستم، نسبت به تفاسیر مختلف از ریاضیاتی یکسان است، مانند QBism در مقابل کپنهاگ یا جهان های متعدد، آگنوستیک (ندانم گرا) هستم. اما من با فیلسوف تیم مادلین موافقم که مسئله اندازه گیری در مکانیک کوانتومی یک مسئله واقعی - مسئله‌ی ناسازگاری - است و نیاز به راه حل دارد.

و چگونه آن را حل کنیم؟ مدل‌های فروریزشی (Collapse ) مشکل اندازه‌گیری را حل می‌کنند، اما به سختی می‌توان آن‌ها را با نظریه میدان کوانتومی ترکیب کرد، که برای ایده ی من نقطه شکست محسوب است. تئوری‌های موج راهنما pilot wave نیز آن را حل می‌کنند، اما غیرمحلی non-locality هستند، که باعث می‌شود موهای من به همین دلیل بلند شود. به همین دلیل است که من فکر می‌کنم همه این رویکردها در مسیر اشتباهی قرار دارند و در عوض با ابرجبرگرایی Super-determinism همراه هستند.

اما قبل از اینکه به شما در مورد جذابیت ابرجبرگرایی بگویم ، باید قضیه بسیار مهم جان استوارت بل را به اختصار توضیح دهم. به طور خلاصه می‌گوید که در هر نظریه‌ای که مفروضات خاصی را مطرح می‌کند، همبستگی‌های بین برخی مشاهده‌پذیرها محدود است. این مفروضات همان چیزی است که شما از یک نظریه جبرگرا deterministic و غیر کوانتومی انتظار دارید - موضعیت تصادفی و متغیر تصادفی مستقل (با هم اغلب به عنوان "موضعیت بل Bell locality " شناخته می شود) - و مهمتر از همه، باید توسط هر نظریه کلاسیکی که سعی در توضیح رفتار کوانتومی با افزودن "متغیرهای پنهان" به ذرات دارد ، برآورده شود.


آزمایش‌ها نشان می‌دهند که مرز قضیه بل قابل نقض است. این بدان معناست که تئوری درست باید حداقل یکی از مفروضات قضیه را نقض کند. مکانیک کوانتومی غیر جبرگرا indeterministic است و موضعیت آماری را نقض می کند . (که، باید به شما هشدار بدهم که ارتباط چندانی با آنچه فیزیکدانان ذرات معمولاً از « موضعیت Locality » منظور می‌کنند، ندارد.) یک نظریه جبرگرا که فرض دیگر، یعنی استقلال آماری statistics independence را برآورده نمی‌کند، ابرجبر نامیده می‌شود. توجه داشته باشید که این موضوع باعث می‌شود که آیا یک نظریه ابرجبرگرا از نظر آماری محلی است یا نه.


متأسفانه، ابرجبرگرایی شهرت بدی دارد، به قدری بد که اکثر دانش‌آموزان هرگز در مورد آن چیزی نمی‌شنوند. اگر اصلاً ذکر شود، معمولاً به عنوان یک "تئوری توطئه" رد می شود. چندین فیلسوف اعلام کرده اند که ابرجبرگرایی به معنای کنار گذاشتن کامل روش شناسی علمی است.‌‌


📌
@higgs_field


Yalda
Farhad Daroghe
🎵 یلدا
فرهاد داروغه
‌‌‌‌📌The 11 Most Beautiful Mathematical Equations‌‌³


🔺حساب دیفرانسیل و انتگرال- Calculus

• در حالی که دو معادله اول جنبه های خاصی از جهان ما را توصیف می کنند، یک معادله مورد علاقه دیگر را می توان برای همه موقعیت ها اعمال کرد. تئوروم بنیادین Calculus ستون فقرات روش ریاضی معروف به حساب دیفرانسیل و انتگرال را تشکیل می دهد و دو ایده اصلی آن یعنی مفهوم انتگرال و مفهوم مشتق را به هم مرتبط می کند.

• به عبارت ساده، بیان می سازد که تغییر خالص یک کمیت هموار و پیوسته، مانند مسافت طی شده، در یک بازه زمانی معین ، (یعنی تفاوت در مقادیر کمیت در نقاط پایانی بازه زمانی) برابر با انتگرال نرخ تغییرات کمیت مورد نظر است .

• ملکانا براکالوا-ترویتیک، رئیس بخش ریاضی دانشگاه فوردهام، که این معادله را به عنوان معادله مورد علاقه خود انتخاب کرد، گفت: تئوروم بنیادین حساب دیفرانسیل و انتگرال (FTC) به ما این امکان را می دهد که تغییر خالص را در یک بازه بر اساس نرخ تغییر در کل بازه تعیین کنیم.
بذر حساب دیفرانسیل و انتگرال در دوران باستان شروع شد، اما بسیاری از آن در قرن هفدهم توسط اسحاق نیوتن، که از حساب دیفرانسیل و انتگرال برای توصیف حرکت سیارات به دور خورشید استفاده کرد، گردآوری شد.‌‌


📌
@higgs_field



-«به بالا و ستاره‌ها نگاه کنید ‌و نه به پایین و پاهایتان. کوشش کنید از آنچه می‌بینید سر در بیاورید، و از آنچه عالم را بوجود آورده است شگفت زده بشوید. کنجکاو باشید.»

-استیون هاوکینگ

📌
@higgs_field

Media is too big
VIEW IN TELEGRAM



🔺 پاتیناژ - همبستگی با فیزیک گیتی

یلدا پر مهر


📌
@higgs_field