کتابچه سوگیریهای شناختی .pdf
1 MB
📌کتابچه ۲۵ نوع از
سوگیری های شناختی
بهمن شهری
پژوهشگر حوزه زبان، فرهنگ و آموزش
باشد که همگان مطالعه کنند و با دوستان و نزدیکان اشتراک بگذارند .
☘@higgs_field
سوگیری های شناختی
بهمن شهری
پژوهشگر حوزه زبان، فرهنگ و آموزش
باشد که همگان مطالعه کنند و با دوستان و نزدیکان اشتراک بگذارند .
☘@higgs_field
📌what is the particle?
Chapter ⁶
By NATALIE WOLCHOVER
🔺ذره، دگردیسی در اقیانوس کیوبیتها
• اولین تلاشها در این زمینه با این ایده پیش رفت که همه چیز از کیوبیتها آغاز میشود. در این ایده باور افراد بدین صورت است که تمام ذرات موجود در عالم که فضا-زمان را خمیده میکنند، از بیتهای کوانتومی اطلاعات و یا همان کیوبیتها تشکیل میشوند. کیوبیتها احتمالا ترکیبی از دو حالت 0 و 1 هستند (کیوبیتها را میتوان در سیستمهای فیزیکی جمعآوری کرد. همانطور که میتوان بیتها را درون ترانزیستور ذخیره کرد و به چشم اطلاعات به آنها نگاه کرد).
وقتی چندین کیوبیت داشته باشیم، حالتهای ممکن آنها میتوانند درهم گره بخورند به طوری که حالت هرکدام از آنها، به حالت دیگری وابسته باشد. به همین دلیل میتوان در تعداد کمی کیوبیت درهم تنیده شده، مقدار زیادی اطلاعات ذخیره کرد.
در این مفهوم، اگر میخواهید بدانید ذره چیست ابتدا باید فضا زمان را به درستی درک کنید. در سال 2010، فون رامسدونگ، یکی از طرفداران این ایده، مقالهای تاثیرگذار نوشت و با جسارت تمام محاسبات مختلف خود در این زمینه را عمومی کرد. او استدلال کرد که کیوبیتهای درهمپیچیده میتوانند بافت فضازمان را تحریف کنند.
محاسبات، آزمایشات فکری و نمونههای آزمایشگاهی از دهههای گذشته ، بدنبال نشان دادن ویژگی های هولوگرافیک فضازمان است:
- رمزگذاری کلیه اطلاعات مربوط به هر نقطه از فضازمان در درجه آزادی یک بعدی.
رامسدونگ میگوید: در ده سال گذشته، اطلاعات بیشتری در مورد چنین رمزگذاریهایی بدست آوردهایم.
• آنچه در مورد این هولوگرافیکها بسیار جذاب است، خمیدگی فضازمان است زیرا به خودی خود شامل گرانش است. اما ابعاد سیستم که اطلاعات مربوط به خمیدگی فضازمان را رمزگذاری میکند، یک سیستم کاملا کوانتومی است که فاقد هرگونه انحنا، گرانش و یا هندسه است. این سیستم را میتوان به عنوان سیستمی از کیوبیتها نیز در نظر گرفت.
در این فرضیه، تمام خصوصیات فضازمان مثل تقارن، از نحوه درهم تنیدگی 0 و 1 ها ایجاد میشود. تلاشهای طولانی مدت برای توصیف جنبه کوانتومی نیروی گرانش سبب شناسایی الگوی پیچیدهای از درهم تنیدگی کیوبیتها شده است که نوعی بافت خاص فضازمان در جهان واقعی را رمزگذاری میکند.
تاکنون محققان، درباره چگونگی عملکرد بافتهای فضازمان که دارای انحنای منفی، زین شکل، هستند اطلاعات بسیاری بدست آوردهاند – بیشتر به این دلیل که کار با آنها آسانتر است. محققان با تعجب دریافتهاند هنگامی که یک فضای دارای انحنای منفی، مانند یک هولوگرام تغییر شکل میدهد، سروکله ذرات پیدا میشود. به همین دلیل هنگامی که مجموعهای از کیوبیتها به صورت هولوگرافی در ناحیهای از فضازمان رمزگذاری میشوند، الگوهایی از درهم تنیدگی کوبیتها ظاهر میشود که متناسب با بیتهای موضعی از انرژی است. این بیتهای موضعی در جهان در ابعاد بالاتر غوطهور هستند.
مهمتر اینکه، به گفته رامسدونگ، عملیات جبری روی کیوبیتها همانند چرخشی است که بر روی ذرات اعمال میشود. و درمییابیم که این تصویری از سیستم کوانتومی غیرچرخشی است که بدست آوردهایم. اگر بتوان به نوعی این رمزها را خواند، نشان داده میشود که ذرات در فضا حضور دارند.
این واقعیت که فضازمان هولوگرافی همیشه شامل حالتهای مختلف ذره است، درواقع یکی از مهمترین مواردی است که چنین سیستمی را از سایر سیستمهای کوانتومی متمایز میکند. او در صحبتهای خود ادامه میدهد:
✓ گمان میکنم هیچکس قادر نیست معنای دقیق هولوگرافی را درک کند.
• وسوسه انگیز است که کیوبیتها دارای نوعی آرایش فضایی باشند که جهان هولوگرافی ایجاد میکند. و این کار به صورتی انجام میشود که هولوگرامهای شناخته شده از الگوهای فضایی تهیه میشوند. اما در واقع، روابط کیوبیتها و درهم تنیدگی میانشان، میتواند بسیار انتزاعیتر باشد و از هیچ قانون فیزیکی پیروی نکند. نیتا انگلهارت فیزیکدان در دانشگاه MIT که اخیرا جایزه New Horizons in Physics را به علت انجام محاسبات در زمینه محتوای اطلاعات کوانتومی سیاهچاله، برنده شده است، گفت: نیازی نیست این 0 و 1 ها را در فضای خاصی در نظر بگیریم. میتوانیم در مورد وجود انتزاعی آنها و چگونگی اعمال یک عملگر بر رویشان صحبت کنیم. همه اینها روابط انتزاعی ریاضیاتی هستند.
بدین ترتیب مطالب بیشتری برای فهمیدن داریم. اگر تصویر ما از کیوبیت درست باشد، ذرات از نظر کیوبیت، هولوگرام هستند، دقیقا مانند فضازمان.
📌@higgs_field
〰
Chapter ⁶
By NATALIE WOLCHOVER
🔺ذره، دگردیسی در اقیانوس کیوبیتها
• اولین تلاشها در این زمینه با این ایده پیش رفت که همه چیز از کیوبیتها آغاز میشود. در این ایده باور افراد بدین صورت است که تمام ذرات موجود در عالم که فضا-زمان را خمیده میکنند، از بیتهای کوانتومی اطلاعات و یا همان کیوبیتها تشکیل میشوند. کیوبیتها احتمالا ترکیبی از دو حالت 0 و 1 هستند (کیوبیتها را میتوان در سیستمهای فیزیکی جمعآوری کرد. همانطور که میتوان بیتها را درون ترانزیستور ذخیره کرد و به چشم اطلاعات به آنها نگاه کرد).
وقتی چندین کیوبیت داشته باشیم، حالتهای ممکن آنها میتوانند درهم گره بخورند به طوری که حالت هرکدام از آنها، به حالت دیگری وابسته باشد. به همین دلیل میتوان در تعداد کمی کیوبیت درهم تنیده شده، مقدار زیادی اطلاعات ذخیره کرد.
در این مفهوم، اگر میخواهید بدانید ذره چیست ابتدا باید فضا زمان را به درستی درک کنید. در سال 2010، فون رامسدونگ، یکی از طرفداران این ایده، مقالهای تاثیرگذار نوشت و با جسارت تمام محاسبات مختلف خود در این زمینه را عمومی کرد. او استدلال کرد که کیوبیتهای درهمپیچیده میتوانند بافت فضازمان را تحریف کنند.
محاسبات، آزمایشات فکری و نمونههای آزمایشگاهی از دهههای گذشته ، بدنبال نشان دادن ویژگی های هولوگرافیک فضازمان است:
- رمزگذاری کلیه اطلاعات مربوط به هر نقطه از فضازمان در درجه آزادی یک بعدی.
رامسدونگ میگوید: در ده سال گذشته، اطلاعات بیشتری در مورد چنین رمزگذاریهایی بدست آوردهایم.
• آنچه در مورد این هولوگرافیکها بسیار جذاب است، خمیدگی فضازمان است زیرا به خودی خود شامل گرانش است. اما ابعاد سیستم که اطلاعات مربوط به خمیدگی فضازمان را رمزگذاری میکند، یک سیستم کاملا کوانتومی است که فاقد هرگونه انحنا، گرانش و یا هندسه است. این سیستم را میتوان به عنوان سیستمی از کیوبیتها نیز در نظر گرفت.
در این فرضیه، تمام خصوصیات فضازمان مثل تقارن، از نحوه درهم تنیدگی 0 و 1 ها ایجاد میشود. تلاشهای طولانی مدت برای توصیف جنبه کوانتومی نیروی گرانش سبب شناسایی الگوی پیچیدهای از درهم تنیدگی کیوبیتها شده است که نوعی بافت خاص فضازمان در جهان واقعی را رمزگذاری میکند.
تاکنون محققان، درباره چگونگی عملکرد بافتهای فضازمان که دارای انحنای منفی، زین شکل، هستند اطلاعات بسیاری بدست آوردهاند – بیشتر به این دلیل که کار با آنها آسانتر است. محققان با تعجب دریافتهاند هنگامی که یک فضای دارای انحنای منفی، مانند یک هولوگرام تغییر شکل میدهد، سروکله ذرات پیدا میشود. به همین دلیل هنگامی که مجموعهای از کیوبیتها به صورت هولوگرافی در ناحیهای از فضازمان رمزگذاری میشوند، الگوهایی از درهم تنیدگی کوبیتها ظاهر میشود که متناسب با بیتهای موضعی از انرژی است. این بیتهای موضعی در جهان در ابعاد بالاتر غوطهور هستند.
مهمتر اینکه، به گفته رامسدونگ، عملیات جبری روی کیوبیتها همانند چرخشی است که بر روی ذرات اعمال میشود. و درمییابیم که این تصویری از سیستم کوانتومی غیرچرخشی است که بدست آوردهایم. اگر بتوان به نوعی این رمزها را خواند، نشان داده میشود که ذرات در فضا حضور دارند.
این واقعیت که فضازمان هولوگرافی همیشه شامل حالتهای مختلف ذره است، درواقع یکی از مهمترین مواردی است که چنین سیستمی را از سایر سیستمهای کوانتومی متمایز میکند. او در صحبتهای خود ادامه میدهد:
✓ گمان میکنم هیچکس قادر نیست معنای دقیق هولوگرافی را درک کند.
• وسوسه انگیز است که کیوبیتها دارای نوعی آرایش فضایی باشند که جهان هولوگرافی ایجاد میکند. و این کار به صورتی انجام میشود که هولوگرامهای شناخته شده از الگوهای فضایی تهیه میشوند. اما در واقع، روابط کیوبیتها و درهم تنیدگی میانشان، میتواند بسیار انتزاعیتر باشد و از هیچ قانون فیزیکی پیروی نکند. نیتا انگلهارت فیزیکدان در دانشگاه MIT که اخیرا جایزه New Horizons in Physics را به علت انجام محاسبات در زمینه محتوای اطلاعات کوانتومی سیاهچاله، برنده شده است، گفت: نیازی نیست این 0 و 1 ها را در فضای خاصی در نظر بگیریم. میتوانیم در مورد وجود انتزاعی آنها و چگونگی اعمال یک عملگر بر رویشان صحبت کنیم. همه اینها روابط انتزاعی ریاضیاتی هستند.
بدین ترتیب مطالب بیشتری برای فهمیدن داریم. اگر تصویر ما از کیوبیت درست باشد، ذرات از نظر کیوبیت، هولوگرام هستند، دقیقا مانند فضازمان.
📌@higgs_field
〰
Telegram
📎
〰
"If you feel you are in a black hole, don't give up. There's a way out."
"اگر احساس می کنید در یک سیاهچاله هستید، تسلیم نشوید. راهی برای خروج وجود دارد."
-- Stephen Hawking (1942 - 2018)
📌@higgs_field
〰
"If you feel you are in a black hole, don't give up. There's a way out."
"اگر احساس می کنید در یک سیاهچاله هستید، تسلیم نشوید. راهی برای خروج وجود دارد."
-- Stephen Hawking (1942 - 2018)
📌@higgs_field
〰
👍3
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
🟣 why?
✍ وقتيكه با يك فيزيكدان صحبت ميكنيد هيچوقت اول سؤالتون نگيد #چرا؛ چرا؟ خب بهتره اين ويدئوی 3 دقیقه ای رو ببینید؛ حالا فقط یه سؤال پرسید ازش!!!
👤 #ریچاردفاینمن
📇 زیرنویس پارسی
* دیدگاه درستی در موضوع علت وقایع و علیّت طبیعه در تحلیل مثال مربوط به یک رخداد را بیان می کند ، (علاوه بر این توضیحات ، تئوری آشوب را نیز در دورنمای ذهن خود قرار دهید ). بروز و ظهور رخداد A نه یک یا دو علت بلکه تا آنجا که ذهن اجازه دهد ( تعداد غیر قابل شمارشی) علت ترسیمی بخود اختصاص می دهد و درین چشم انداز ، بقول خود فاینمن ، جهان آشوبی از چیزهای آشفته است .
🆔 @phys_Q
✍ وقتيكه با يك فيزيكدان صحبت ميكنيد هيچوقت اول سؤالتون نگيد #چرا؛ چرا؟ خب بهتره اين ويدئوی 3 دقیقه ای رو ببینید؛ حالا فقط یه سؤال پرسید ازش!!!
👤 #ریچاردفاینمن
📇 زیرنویس پارسی
* دیدگاه درستی در موضوع علت وقایع و علیّت طبیعه در تحلیل مثال مربوط به یک رخداد را بیان می کند ، (علاوه بر این توضیحات ، تئوری آشوب را نیز در دورنمای ذهن خود قرار دهید ). بروز و ظهور رخداد A نه یک یا دو علت بلکه تا آنجا که ذهن اجازه دهد ( تعداد غیر قابل شمارشی) علت ترسیمی بخود اختصاص می دهد و درین چشم انداز ، بقول خود فاینمن ، جهان آشوبی از چیزهای آشفته است .
🆔 @phys_Q
👍4
📌what is the particle?
Final Chapter ⁷
By NATALIE WOLCHOVER
🔺آیا ذرات همانی هستند که آشکارسازها اندازه میگیرند؟
دیدگاه دیگری نیز در زمینه شناخت مفهوم ذره وجود دارد. برخی محققان عقیده دارند که نظریه میدان کوانتومی، زبان بینالمللی فیزیک ذرات، داستان را بیش از حد پیچیده میکند. فیزیکدانان از نظریه میدان کوانتومی برای محاسبه فرمولهاس اساسی مثل دامنه پراکندگی استفاده میکنند. هنگام برخورد ذرات، دامنهها نشاندهنده نحوه شکلگیری یا میزان پراکندگی ذره هستند. اندرکنشهای ذرات سبب ایجاد جهان میشود. بنابراین در یک دیدگاه جدید، روشی که فیزیکدانان به کمک آن جهان را با آزمایشات تطبیق میدهند، شامل مقایسه دامنه پراکندگی در برخورد ذرات در آزمایشهایی مثل برخورد دهنده بزرگ ذرات هادرونی در اروپا است.
به طور معمول فیزیکدانان برای محاسبه دامنه، تمام حالتهای مختلفی که ممکن است ذرات بر اثر برخورد منعکس شوند، را بررسی میکنند. در این حالت ذرات پیش از آنکه بتوانند به ذرات دیگر واپاشیده شوند، از بین میروند.
به طرز عجیبی، محاسبات طولانی در نهایت به جواب یک خطی میرسند. به همین ترتیب فیزیکدانان استدلال میکنند که تصاویر میدانی الگوهای ریاضیاتی ساده را به نمایش میگذارند. نیما ارکانی حامد، سرپرست این گروه، میدان کوانتومی را توهمی قانعکننده مینامد و میگوید:
در فیزیک بارها پیش میآید که درگیر یک فرمالیسم اشتباه میشویم. ما بارها تلاش کردیم تا ثابت کنیم میدانهای کوانتومی حقیقت دارند و ذرات حالت برانگیخته آنها هستند. ما در مورد ذرات مجازی صحبت میکنیم. اما این موضوع سبب نمیشود که انتظار خاصی از آشکارسازها داشته باشیم.
فیزیکدانان عقیده دارند که از نظر ریاضیاتی، تصویری ساده از اندرکنش میان ذرات وجود دارد.
در برخی موارد، آنها دریافتهاند که دیدگاه نظری ویگنر Wigner در مورد ذرات میتواند برای توصیف اندرکنش، بدون حضور میدانهای کوانتومی، تحت مطالعه بیشتر قرار گیرد.
لنس دیکسون Lance Dixon فیزیکدان برجسته در آزمایشگاه شتاب دهنده SLAC توضیح میدهد: محققان از چرخشهای پوانکاره برای تحلیل دامنه سه نقطهای استفاده میکنند – فرمولی که یک ذره را به دو قسمت تقسیم میکند. آنها همچنین نشان دادهاند که دامنههای سه نقطهای به عنوان عناصر سازنده دامنههای چهار و یا بالاتر هستند که متعاقبا ذرات بیشتری را درگیر میکنند. چنین اندرکنشهایی ظاهرا از روی تقارنهای اساسی ظاهر میشوند.
نکته جالب به عقیده او این است که دامنههای پراکندگی شامل گراویتونها، حاملهای گرانش، مربع دامنه گلوئونها، ذرات چسبنده کوارکها هستند. ما گرانش را با فضا-زمان مرتبط میدانیم، در حالیکه گلوئونها در فضا پراکنده هستند. با این وجود کوارکها و گلوئونها از تقارنهای موجود سرچشمه میگیرند. وی ادامه داد: درک این موضوع اندکی دشوار است زیرا عقاید بسیار متفاوت هستند.
در همین حال، ارکانی حامد و همکارانش دستگاههای کاملا جدیدی را پیدا کردهاند که مستقیما ما را به جواب میرسانند، مانند amplituhedron – یک جسم هندسی که دامنه پراکندگی ذرات را در حجمشان رمزگذاری میکند. نیما میگوید: ما در تلاش هستیم تا این اجسام را در عالم افلاطونی خود پیدا کنیم تا بتوانیم علیتها را به راحتی درک کنیم. در این صورت میتوانیم بگوییم نظریاتی که داریم، تکامل یافته است.
نظریههای دامنه شناسی و کیوبیتها به گونهای با یکدیگر تفاوت دارند که سوالات عمیق بسیاری را مطرح میکنند. بدین ترتیب نمیتوان گفت که آیا در تضاد با یکدیگر هستند و یا مکمل هم! Engelhardt در پایان گفت: نظریه گرانش کوانتومی دارای برخی ساختارهای ریاضیاتی است که باید کم کم کنار بروند. نظریه مکانیک کوانتومی و گرانش در فضازمان باید به این سوال پاسخ دهند که بلوکهای سازنده عالم در مقیاس اولیه چیست؟ و یا به عبارت دیگر، ذره چیست؟
وی با این جمله که ” ما نمیدانیم” به صحبتهای خود خاتمه داد.
* نیما ارکانی حامد، استاد مؤسسه مطالعات پیشرفته پرینستون رابطه بین رفتار ذره و اجسام هندسی را بررسی میکند.
📌@higgs_field
〰
Final Chapter ⁷
By NATALIE WOLCHOVER
🔺آیا ذرات همانی هستند که آشکارسازها اندازه میگیرند؟
دیدگاه دیگری نیز در زمینه شناخت مفهوم ذره وجود دارد. برخی محققان عقیده دارند که نظریه میدان کوانتومی، زبان بینالمللی فیزیک ذرات، داستان را بیش از حد پیچیده میکند. فیزیکدانان از نظریه میدان کوانتومی برای محاسبه فرمولهاس اساسی مثل دامنه پراکندگی استفاده میکنند. هنگام برخورد ذرات، دامنهها نشاندهنده نحوه شکلگیری یا میزان پراکندگی ذره هستند. اندرکنشهای ذرات سبب ایجاد جهان میشود. بنابراین در یک دیدگاه جدید، روشی که فیزیکدانان به کمک آن جهان را با آزمایشات تطبیق میدهند، شامل مقایسه دامنه پراکندگی در برخورد ذرات در آزمایشهایی مثل برخورد دهنده بزرگ ذرات هادرونی در اروپا است.
به طور معمول فیزیکدانان برای محاسبه دامنه، تمام حالتهای مختلفی که ممکن است ذرات بر اثر برخورد منعکس شوند، را بررسی میکنند. در این حالت ذرات پیش از آنکه بتوانند به ذرات دیگر واپاشیده شوند، از بین میروند.
به طرز عجیبی، محاسبات طولانی در نهایت به جواب یک خطی میرسند. به همین ترتیب فیزیکدانان استدلال میکنند که تصاویر میدانی الگوهای ریاضیاتی ساده را به نمایش میگذارند. نیما ارکانی حامد، سرپرست این گروه، میدان کوانتومی را توهمی قانعکننده مینامد و میگوید:
در فیزیک بارها پیش میآید که درگیر یک فرمالیسم اشتباه میشویم. ما بارها تلاش کردیم تا ثابت کنیم میدانهای کوانتومی حقیقت دارند و ذرات حالت برانگیخته آنها هستند. ما در مورد ذرات مجازی صحبت میکنیم. اما این موضوع سبب نمیشود که انتظار خاصی از آشکارسازها داشته باشیم.
فیزیکدانان عقیده دارند که از نظر ریاضیاتی، تصویری ساده از اندرکنش میان ذرات وجود دارد.
در برخی موارد، آنها دریافتهاند که دیدگاه نظری ویگنر Wigner در مورد ذرات میتواند برای توصیف اندرکنش، بدون حضور میدانهای کوانتومی، تحت مطالعه بیشتر قرار گیرد.
لنس دیکسون Lance Dixon فیزیکدان برجسته در آزمایشگاه شتاب دهنده SLAC توضیح میدهد: محققان از چرخشهای پوانکاره برای تحلیل دامنه سه نقطهای استفاده میکنند – فرمولی که یک ذره را به دو قسمت تقسیم میکند. آنها همچنین نشان دادهاند که دامنههای سه نقطهای به عنوان عناصر سازنده دامنههای چهار و یا بالاتر هستند که متعاقبا ذرات بیشتری را درگیر میکنند. چنین اندرکنشهایی ظاهرا از روی تقارنهای اساسی ظاهر میشوند.
نکته جالب به عقیده او این است که دامنههای پراکندگی شامل گراویتونها، حاملهای گرانش، مربع دامنه گلوئونها، ذرات چسبنده کوارکها هستند. ما گرانش را با فضا-زمان مرتبط میدانیم، در حالیکه گلوئونها در فضا پراکنده هستند. با این وجود کوارکها و گلوئونها از تقارنهای موجود سرچشمه میگیرند. وی ادامه داد: درک این موضوع اندکی دشوار است زیرا عقاید بسیار متفاوت هستند.
در همین حال، ارکانی حامد و همکارانش دستگاههای کاملا جدیدی را پیدا کردهاند که مستقیما ما را به جواب میرسانند، مانند amplituhedron – یک جسم هندسی که دامنه پراکندگی ذرات را در حجمشان رمزگذاری میکند. نیما میگوید: ما در تلاش هستیم تا این اجسام را در عالم افلاطونی خود پیدا کنیم تا بتوانیم علیتها را به راحتی درک کنیم. در این صورت میتوانیم بگوییم نظریاتی که داریم، تکامل یافته است.
نظریههای دامنه شناسی و کیوبیتها به گونهای با یکدیگر تفاوت دارند که سوالات عمیق بسیاری را مطرح میکنند. بدین ترتیب نمیتوان گفت که آیا در تضاد با یکدیگر هستند و یا مکمل هم! Engelhardt در پایان گفت: نظریه گرانش کوانتومی دارای برخی ساختارهای ریاضیاتی است که باید کم کم کنار بروند. نظریه مکانیک کوانتومی و گرانش در فضازمان باید به این سوال پاسخ دهند که بلوکهای سازنده عالم در مقیاس اولیه چیست؟ و یا به عبارت دیگر، ذره چیست؟
وی با این جمله که ” ما نمیدانیم” به صحبتهای خود خاتمه داد.
* نیما ارکانی حامد، استاد مؤسسه مطالعات پیشرفته پرینستون رابطه بین رفتار ذره و اجسام هندسی را بررسی میکند.
📌@higgs_field
〰
Telegram
📎
〰
🔺اصل عدم قطعیت uncertainty principle ¹
• گامهای مهم در مسیر درک اصل عدم قطعیت (تعیین) ، دوگانگی موج-ذره و فرضیه دوبروی است.
با کاهش اندازه به ابعاد اتمی، در نظر گرفتن ذره مانند یک کره سخت فاقد اعتبار است . زیرا هر چه ابعاد کوچکتر باشد، رفتار موج گون بیشتر می شود. دیگر معنی ندارد که بگوییم شما موقعیت و حرکت چنین ذره ای را دقیقاً تعیین کرده اید. وقتی می گویید که الکترون به عنوان یک موج عمل می کند، منظور از موج تابع موج مکانیک کوانتومی است و بنابراین با احتمال یافتن الکترون در هر نقطه از فضا مرتبط است. یک موج سینوسی کامل برای موج الکترونی این احتمال را در تمام فضا توزیع می کند و "موقعیت position " الکترون را کاملا نامشخص توصیف می کند.
📌@higgs_field
〰
🔺اصل عدم قطعیت uncertainty principle ¹
• گامهای مهم در مسیر درک اصل عدم قطعیت (تعیین) ، دوگانگی موج-ذره و فرضیه دوبروی است.
با کاهش اندازه به ابعاد اتمی، در نظر گرفتن ذره مانند یک کره سخت فاقد اعتبار است . زیرا هر چه ابعاد کوچکتر باشد، رفتار موج گون بیشتر می شود. دیگر معنی ندارد که بگوییم شما موقعیت و حرکت چنین ذره ای را دقیقاً تعیین کرده اید. وقتی می گویید که الکترون به عنوان یک موج عمل می کند، منظور از موج تابع موج مکانیک کوانتومی است و بنابراین با احتمال یافتن الکترون در هر نقطه از فضا مرتبط است. یک موج سینوسی کامل برای موج الکترونی این احتمال را در تمام فضا توزیع می کند و "موقعیت position " الکترون را کاملا نامشخص توصیف می کند.
📌@higgs_field
〰
🔥4👍2
.
🔺اصل عدم قطعیت uncertainty principle ²
• موقعیت و تکانه یک ذره را نمی توان به طور همزمان با دقت زیاد اندازه گیری کرد. حداقلی برای حاصل ضرب عدم قطعیت های این دو اندازه گیری وجود دارد. و به همین ترتیب حداقلی برای حاصل ضرب عدم قطعیت انرژی و زمان وجود دارد.
عدم قطعیت بیانیه ای در مورد عدم دقت ابزار اندازه گیری نیست، و ارتباطی با روش های تجربی اندازه گیری ندارد . از خواص ماهیت موجی در توصیف مکانیک کوانتومی از طبیعت ناشی می شود. حتی با ابزار و تکنیک کامل، عدم قطعیت ذاتی در ماهیت چیزها وجود دارد .
📌@higgs_field
〰
🔺اصل عدم قطعیت uncertainty principle ²
• موقعیت و تکانه یک ذره را نمی توان به طور همزمان با دقت زیاد اندازه گیری کرد. حداقلی برای حاصل ضرب عدم قطعیت های این دو اندازه گیری وجود دارد. و به همین ترتیب حداقلی برای حاصل ضرب عدم قطعیت انرژی و زمان وجود دارد.
عدم قطعیت بیانیه ای در مورد عدم دقت ابزار اندازه گیری نیست، و ارتباطی با روش های تجربی اندازه گیری ندارد . از خواص ماهیت موجی در توصیف مکانیک کوانتومی از طبیعت ناشی می شود. حتی با ابزار و تکنیک کامل، عدم قطعیت ذاتی در ماهیت چیزها وجود دارد .
📌@higgs_field
〰
🔥1
.
🔺محصور شدگی ذرات ³
• اصل عدم قطعیت حاوی مفاهیمی در مورد انرژی است که برای داشتن یک ذره در حجم معین لازم است. انرژی مورد نیاز برای ایجاد ذرات از نیروهای بنیادی ناشی میشود، و به ویژه نیروی الکترومغناطیسی کشش لازم برای ایجاد الکترونهای درون اتم را فراهم میکند، و نیروی هستهای قوی کشش لازم برای ایجاد ذرات درون هسته را فراهم میکند. اما ثابت پلانک، که در اصل عدم قطعیت ظاهر میشود، اندازه محدودیتی را که میتواند توسط این نیروها ایجاد شود، تعیین میکند. راه دیگر بیان آن این است که قدرت نیروهای هسته ای و الکترومغناطیسی به همراه محدودیت موجود در مقدار ثابت پلانک، مقیاس اتم و هسته را تعیین می کند.
محاسبات بسیار تقریبی زیر برای ارائه نظم بزرگی برای انرژی های مورد نیاز برای ایجاد ذرات است.
📌@higgs_field
〰
🔺محصور شدگی ذرات ³
• اصل عدم قطعیت حاوی مفاهیمی در مورد انرژی است که برای داشتن یک ذره در حجم معین لازم است. انرژی مورد نیاز برای ایجاد ذرات از نیروهای بنیادی ناشی میشود، و به ویژه نیروی الکترومغناطیسی کشش لازم برای ایجاد الکترونهای درون اتم را فراهم میکند، و نیروی هستهای قوی کشش لازم برای ایجاد ذرات درون هسته را فراهم میکند. اما ثابت پلانک، که در اصل عدم قطعیت ظاهر میشود، اندازه محدودیتی را که میتواند توسط این نیروها ایجاد شود، تعیین میکند. راه دیگر بیان آن این است که قدرت نیروهای هسته ای و الکترومغناطیسی به همراه محدودیت موجود در مقدار ثابت پلانک، مقیاس اتم و هسته را تعیین می کند.
محاسبات بسیار تقریبی زیر برای ارائه نظم بزرگی برای انرژی های مورد نیاز برای ایجاد ذرات است.
📌@higgs_field
〰
👍3
.
🔺محاسبه ذره محبوس در بازه مکانی ⁴
• اگر این محاسبه را با جزئیات بررسی کنید، متوجه خواهید شد که یک تقریب در رابطه Δp = h/Δx انجام شده است. این کار برای بدست آوردن یک رابطه کیفی که نقش ثابت پلانک را در رابطه بین Δx و Δp و نقش h را در تعیین انرژی ذره ی محصور شده در بازه ی مکانی را نشان دهد ، انجام شد. دلیل دیگر انجام این کار دریافت انرژی محصور شدگی الکترون نزدیک به آنچه در طبیعت مشاهده می شود برای مقایسه با انرژی برای محدود کردن یک الکترون در هسته بود. اگر واقعاً از حالت محدود مجاز توسط اصل عدم قطعیت :
Δp = ℏ/2Δx
استفاده کنید، انرژی محصور شدگی برای الکترون در اتم تنها 0.06 eV است. این به این دلیل است که این رویکرد فقط الکترون را در یک بعد محدود می کند و آن را در جهات دیگر محدود نمی کند. برای یک اتم واقعی تر، باید آن را در جهات دیگر نیز محدود کنید. تقریب بهتری را می توان از رویکرد ذرات سه بعدی در جعبه به دست آورد، اما برای محاسبه دقیق انرژی محصور شدگی به معادله شرودینگر نیاز است .( تصویر محاسبه اتم هیدروژن ).
📌@higgs_field
〰
🔺محاسبه ذره محبوس در بازه مکانی ⁴
• اگر این محاسبه را با جزئیات بررسی کنید، متوجه خواهید شد که یک تقریب در رابطه Δp = h/Δx انجام شده است. این کار برای بدست آوردن یک رابطه کیفی که نقش ثابت پلانک را در رابطه بین Δx و Δp و نقش h را در تعیین انرژی ذره ی محصور شده در بازه ی مکانی را نشان دهد ، انجام شد. دلیل دیگر انجام این کار دریافت انرژی محصور شدگی الکترون نزدیک به آنچه در طبیعت مشاهده می شود برای مقایسه با انرژی برای محدود کردن یک الکترون در هسته بود. اگر واقعاً از حالت محدود مجاز توسط اصل عدم قطعیت :
Δp = ℏ/2Δx
استفاده کنید، انرژی محصور شدگی برای الکترون در اتم تنها 0.06 eV است. این به این دلیل است که این رویکرد فقط الکترون را در یک بعد محدود می کند و آن را در جهات دیگر محدود نمی کند. برای یک اتم واقعی تر، باید آن را در جهات دیگر نیز محدود کنید. تقریب بهتری را می توان از رویکرد ذرات سه بعدی در جعبه به دست آورد، اما برای محاسبه دقیق انرژی محصور شدگی به معادله شرودینگر نیاز است .( تصویر محاسبه اتم هیدروژن ).
📌@higgs_field
〰
👍2
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
توضیح #اصل_عدم_قطعیت_هایزنبرگ
چهاردهم ژانویه 2013
ترجمه و زیرنویس : نادیه افشاری
https://t.me/LookAtScience
📌@higgs_field
〰
چهاردهم ژانویه 2013
ترجمه و زیرنویس : نادیه افشاری
https://t.me/LookAtScience
📌@higgs_field
〰
👍3
〰
📌سیصد و هفتاد و نهمین زادروز سر آیزاک نیوتن - 4 ژانویه 1643
🔺 ریاضیدان، فیزیکدان، ستاره شناس، الهی دان و نویسنده انگلیسی که قوانین حرکت و گرانش جهانی را توسط وی تبیین شده است و به عنوان یکی از تأثیرگذارترین دانشمندان تمام دوران شناخته می شود.
📌@higgs_field
〰
📌سیصد و هفتاد و نهمین زادروز سر آیزاک نیوتن - 4 ژانویه 1643
🔺 ریاضیدان، فیزیکدان، ستاره شناس، الهی دان و نویسنده انگلیسی که قوانین حرکت و گرانش جهانی را توسط وی تبیین شده است و به عنوان یکی از تأثیرگذارترین دانشمندان تمام دوران شناخته می شود.
📌@higgs_field
〰
❤9👍2
Forwarded from physics
📌what is the particle?
توسط ناتالی ولکور و ترجمه مرضیه فرجی
Chapter ¹
https://t.me/higgs_field/5501
Chapter ²
https://t.me/higgs_field/5508
Chapter ³
https://t.me/higgs_field/5537
Chapter ⁴
https://t.me/higgs_field/5546
Chapter ⁵
https://t.me/higgs_field/5552
Chapter ⁶
https://t.me/higgs_field/5578
Final ⁷
https://t.me/higgs_field/5581
توسط ناتالی ولکور و ترجمه مرضیه فرجی
Chapter ¹
https://t.me/higgs_field/5501
Chapter ²
https://t.me/higgs_field/5508
Chapter ³
https://t.me/higgs_field/5537
Chapter ⁴
https://t.me/higgs_field/5546
Chapter ⁵
https://t.me/higgs_field/5552
Chapter ⁶
https://t.me/higgs_field/5578
Final ⁷
https://t.me/higgs_field/5581
❤1
Forwarded from کوانتوم مکانیک🕊
✔️ لیست مقالات مفید حوزه فیزیک و اختر فیزیک کوانتوم مکانیک
→ Gluon - Strong Force
https://t.me/higgs_field/4967
→ 10 mind-boggling things you should know about quantum physics
https://t.me/higgs_field/4954
→ Quantum Secrets
https://t.me/higgs_field/5014
→ S-M , Standard Model Of Elementary Parties PHYSICS
https://t.me/higgs_field/5015
→ holographic principle
https://t.me/higgs_field/5071
→ On Fundamentals of a Moving Particle in Space
https://t.me/higgs_field/5043
→ SM
https://t.me/higgs_field/4007
→ neutrino
https://t.me/higgs_field/4064
→ vertual particles
https://t.me/higgs_field/4138
→ quantum
https://t.me/higgs_field/4241
→ fifth force
https://t.me/higgs_field/4243
→ quantum mechanics & Interpretations
https://t.me/higgs_field/2332
→ Copenhagen Interpretation
https://t.me/higgs_field/2332
→ vertual particles
https://t.me/higgs_field/5115
→ consciousness and quantum interpretation
https://t.me/higgs_field/3155
→ Quantum Jumping
https://t.me/higgs_field/4832
→ Gluon - Strong Force
https://t.me/higgs_field/4967
→ 10 mind-boggling things you should know about quantum physics
https://t.me/higgs_field/4954
→ Quantum Secrets
https://t.me/higgs_field/5014
→ S-M , Standard Model Of Elementary Parties PHYSICS
https://t.me/higgs_field/5015
→ holographic principle
https://t.me/higgs_field/5071
→ On Fundamentals of a Moving Particle in Space
https://t.me/higgs_field/5043
→ SM
https://t.me/higgs_field/4007
→ neutrino
https://t.me/higgs_field/4064
→ vertual particles
https://t.me/higgs_field/4138
→ quantum
https://t.me/higgs_field/4241
→ fifth force
https://t.me/higgs_field/4243
→ quantum mechanics & Interpretations
https://t.me/higgs_field/2332
→ Copenhagen Interpretation
https://t.me/higgs_field/2332
→ vertual particles
https://t.me/higgs_field/5115
→ consciousness and quantum interpretation
https://t.me/higgs_field/3155
→ Quantum Jumping
https://t.me/higgs_field/4832
👍2
"نقض علیت با آزمایش انتخاب تاخیر دار جان آرچیبالد ویلر"
#جان #ویلر
#گزینش_تاخیری
▪جان ویلر فیزیکدان نابغه ای بود و شاگردی چون فاینمن داشت، وی آزمایش دو شکاف را به سطحی جدیدتر ارتقا داد.
ویلر در سال 1978 گفت اگر یکی از شکاف ها را ببندیم و دستگاهی داشته باشیم که پس از فعال سازی شلیک ِ الکترونی و عبور الکترون از میان شکاف، شکاف دوم را لحظاتی پیش از رسیدن الکترون به حسگر باز کند، آن وقت به الکترون حقه زده ایم و اصولا باید روی حسگرمان الگوی تداخلی ظاهر نشود چون یک شکاف نمی تواند الگوی تداخلی بیافریند.
.
▪ معلوم است که الکترون هم بر نمی گردد تا ببیند یکی از شکاف ها را باز کرده ایم اما ما در جهان عجیب کوانتومی قرار داریم.
=> در سال 2007 گروهی از دانشمندان فرانسوی موفق به طراحی چنین دستگاهی شدندو نتیجه این شد که الکترون واقعا از ماجرا مطلع می شود و الگوی تداخلی می سازد!
=>به عبارت دیگر، الکترون گذشته اش را تغییر می دهد و این ناقض اساسی ترین اصل علمی است: اصل علیت.
=>او از راهی بسیار زیبا و متقاعد کننده نشان داد که یک آزمایشگر می تواند تنها با عمل اندازه گیری، تاریخ را عوض کند! یک آزمایشگر، می تواند با تصمیم گیری در مورد مسیر اندازه گیری یک چیز، تعیین کند که چه چیز در گذشته اتفاق بیفتد!!!
طبق نظر ویلر، نکته شگفت انگیز این است که آزمایشگر می تواند با گزینش تاخیری، گذشته را تغییر دهد. در واقع پس از واقعیت اتفاق افتاده، در حال تعیین این هستیم که فوتون از کدام مسیر حرکت کند. ما پس از اینکه فوتون مسیرش را طی کرده، تصمیم گرفته ایم که فوتون از کدام مسیر حرکت کند، تنها صفتی که بتوانیم برای این رویداد باور نکردنی بکار برد این است که این یک #رویداد_کوانتومی است.
ویلر بعدا ایده عجیب و غریبش را به مقیاس های کیهانی هم تعمیم داد. پاسخ ویلر به خلقت، تاریخ و آغاز جهان این است که ما باید نگاهی دوباره به آزمایش گزینش تاخیری بیاندازیم. بر طبق این آزمایش، مشاهده گر بر مسیر انتخابی فوتون های قابل مشاهده از یک همگرایی گرانشی تاثیر میگذارد.
بنابراین ما یک آزمایش کوانتومی در مقیاس های کیهانی داریم؛ به جای فواصل کوتاه در آزمایشگاه، اینجا با فواصلی نظیر میلیاردها سال نوری سر و کار داریم. نکته اساسی این است که مشاهده گر پس از پیمودن مسیر بر آن تاثیر میگذارد و تاریخ گذشته مسیر فوتون را در زمان حال(یعنی زمان مشاهدهٔ نور کوازار) میسازد. بعضی ها معتقدند که می توان پیش آگاهی را بر اساس همین امواج تاخیری ویلر توضیح داد. هر چند هر مبحثی در مقابل عجایب کوانتومی، عادی جلوه می کند، اما این آزمایش اثباتی دیگر است بر اینکه امواج کوانتومی در ورای زمان و مکان و علیت و درک بشر وجود دارند، ما کوانتوم را نمی فهمیم فقط می دانیم بی شک درست است.
هم چنین بیشتر بخوانیم
http://news.sciencemag.org/2007/02/after-short-delay-quantum-mechanics-becomes-even-weirder
https://en.wikipedia.org/wiki/Retrocausality
📌@higgs_field
.
#جان #ویلر
#گزینش_تاخیری
▪جان ویلر فیزیکدان نابغه ای بود و شاگردی چون فاینمن داشت، وی آزمایش دو شکاف را به سطحی جدیدتر ارتقا داد.
ویلر در سال 1978 گفت اگر یکی از شکاف ها را ببندیم و دستگاهی داشته باشیم که پس از فعال سازی شلیک ِ الکترونی و عبور الکترون از میان شکاف، شکاف دوم را لحظاتی پیش از رسیدن الکترون به حسگر باز کند، آن وقت به الکترون حقه زده ایم و اصولا باید روی حسگرمان الگوی تداخلی ظاهر نشود چون یک شکاف نمی تواند الگوی تداخلی بیافریند.
.
▪ معلوم است که الکترون هم بر نمی گردد تا ببیند یکی از شکاف ها را باز کرده ایم اما ما در جهان عجیب کوانتومی قرار داریم.
=> در سال 2007 گروهی از دانشمندان فرانسوی موفق به طراحی چنین دستگاهی شدندو نتیجه این شد که الکترون واقعا از ماجرا مطلع می شود و الگوی تداخلی می سازد!
=>به عبارت دیگر، الکترون گذشته اش را تغییر می دهد و این ناقض اساسی ترین اصل علمی است: اصل علیت.
=>او از راهی بسیار زیبا و متقاعد کننده نشان داد که یک آزمایشگر می تواند تنها با عمل اندازه گیری، تاریخ را عوض کند! یک آزمایشگر، می تواند با تصمیم گیری در مورد مسیر اندازه گیری یک چیز، تعیین کند که چه چیز در گذشته اتفاق بیفتد!!!
طبق نظر ویلر، نکته شگفت انگیز این است که آزمایشگر می تواند با گزینش تاخیری، گذشته را تغییر دهد. در واقع پس از واقعیت اتفاق افتاده، در حال تعیین این هستیم که فوتون از کدام مسیر حرکت کند. ما پس از اینکه فوتون مسیرش را طی کرده، تصمیم گرفته ایم که فوتون از کدام مسیر حرکت کند، تنها صفتی که بتوانیم برای این رویداد باور نکردنی بکار برد این است که این یک #رویداد_کوانتومی است.
ویلر بعدا ایده عجیب و غریبش را به مقیاس های کیهانی هم تعمیم داد. پاسخ ویلر به خلقت، تاریخ و آغاز جهان این است که ما باید نگاهی دوباره به آزمایش گزینش تاخیری بیاندازیم. بر طبق این آزمایش، مشاهده گر بر مسیر انتخابی فوتون های قابل مشاهده از یک همگرایی گرانشی تاثیر میگذارد.
بنابراین ما یک آزمایش کوانتومی در مقیاس های کیهانی داریم؛ به جای فواصل کوتاه در آزمایشگاه، اینجا با فواصلی نظیر میلیاردها سال نوری سر و کار داریم. نکته اساسی این است که مشاهده گر پس از پیمودن مسیر بر آن تاثیر میگذارد و تاریخ گذشته مسیر فوتون را در زمان حال(یعنی زمان مشاهدهٔ نور کوازار) میسازد. بعضی ها معتقدند که می توان پیش آگاهی را بر اساس همین امواج تاخیری ویلر توضیح داد. هر چند هر مبحثی در مقابل عجایب کوانتومی، عادی جلوه می کند، اما این آزمایش اثباتی دیگر است بر اینکه امواج کوانتومی در ورای زمان و مکان و علیت و درک بشر وجود دارند، ما کوانتوم را نمی فهمیم فقط می دانیم بی شک درست است.
هم چنین بیشتر بخوانیم
http://news.sciencemag.org/2007/02/after-short-delay-quantum-mechanics-becomes-even-weirder
https://en.wikipedia.org/wiki/Retrocausality
📌@higgs_field
.
Telegram
attach 📎
👍2
📌 what is space time , really ?
Stephen wolfram
Chapter ⁶
🔺 شبکه در حال تکامل Evolving the Network
• خب، پس بیایید بگوییم که در لایهی زیرین فضا یک شبکه وجود دارد. این شبکه چگونه تکامل مییابد؟
یک فرضیه ساده این است که فرض کنیم نوعی قانون لوکال (محلی) وجود دارد، که می گوید اگر شبکه ای را دیدید که شبیه این است، آن را با شبکه ای که شبیه آن است جایگزین کنید.
اکنون همه چیز کمی پیچیده شده است. زیرا مکان های زیادی در شبکه وجود داشته باشد که این قانون می تواند اعمال شود. بنابراین چه چیزی تعیین می کند که هر قطعه به چه ترتیبی محاسبه شود؟
در واقع، هر نظم ممکن مانند یک رشته زمانی متفاوت است. و میتوان نظریهای را تصور کرد که در آن همه رشتهها دنبال میشوند - و جهان در واقع سرگذشت ها و تاریخچه های (موازی) زیادی دارد.
درینصورت نیاز نداریم از چگونگی پدیده بدانیم ، در نقطه ی مقابل ، ممکن است که فقط یک رشته از زمان وجود داشته باشد - تقریباً به همان روشی که ما آن را تجربه می کنیم. و برای درک این موضوع، باید کاری مشابه آنچه انیشتین در فرمولبندی نسبیت خاص انجام داد انجام دهیم:
• باید مدل واقع گرایانه تری از آنچه که یک «ناظر observer » میتواند باشد بسازیم.
نیازی به گفتن نیست که هر ناظر واقعی باید درون جهان ما وجود داشته باشد. بنابراین اگر جهان یک شبکه است، ناظر باید فقط بخشی از آن شبکه باشد. اکنون به تمام آن به روز رسانی های در حال وقوع در شبکه ای کوچک فکر کنید. برای "دانستن" این که یک به روز رسانی اتفاق افتاده است - خود ناظرباید به روز شود.
اگر این را تا آخر ردیابی کنید - همانطور که من در کتابم، یک نوعی جدید از علم ، انجام دادم متوجه می شوید که تنها چیزی که ناظران واقعاً می توانند در تاریخ جهان مشاهده کنند، شبکه ای علّی است ، که چه رویدادی باعث چه رویداد دیگری می شود.
و سپس معلوم میشود که یک دسته مشخص از قوانین بنیادین وجود دارد که نظم بندیهای مختلف بهروزرسانیهای بنیادین بر آن شبکه علّی تأثیر نمیگذارد. آنها همان قوانینی هستند که من آن را قواعد «تغییر علّی» مینامم.
تغییر ناپذیری علی ویژگی جالبی است، که با آنالوگها در انواع سیستمهای محاسباتی و ریاضی بیان میشود- به عنوان مثال در این واقعیت که تبدیلهای جبری را میتوان به هر ترتیبی اعمال کرد و همچنان همان نتیجه نهایی را به دست آورد. اما در مفهومی بنام گیتی ، نتیجه آن این است که تضمین می کند که تنها یک رشته زمان در جهان وجود دارد.
📌@higgs_field
〰
Stephen wolfram
Chapter ⁶
🔺 شبکه در حال تکامل Evolving the Network
• خب، پس بیایید بگوییم که در لایهی زیرین فضا یک شبکه وجود دارد. این شبکه چگونه تکامل مییابد؟
یک فرضیه ساده این است که فرض کنیم نوعی قانون لوکال (محلی) وجود دارد، که می گوید اگر شبکه ای را دیدید که شبیه این است، آن را با شبکه ای که شبیه آن است جایگزین کنید.
اکنون همه چیز کمی پیچیده شده است. زیرا مکان های زیادی در شبکه وجود داشته باشد که این قانون می تواند اعمال شود. بنابراین چه چیزی تعیین می کند که هر قطعه به چه ترتیبی محاسبه شود؟
در واقع، هر نظم ممکن مانند یک رشته زمانی متفاوت است. و میتوان نظریهای را تصور کرد که در آن همه رشتهها دنبال میشوند - و جهان در واقع سرگذشت ها و تاریخچه های (موازی) زیادی دارد.
درینصورت نیاز نداریم از چگونگی پدیده بدانیم ، در نقطه ی مقابل ، ممکن است که فقط یک رشته از زمان وجود داشته باشد - تقریباً به همان روشی که ما آن را تجربه می کنیم. و برای درک این موضوع، باید کاری مشابه آنچه انیشتین در فرمولبندی نسبیت خاص انجام داد انجام دهیم:
• باید مدل واقع گرایانه تری از آنچه که یک «ناظر observer » میتواند باشد بسازیم.
نیازی به گفتن نیست که هر ناظر واقعی باید درون جهان ما وجود داشته باشد. بنابراین اگر جهان یک شبکه است، ناظر باید فقط بخشی از آن شبکه باشد. اکنون به تمام آن به روز رسانی های در حال وقوع در شبکه ای کوچک فکر کنید. برای "دانستن" این که یک به روز رسانی اتفاق افتاده است - خود ناظرباید به روز شود.
اگر این را تا آخر ردیابی کنید - همانطور که من در کتابم، یک نوعی جدید از علم ، انجام دادم متوجه می شوید که تنها چیزی که ناظران واقعاً می توانند در تاریخ جهان مشاهده کنند، شبکه ای علّی است ، که چه رویدادی باعث چه رویداد دیگری می شود.
و سپس معلوم میشود که یک دسته مشخص از قوانین بنیادین وجود دارد که نظم بندیهای مختلف بهروزرسانیهای بنیادین بر آن شبکه علّی تأثیر نمیگذارد. آنها همان قوانینی هستند که من آن را قواعد «تغییر علّی» مینامم.
تغییر ناپذیری علی ویژگی جالبی است، که با آنالوگها در انواع سیستمهای محاسباتی و ریاضی بیان میشود- به عنوان مثال در این واقعیت که تبدیلهای جبری را میتوان به هر ترتیبی اعمال کرد و همچنان همان نتیجه نهایی را به دست آورد. اما در مفهومی بنام گیتی ، نتیجه آن این است که تضمین می کند که تنها یک رشته زمان در جهان وجود دارد.
📌@higgs_field
〰
Telegram
📎
🔺حالت کوانتومی Quantum State
حالت کوانتومی که به اختصارحالت نیز نامیده میشود، یک سیستم بسته کوانتومی است. به بیان دیگر، حالت کوانتومی یک شیئ ریاضی است که تمامی ویژگیهای یک سیستم کوانتومی را در بردارد. عموماً حالت یک سیستم کوانتومی را با
| Ψ ⟩ (کت سای)
نمایش داده و بر طبق رابطه تکامل:
∑ | i ⟩ ⟨ i | = 1
که در آن
| i ⟩
بردارهای پایه فضای هیلبرت هستند، میتوان حالت سیستم را بر حسب بردارهای پایه به صورت زیر بسط داد:
Ψ = ∑ Ci | i ⟩
که در آن Ci ها برابرند با:
Ci = ⟨ i | Ψ ⟩
در فیزیک کوانتومی، حالت کوانتومی موجودی ریاضی است که توزیع احتمالی را برای نتایج هر اندازهگیری ممکن در یک سیستم ارائه میکند.
آگاهی از وضعیت کوانتومی همراه با قوانین تکامل سیستم طی زمان، تمام آنچه را که می توان در مورد رفتار سیستم پیش بینی کرد، بدست می دهد .
مخلوطی از حالات کوانتومی یک حالت کوانتومی جدید است. حالتهای کوانتومی را که نمیتوان به صورت ترکیبی از حالتهای دیگر نوشت، حالتهای کوانتومی خالص pure نامیده میشوند، در حالی که همه حالتهای دیگر حالتهای کوانتومی آمیخته mixed نامیده میشوند.
یک حالت کوانتومی خالص را میتوان در فضای هیلبرت با اعداد مختلط نشان داد، در حالی که حالتهای آمیخته با ماتریسهای چگالی نشان داده میشوند، با عملگرهای نیمهمعین مثبتی که روی فضاهای هیلبرت عمل میکنند.
حالت های خالص به عنوان بردارهای حالت یا توابع موج نیز شناخته می شوند، که اصطلاح دوم به ویژه زمانی که به عنوان توابع موقعیت یا تکانه نشان داده شوند کاربرد دارد.
به عنوان مثال، وقتی با طیف انرژی الکترون در اتم هیدروژن سروکار داریم، بردارهای حالت مربوطه با عدد کوانتومی اصلی n، عدد کوانتومی تکانه زاویه ای l، عدد کوانتومی مغناطیسی m و مولفهz اسپین شناسایی می شوند. برای مثال دیگر، اگر اسپین یک الکترون در هر جهتی اندازه گیری شود، به عنوان مثال. با آزمایش استرن-گرلاخ، دو نتیجه ممکن وجود دارد: بالا up یا پایین down .
بنابراین فضای هیلبرت برای اسپین الکترون دو بعدی است و یک کیوبیت را تشکیل می دهد. یک حالت خالص در اینجا با یک بردار مختلط دو بعدی (α , β) با طول یک نمایش داده میشود. یعنی با
| α |² + | β |² = 1
جایی که | α | و | β | قدر مطلق α و β هستند. یک حالت آمیخته، در این مورد، ساختار یک ماتریس 2 × 2 را دارد که هرمیتی و نیمه معین مثبت است .
حالت پیچیده تری (در نماد bra-ket) با حالت منفرد داده شده است، که نمونه درهم تنیدگی کوانتومی است:
| Ψ ⟩ = 1/√2 (|↑↓⟩ - |↓↑⟩)
📌@higgs_field
〰
حالت کوانتومی که به اختصارحالت نیز نامیده میشود، یک سیستم بسته کوانتومی است. به بیان دیگر، حالت کوانتومی یک شیئ ریاضی است که تمامی ویژگیهای یک سیستم کوانتومی را در بردارد. عموماً حالت یک سیستم کوانتومی را با
| Ψ ⟩ (کت سای)
نمایش داده و بر طبق رابطه تکامل:
∑ | i ⟩ ⟨ i | = 1
که در آن
| i ⟩
بردارهای پایه فضای هیلبرت هستند، میتوان حالت سیستم را بر حسب بردارهای پایه به صورت زیر بسط داد:
Ψ = ∑ Ci | i ⟩
که در آن Ci ها برابرند با:
Ci = ⟨ i | Ψ ⟩
در فیزیک کوانتومی، حالت کوانتومی موجودی ریاضی است که توزیع احتمالی را برای نتایج هر اندازهگیری ممکن در یک سیستم ارائه میکند.
آگاهی از وضعیت کوانتومی همراه با قوانین تکامل سیستم طی زمان، تمام آنچه را که می توان در مورد رفتار سیستم پیش بینی کرد، بدست می دهد .
مخلوطی از حالات کوانتومی یک حالت کوانتومی جدید است. حالتهای کوانتومی را که نمیتوان به صورت ترکیبی از حالتهای دیگر نوشت، حالتهای کوانتومی خالص pure نامیده میشوند، در حالی که همه حالتهای دیگر حالتهای کوانتومی آمیخته mixed نامیده میشوند.
یک حالت کوانتومی خالص را میتوان در فضای هیلبرت با اعداد مختلط نشان داد، در حالی که حالتهای آمیخته با ماتریسهای چگالی نشان داده میشوند، با عملگرهای نیمهمعین مثبتی که روی فضاهای هیلبرت عمل میکنند.
حالت های خالص به عنوان بردارهای حالت یا توابع موج نیز شناخته می شوند، که اصطلاح دوم به ویژه زمانی که به عنوان توابع موقعیت یا تکانه نشان داده شوند کاربرد دارد.
به عنوان مثال، وقتی با طیف انرژی الکترون در اتم هیدروژن سروکار داریم، بردارهای حالت مربوطه با عدد کوانتومی اصلی n، عدد کوانتومی تکانه زاویه ای l، عدد کوانتومی مغناطیسی m و مولفهz اسپین شناسایی می شوند. برای مثال دیگر، اگر اسپین یک الکترون در هر جهتی اندازه گیری شود، به عنوان مثال. با آزمایش استرن-گرلاخ، دو نتیجه ممکن وجود دارد: بالا up یا پایین down .
بنابراین فضای هیلبرت برای اسپین الکترون دو بعدی است و یک کیوبیت را تشکیل می دهد. یک حالت خالص در اینجا با یک بردار مختلط دو بعدی (α , β) با طول یک نمایش داده میشود. یعنی با
| α |² + | β |² = 1
جایی که | α | و | β | قدر مطلق α و β هستند. یک حالت آمیخته، در این مورد، ساختار یک ماتریس 2 × 2 را دارد که هرمیتی و نیمه معین مثبت است .
حالت پیچیده تری (در نماد bra-ket) با حالت منفرد داده شده است، که نمونه درهم تنیدگی کوانتومی است:
| Ψ ⟩ = 1/√2 (|↑↓⟩ - |↓↑⟩)
📌@higgs_field
〰
👍2
🔺درهمتنیدگی کوانتومی Quantum entanglement
قسمت اول
• از میان همه چیزهای عجیب و غریبی که در دنیای کوانتومی رخ می دهد، هیچ کدام به اندازه درهم تنیدگی باعث رگ به رگ شدن مغز نمی شوند.
درهم تنیدگی دو یا چند ذره کوانتومی را به هم میتند و هویت فردی آنها را با یک کل در هم تنیده جایگزین می کند.
در فیزیک کوانتومی، اجسام می توانند چنان به طور جدانشدنی در هم تنیده شوند که دیگر منصفانه نیست که به آنها جداگانه فکر کنیم.
آنها هویت جمعی جدیدی را نشان می دهند که حتی اگر با فاصلههای زیادی از هم جدا شوند، این هویت میتواند پابرجا بماند. گفته میشود که دو یا چند آبجکت که به این روش کوانتومی خاص در هم آمیخته شدهاند ، در هم تنیده شدهاند - وضعیتی که در تجربه روزمره ما مشابهی ندارد.
اشیاء درهمتنیده پیوند عجیبی دارند: وقتی یکی از اعضای یک مجموعه درهمتنیده مورد پرسش قرار میگیرد (یعنی اندازهگیری میشود)، پاسخ آن همیشه با پاسخهای دیگر آبجکت های دیگر گروه ، آمیخته یا مرتبط است. دانشمندان ارتباط مشترک ذرات درهم تنیده را "درهم تنیدگی entanglement " می نامند.
همبستگی به تنهایی آنقدرها هم خاص نیست. نمونه های فراوانی از همبستگی در دنیای اطراف ما وجود دارد. به عنوان مثال، دانشجویانی در دانشگاه یکسان در طول سال تحصیلی مکانهای بسیار مرتبطی خواهند داشت—بعد از همه، بیشتر آنها زمان خود را در محوطه دانشگاه میگذرانند. بعید است که یک گروه تصادفی از افراد، بدون وابستگی به دانشگاه، در اطراف همان دانشگاه جمع شوند.
چیزی که اجسام درهم تنیده را متفاوت میکند این است که آنها همبستگیهای قویتری نسبت به دانشجویان با همبستگی زیاد و آمیختگی را نشان میدهند که خارج از قلمرو کوانتومی نمیتوانست وجود داشته باشد.
یک لحظه دو ذره نور را تصور کنید که دانشمندان به آنها فوتون می گویند. فوتون ها می توانند مقادیر مختلفی از انرژی را حمل کنند، که مطابق با رنگ های مختلف نوری است که چشم ما درک می کند. شما می توانید فوتون ها را به عنوان نقاط نوری در نظر بگیرید.
در مرحله بعد، ما تصور می کنیم که رنگ های دو فوتون در هم تنیده شده اند. در این مورد خاص، این درهم تنیدگی به یک قانون ساده خلاصه میشود: هر فوتون این شانس را دارد که آبی یا قرمز باشد، اما وقتی اندازهگیری شد، همیشه رنگهای متفاوتی دارند. اگر متوجه شویم که فوتون اول آبی است، بلافاصله متوجه می شویم که فوتون دوم قرمز است. و بالعکس.
درهم تنیدگی قاعده ای است که نحوه ارتباط اندازه گیری های یک عضو درگیر با اندازه گیری های عضو دیگر را کنترل می کند.
ما می توانیم این قانون را با یک آزمایش آزمایش کنیم. میتوانیم یک جفت درهمتنیده از دو فوتون آماده کنیم و یکی از آنها را اندازهگیری کنیم و یک نتیجه تصادفی آبی یا قرمز را ثبت کنیم. اگر رنگ فوتون دوم را بررسی کنیم، متوجه میشویم که همیشه رنگ دیگری است. این همبستگی کامل هر بار که آزمایش را اجرا می کنیم وجود دارد.
به دلیل نحوه عملکرد اندازهگیری کوانتومی، تا زمانی که اندازهگیری نکنیم، فوتونهای منفرد واقعاً رنگی ندارند. علاوه بر این، از آنجایی که فوتونها در هم تنیده هستند، موجودیتهای مجزایی نیستند، بلکه بخشهایی از یک کل کوانتومی واحد هستند. راهی برای توصیف کامل رنگ فوتون اول بدون در نظر گرفتن رنگ فوتون دوم وجود ندارد. پس از اندازه گیری، درهم تنیدگی از بین می رود و ما با دو فوتون باقی می مانیم که هر کدام رنگ مشخصی دارند.
درهم تنیدگی حداقل به دو دلیل به اسرار آمیز بودن شهرت دارد. اولین مورد عدم تعیین کوانتومی indeterminism است - این واقعیت که فوتون ها ، تا زمانی که آنها را اندازه گیری نکنیم رنگ های واضحی ندارند.
دوم این است که درهم تنیدگی می تواند در فواصل طولانی ادامه یابد. ما میتوانیم جفت فوتونهای درهم تنیده خود را به طرفهای مخالف کهکشان شلیک کنیم و فضانوردانی را برای اندازهگیری آنها بفرستیم. هنگامی که آنها نتایج را گزارش کردند، ما همان همبستگی را مشاهده خواهیم کرد که گویی فوتون ها دقیقاً در اینجا روی زمین بوده اند. این همبستگی ها با وجود اینکه هیچ راهی برای انتقال اطلاعات بین فوتون ها وجود ندارد، باقی می مانند.
این مفاهیم انیشتین را آزار میداد، او استدلال میکرد که فیزیک کوانتومی به عنوان یک نظریه باید ناقص باشد. او درهم تنیدگی را «عمل شبحآمیز از راه دور» نامید و به همراه تعدادی دیگر از فیزیکدانان، فکر کرد که ذرات باید اطلاعات اضافی - «متغیرهای پنهان» را حمل کنند که میتواند همبستگیها را توضیح دهد.
📌@higgs_field
〰
قسمت اول
• از میان همه چیزهای عجیب و غریبی که در دنیای کوانتومی رخ می دهد، هیچ کدام به اندازه درهم تنیدگی باعث رگ به رگ شدن مغز نمی شوند.
درهم تنیدگی دو یا چند ذره کوانتومی را به هم میتند و هویت فردی آنها را با یک کل در هم تنیده جایگزین می کند.
در فیزیک کوانتومی، اجسام می توانند چنان به طور جدانشدنی در هم تنیده شوند که دیگر منصفانه نیست که به آنها جداگانه فکر کنیم.
آنها هویت جمعی جدیدی را نشان می دهند که حتی اگر با فاصلههای زیادی از هم جدا شوند، این هویت میتواند پابرجا بماند. گفته میشود که دو یا چند آبجکت که به این روش کوانتومی خاص در هم آمیخته شدهاند ، در هم تنیده شدهاند - وضعیتی که در تجربه روزمره ما مشابهی ندارد.
اشیاء درهمتنیده پیوند عجیبی دارند: وقتی یکی از اعضای یک مجموعه درهمتنیده مورد پرسش قرار میگیرد (یعنی اندازهگیری میشود)، پاسخ آن همیشه با پاسخهای دیگر آبجکت های دیگر گروه ، آمیخته یا مرتبط است. دانشمندان ارتباط مشترک ذرات درهم تنیده را "درهم تنیدگی entanglement " می نامند.
همبستگی به تنهایی آنقدرها هم خاص نیست. نمونه های فراوانی از همبستگی در دنیای اطراف ما وجود دارد. به عنوان مثال، دانشجویانی در دانشگاه یکسان در طول سال تحصیلی مکانهای بسیار مرتبطی خواهند داشت—بعد از همه، بیشتر آنها زمان خود را در محوطه دانشگاه میگذرانند. بعید است که یک گروه تصادفی از افراد، بدون وابستگی به دانشگاه، در اطراف همان دانشگاه جمع شوند.
چیزی که اجسام درهم تنیده را متفاوت میکند این است که آنها همبستگیهای قویتری نسبت به دانشجویان با همبستگی زیاد و آمیختگی را نشان میدهند که خارج از قلمرو کوانتومی نمیتوانست وجود داشته باشد.
یک لحظه دو ذره نور را تصور کنید که دانشمندان به آنها فوتون می گویند. فوتون ها می توانند مقادیر مختلفی از انرژی را حمل کنند، که مطابق با رنگ های مختلف نوری است که چشم ما درک می کند. شما می توانید فوتون ها را به عنوان نقاط نوری در نظر بگیرید.
در مرحله بعد، ما تصور می کنیم که رنگ های دو فوتون در هم تنیده شده اند. در این مورد خاص، این درهم تنیدگی به یک قانون ساده خلاصه میشود: هر فوتون این شانس را دارد که آبی یا قرمز باشد، اما وقتی اندازهگیری شد، همیشه رنگهای متفاوتی دارند. اگر متوجه شویم که فوتون اول آبی است، بلافاصله متوجه می شویم که فوتون دوم قرمز است. و بالعکس.
درهم تنیدگی قاعده ای است که نحوه ارتباط اندازه گیری های یک عضو درگیر با اندازه گیری های عضو دیگر را کنترل می کند.
ما می توانیم این قانون را با یک آزمایش آزمایش کنیم. میتوانیم یک جفت درهمتنیده از دو فوتون آماده کنیم و یکی از آنها را اندازهگیری کنیم و یک نتیجه تصادفی آبی یا قرمز را ثبت کنیم. اگر رنگ فوتون دوم را بررسی کنیم، متوجه میشویم که همیشه رنگ دیگری است. این همبستگی کامل هر بار که آزمایش را اجرا می کنیم وجود دارد.
به دلیل نحوه عملکرد اندازهگیری کوانتومی، تا زمانی که اندازهگیری نکنیم، فوتونهای منفرد واقعاً رنگی ندارند. علاوه بر این، از آنجایی که فوتونها در هم تنیده هستند، موجودیتهای مجزایی نیستند، بلکه بخشهایی از یک کل کوانتومی واحد هستند. راهی برای توصیف کامل رنگ فوتون اول بدون در نظر گرفتن رنگ فوتون دوم وجود ندارد. پس از اندازه گیری، درهم تنیدگی از بین می رود و ما با دو فوتون باقی می مانیم که هر کدام رنگ مشخصی دارند.
درهم تنیدگی حداقل به دو دلیل به اسرار آمیز بودن شهرت دارد. اولین مورد عدم تعیین کوانتومی indeterminism است - این واقعیت که فوتون ها ، تا زمانی که آنها را اندازه گیری نکنیم رنگ های واضحی ندارند.
دوم این است که درهم تنیدگی می تواند در فواصل طولانی ادامه یابد. ما میتوانیم جفت فوتونهای درهم تنیده خود را به طرفهای مخالف کهکشان شلیک کنیم و فضانوردانی را برای اندازهگیری آنها بفرستیم. هنگامی که آنها نتایج را گزارش کردند، ما همان همبستگی را مشاهده خواهیم کرد که گویی فوتون ها دقیقاً در اینجا روی زمین بوده اند. این همبستگی ها با وجود اینکه هیچ راهی برای انتقال اطلاعات بین فوتون ها وجود ندارد، باقی می مانند.
این مفاهیم انیشتین را آزار میداد، او استدلال میکرد که فیزیک کوانتومی به عنوان یک نظریه باید ناقص باشد. او درهم تنیدگی را «عمل شبحآمیز از راه دور» نامید و به همراه تعدادی دیگر از فیزیکدانان، فکر کرد که ذرات باید اطلاعات اضافی - «متغیرهای پنهان» را حمل کنند که میتواند همبستگیها را توضیح دهد.
📌@higgs_field
〰
Telegram
📎
👍1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
〰
قطار مغناطیسی یا مَگلِو Maglev که از Magnetic levitation به معنای شناوری مغناطیسی گرفته شدهاست) گونهای سامانه ترابری توسط قطار است که از دو مجموعه آهنربا استفاده میکند: یک مجموعه برای بلند کردن و شناور کردن قطار بر روی ریل، و یک مجموعه برای رانش قطار به سمت جلو. مزیت این کار عدم وجود اصطکاک بین قطار و ریل است. قطار مغناطیسی در طول مسیرهای خاص «میانبرد» (معمولاً ۳۲۰ تا ۶۴۰ کیلومتر) میتواند با قطار تندرو و هواپیماها رقابت کند.
* لرزش این قطار را ببینید.
📌@higgs_field
〰
قطار مغناطیسی یا مَگلِو Maglev که از Magnetic levitation به معنای شناوری مغناطیسی گرفته شدهاست) گونهای سامانه ترابری توسط قطار است که از دو مجموعه آهنربا استفاده میکند: یک مجموعه برای بلند کردن و شناور کردن قطار بر روی ریل، و یک مجموعه برای رانش قطار به سمت جلو. مزیت این کار عدم وجود اصطکاک بین قطار و ریل است. قطار مغناطیسی در طول مسیرهای خاص «میانبرد» (معمولاً ۳۲۰ تا ۶۴۰ کیلومتر) میتواند با قطار تندرو و هواپیماها رقابت کند.
* لرزش این قطار را ببینید.
📌@higgs_field
〰
👍2
Forwarded from کوانتوم مکانیک🕊
〰
📌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. فقط در مقیاس پلانک است که یک رویداد ملموس رخ داده است.
• یونیورس با گرانش و یک تابع موج کوانتومی شروع میشود که به عنوان میدان هیگز شناخته میشود. این میدان هیگز دستخوش 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 یافت . 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 کیهانی اولیه به شکل گرانش کوانتومی با میدان هیگز جفت شد. هنگامی که اندازه کیهان فراتر از حوزه کوانتومی است، پس از دورهی تورمی inflation از هیگز جدا می شود.
📌@higgs_field
〰
📌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. فقط در مقیاس پلانک است که یک رویداد ملموس رخ داده است.
• یونیورس با گرانش و یک تابع موج کوانتومی شروع میشود که به عنوان میدان هیگز شناخته میشود. این میدان هیگز دستخوش 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 یافت . 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 کیهانی اولیه به شکل گرانش کوانتومی با میدان هیگز جفت شد. هنگامی که اندازه کیهان فراتر از حوزه کوانتومی است، پس از دورهی تورمی inflation از هیگز جدا می شود.
📌@higgs_field
〰
👍1