Albert Einstein was awarded the Nobel Prize in Physics 1921 "for his services to Theoretical Physics, and especially for his discovery of the law of the photoelectric effect."‌‌

آلبرت انیشتین جایزه نوبل فیزیک 1921 را "به خاطر خدماتش به فیزیک نظری و به ویژه برای کشف قانون اثر فوتوالکتریک" دریافت کرد.‌‌
[ نسبیت عام و خاص حدودا پنجاه سال بعد تایید رسمی ساینس را دریافت کرد]

📌@higgs_field

📌تئوری های یک نابغه - انیشتین
فصل نخست - فوتوالکتریک
قسمت نخست

🔺در سال 1905 آلبرت انیشتین اولین تئوری خود ، تئوری فوتوالکتریک photoelectric را ارائه کرد که نخستین توضیح از برهمکنش فوتون-الکترون بود . این تئوری برای وی شهرت جهانی و نوبل را به ارمغان آورد و هم چنین شالوده تئوریک فیزیک جدید محسوب می شد . مقاله بعدی وی نسبیت خاص Special Relativity بود که به توضیح فضا-زمان [ بدور از اجرام آسمانی] می پرداخت ، مقاله بعدی هم نسبیت عام General Relativity که به توضیح فضازمان در اطراف اجرام می پرداخت ‌ .اما همگان انیشتین را با معادله مشهورش E=Mc² بخاطر می آورند که منتج از نسبیت است .
در سال 1921 تئوری فوتو الکتریک برای وی نوبل را به ارمغان آورد .

🔺Photo-electric effect:

هنگامی که نور بر سطح فلزی می تابد ، انرژی الکترون ها افزایش می یابد و از سطح فلز کنده می شوند ، به الکترون های رها شده از قید اتم های فلز ، فوتوالکترون می گوییم .
البته فوتو الکترون ها تفاوتی با سایر الکترون ها ندارند.

سابقا تصور می شود با نور نوسانات میدان الکتریکی، بفرم موج است ، که با افزایش دامنه این نوسانات نور درخشندگی بیشتری را بدست می آورد و بنا بر همین تصورات فرض های علمی زیر در فوتوالکتریک مطرح شد:
- انرژی جنبشی الکترون ها با دامنه نور ورودی ، نسبت مستقیم دارد .

-تعداد الکترون های کنده شده از سطح فلز با افزایش بسامد نور نسبت مستقیم دارد.


چرایی چنین فرض هایی از انگاشت نور بعنوان نوسانات میدان الکتریکی بود ،دریایی را تصور کنید که روی سطح آن توپ هایی است . دریا میدان الکتریکی و موج ها نوسانات این میدان و الکترون ها توپ ها هستند .
هر چه دامنه موج افزایش یابد ، الکترون ها با انرژی بیشتری از سطح کنده می شوند و هر چه تعداد امواج یا بسامد امواج بیشتر شود توپ های بیشتری کنده می شوند .

این نتایج فرضی ، شکست خوردند تا انیشتین تبدیل به شاهزاده همیشگی فیزیک شود . در فوتو الکتریک:

- انرژی جنبشی الکترون ها [پتانسیل] با افزایش بسامد نور ورودی افزایش و مستقل از دامنه نوسانات بود .

- جریان الکتریکی مستقل از بسامد نور ورودی و دارای نسبت مستقیم با دامنه نور بود .

مدل تازه توسط انیشتین پیشنهاد شد که وی با یاری از ثابت پلانک h ، نور را بفرم ذراتی گسسته از انرژی الکترومغناطیسی فرض می کرد و آنرا فوتون می نامید که انرژی این فوتون :

E-photon = h- Planck's constant . v- frequency


📌@higgs_field

‌‌📌شبیه‌سازی‌ها از تئوری مبنی بر هولوگرام بودن یونیورس پشتیبانی می‌کنند.
قسمت نخست

یک نظریه ده بعدی گرانش همان پیش بینی های فیزیک کوانتومی استاندارد را در ابعاد پایین تر انجام می دهد.‌‌
در یک سیاهچاله، تئوری گرانش آلبرت اینشتین ظاهراً با فیزیک کوانتومی در تضاد است، اما اگر یونیورس یک طرح هولوگرافیک باشد، این تضاد می تواند حل شود.


گروهی از فیزیکدانان برخی از واضح‌ترین شواهد را ارائه کرده‌اند که نشان می‌دهد یونیورس ما می‌تواند تنها یک طرح بزرگ باشد.‌‌
در سال 1997، تئوریتیکال فیزیکیست خوان مالداسنا پیشنهاد کرد که یک مدل جسورانه از یونیورس که در آن گرانش از رشته‌های بی‌نهایت نازک و مرتعش ناشی می‌شود، می‌تواند بر حسب فیزیک به خوبی تثبیت شده دوباره تفسیر شود. دنیای پیچیده ریاضیات ریسمان‌ها که در 9 بعد فضا به اضافه یک بعد زمان وجود دارد، صرفاً یک هولوگرام است: کنش واقعی در کیهانی ساده‌تر و مسطح‌تر که در آن گرانش وجود ندارد، اجرا می‌شود.‌‌

روشی برای قرار دادن نظریه مشهور اما هنوز اثبات نشده ریسمان ها بر پایه ثابت - و به این دلیل که ناسازگاری های آشکار بین فیزیک کوانتومی و نظریه گرانش اینشتین را حل کرد ، پیشنهاد شده ، به فیزیکدانان یک سنگ روزتای ریاضی، یک «دوگانگی duality » ارائه کرد، که به آنها اجازه می‌داد بین دو زبان به عقب و جلو ترجمه کنند، و مسائلی را در یک مدل حل کنند که در مدل دیگر غیرقابل حل به نظر می‌رسید و بالعکس . اما اگرچه اعتبار ایده‌های مالداسینا از آن زمان تا کنون تقریباً بدیهی تلقی شده است، اما دلیل دقیقی برای آن وجود ندارد.‌‌

در دو مقاله ارسال شده در آرشیو arXiv، یوشیفومی هیاکوتاکه از دانشگاه ایباراکی در ژاپن و همکارانش اکنون، اگر نگوییم یک مدرک واقعی، حداقل شواهد قانع‌کننده‌ای ارائه می‌کنند که حدس مالداسینا درست است.‌‌

در مقاله هایکوتاک انرژی درونی سیاهچاله را با توجه به موقعیت افق رویداد ( مرز بین سیاهچاله و یونیورس) ، انتروپی و دیگر ویژگی های بر پایه پیش بینی های تئوری ریسمان که بخوبی به نام تاثیرات ذرات مجازی ، که مداوما بوجود می آیند و نابود می شوند ، محاسبه کرد .
در مقاله دیگر وی و همکارانش ، انرژی درونی کیهان در تناظری در ابعاد پایین تر را بدون گرانش محاسبه می کند .
که هر دو محاسبات مطابقت دارند.
خوان مالداسنا که اکنون در موسسه مطالعات پیشرفته در پرینستون، نیوجرسی است و در کار تیم مشارکتی نداشته است، می‌گوید: «به نظر می‌رسد محاسبه درستی باشد.‌‌


📌@higgs_field

‌‌📌تئوری های یک نابغه - انیشتین
فصل نخست - فوتوالکتریک
قسمت دوم


بسامد فوتون

میتوان نور برخوردی به سطح را بصورت جریانی از فوتون ها در نظر گرفت . انرژی فوتون ها متناسب با بسامد شان است.
هنگام برخورد ، انرژی فوتون ها توسط الکترون های سطح جذب میشود.

سطحی از فلز را تصور کنید که با سه نوع فوتون با بسامد مشخص یا به بیان دیگر فوتون قرمز ، فوتون سبز و فوتون آبی در سه نوبت مورد برخورد واقع می شود .

تصویر A را ببینید .

بیشترین بسامد یا فرکانس را نور آبی دارد و کمترین بسامد را نور قرمز ، در آزمایشات تجربی متوجه شدیم در تابش فوتونی با بسامد پایین (نور قرمز) ، فارغ از دامنه فوتون ها شاهد هیچ فوتوالکترونی نخواهیم بود ، به بیان ساده تر ، هیچ الکترونی از سطح جدا نخواهد شد ، این بسامد یا فرکانس را فرکانس آستانه می گوییم .
انرژی فوتوالکترون ها متناسب با بسامد فوتون هاست .

تصویر B را ببینید .

از آنجایی که دامنه فوتون با افزایش بسامد آن ثابت است ، تعداد فوتون های جذب شده نیز ثابت خواهد ماند و نتیجتا تعداد فوتوالکترون های رانده شده نیز ثابت خواهند ماند که برابر با ثابت ماندن جریان خواهد بود . در تصویر زیر رابطه بین جریان الکترون های جدا شده و بسامد فوتون ها آمده است .

تصویر C را ببینید ‌‌.

رابطه بین بسامد فوتون های ورودی به سطح و انرژی فوتوالکترون های رانده شده را میتوان با استفاده از قانون پایستگی انرژی energy conservation بیان کرد .

در حقیقت انرژی فوتون های ورودی E-photon برابر با حاصل جمع انرژی جنبشی فوتوالکترون های رانده شده از سطح k-Eelectron و انرژی مورد نیاز جهت جداسازی فوتوالکترون از سطح است که به آن تابع کار سطح می گوییم و این پارامتر را با نماد  Φ بیان می کنیم .

E-photon = k Eelectron +  Φ


📌@higgs_field

.

🔺From 2020: The accidental bleed of Sharpie ink into a water tank led researchers to a breakthrough method for answering a major question about the behavior of vortices.

از سال 2020: تراوش تصادفی جوهر شارپی در یک مخزن آب، محققان را به روشی نوآورانه برای پاسخ به سوالی بنیادین در مورد رفتار گرداب ها هدایت کرد.
این لکه ، ابری از تلاطم در مخزن بزرگ آب در آزمایشگاه ویلیام ایروین ، فیزیکدان دانشگاه شیکاگو است . بر خلاف هر نمونه دیگری از تلاطم turbulence که تا امروز در زمین مشاهده شده ، لکه ایروین لکه ای شلوغ و بهم ریخته در شار جریان های مایع ، گاز یا پلاسما نیست . در عوض لکه به خودی خود بهم پیوسته و مانند یک گره درهم که آب اطراف خود را ساکن باقی می گذارد ، بنظر می رسد . برای ایجاد و حفظ آن ، ایروین و دانشجوی فارغ التحصیل تاکومی ماتسوزاوا باید بارها و بارها - حلقه های گرداب vortex loops - که اساسا نسخه آب از حلقه های دود (قلیان) است ، به آن شلیک کنند ، هر بار هشت حلقه تا حلقه های تلاطم ساخته شوند .
https://www.quantamagazine.org/an-unexpected-twist-lights-up-the-secrets-of-turbulence-20200903/


📌@higgs_field

مریخ نورد Perseverance ناسا در تلاش است مسافت بیشتری را در یک ماه نسبت به مریخ نورد های قبل از خود پوشش دهد - و این کار را با استفاده از هوش مصنوعی انجام می دهد.
در مسیر پیش رو، گودال‌های شن، دهانه‌ها و میدان‌هایی از سنگ‌های تیز وجود دارد که مریخ‌نورد باید به تنهایی در اطراف آنها حرکت کند. در پایان این سفر 3 مایلی (5 کیلومتری) که از 14 مارس 2022 آغاز شد، پرسی به دلتای رودخانه ای باستانی در دهانه Jezero خواهد رسید، جایی که میلیاردها سال پیش دریاچه ای وجود داشته است.
مریخ نورد Perseverance مسیر پیشنهادی را به سمت دلتای دهانه Jezero که در این انیمیشن نشان داده شده است دنبال خواهد کرد. این دلتا یکی از مهم ترین مکان هایی است که مریخ نورد در جستجوی نشانه هایی از حیات باستانی در مریخ است.‌‌

https://scitechdaily.com/nasa-perseverance-rovers-self-driving-capabilities-put-to-the-test-in-rush-to-martian-delta/

📌@higgs_field

تير منم، كمان منم
پير منم، جوان منم
شهد منم، شكر منم
دولت جاودان منم
ظلمت شب چو گشته روز
خواجه بگويد كه من منم، من نه منم،نه من منم

رقص نوروزى، تاجيكستان 😍


نوروز را بر تمام گرامیانی که این جشن باستانی را پاس می دارند ، شادباش می گوییم .

📌@higgs_field

پیشاپیش سال نو بر همه دوستان محترم گروه
مبارک و خجسته☘🌱💐🙏

.

🔺 نوروزنامه ، نگارش حکیم ، ریاضیدان و منجم و صاحب رباعیات مشهور خیام و تصحیح مجتبی مینوی


📌@khyyampoetry

#ترانه نوروز 🌹🍀
همایون شجریان
📌@higgs_field

#مفاهیم_بنیادین

‌‌پراکندگی نور: Light Scattering

مروری بر اشکال مختلف پراکندگی نور

مواد را می توان با بررسی نور پراکنده شده از ماده نیز بررسی کرد. انواع مختلفی از پراکندگی وجود دارد، اما عمده ترین آنها به شرح زیر است:

پراکندگی رایلی Rayleigh Scattering

رایلی پراکندگی کشسانی است که از ذرات کوچکی مانند اتم‌ها یا مولکول‌ها انجام می‌شود که منجر به تشعشع پراکنده‌ای می‌شود که در همه جهات به طور یکنواخت رخ می‌دهد. پراکندگی رایلی وابسته به طول موج است و طول موج‌های کوتاه‌تر(فرکانس های بالاتر) پراکنده‌تر هستند. این رایلی است که از مولکول‌های موجود در جو پراکنده می‌شود و آسمان آبی را ایجاد می‌کند . نور آبی خورشید که به اتمسفر فوقانی برخورد می کند تقریباً 10 برابر بیشتر از نور قرمز پراکنده می شود، بنابراین نور آبی بالای سر به چشم ناظر پراکنده می شود در حالی که نور قرمز عمدتاً بدون پراکندگی می رود و به فضا بازمی گردد.

پراکندگی Debye یا Mie Scattering

پراکندگی Debye یا Mie یک مکانیسم پراکندگی الاستیک است که از ذرات یا مولکول‌های نسبتاً بزرگ با ابعادی قابل مقایسه یا بزرگتر از طول موج تابش فرودی رخ می‌دهد و تابش ناشی از این پراکندگی ، غیریکنواخت است. این اثر خیلی وابسته به طول موج نیست. این فرآیند باعث ایجاد نور سفید پراکنده شده در ابرها یا مه می شود.

بریلوین پراکندگی Brillouin Scattering

پراکندگی بریلوین یک مکانیسم پراکندگی غیرالاستیک است که معمولاً در پراکندگی نور از مواد جامد رخ می‌دهد. طول موج تابش برخوردی توسط سطوح انرژی امواج صوتی یا فونون ها در مواد جامد که معمولاً انتقال های بسیار کوچکی دارند، تغییر می کند.

رامان پراکندگی Raman Scattering

رامان مکانیزم پراکندگی غیرکشسانی است که در آن فرکانس تابش پراکنده با افزایش یا از دست دادن انرژی که مربوط به سطوح انرژی در یک اتم یا مولکول است، تغییر می‌کند. این فرآیند برای بسیاری از اشکال آنالیز تشخیصی استفاده می شود. پراکندگی رامان بسیار ضعیف است و معمولاً بسیار کوچکتر از پراکندگی رایلی است، بنابراین باید دقت زیادی کرد که سیگنال رامان را از سیگنال رایلی متمایز کرد، به ویژه برای انتقال فرکانس های پایین .

پراکندگی تامپسون Thompson Scattering

پراکندگی تامپسون یک مکانیسم پراکندگی الاستیک است که در آن نور توسط ذرات باردار پراکنده می شود. یک شکل قابل مقایسه از پراکندگی به نام پراکندگی کامپتون، شکل غیرکشسانی از پراکندگی تامپسون است که زمانی اتفاق می‌افتد که انرژی تابشی از انرژی سکون ذرات باردار تجاوز می‌کند. پراکندگی کامپتون مکانیسم اصلی کاهش اشعه ایکس است که کنتراست را در عکس های اشعه ایکس پزشکی فراهم می کند.‌‌

📌@higgs_field

📌شبیه‌سازی‌ها از تئوری مبنی بر هولوگرام بودن یونیورس پشتیبانی می‌کنند.
قسمت دوم و پایانی

🔺تغییر رژیم Regime change

مالداسینا می افزاید: "روشی جالب برای آزمایش بسیاری از ایده های موجود در گرانش کوانتومی و نظریه ریسمان را یافته ایم". وی خاطرنشان می کند که این دو مقاله، نقطه اوج مجموعه ای از مقالات ارائه شده توسط تیم ژاپنی در چند سال گذشته است. کل توالی مقالات بسیار خوب است زیرا دوگانگی [ماهیت جهان ها] را در رژیم هایی که هیچ آزمون تحلیلی در آن وجود ندارد، آزمایش می کند.

لئونارد ساسکیند فیزیکدان نظری در دانشگاه استنفورد در کالیفرنیا که از اولین نظریه پردازانی بود که ایده جهان های هولوگرافیک را بررسی کرد ، می‌گوید: « شاید برای اولین بار، چیزی را که ما کاملاً مطمئن بودیم که باید درست باشد، از نظر عددی تأیید کرده‌اند، اما همچنان یک حدس بود - یعنی ترمودینامیک برخی سیاه‌چاله‌ها را می‌توان از یک جهان با ابعاد پایین‌تر بازتولید کرد.»


مالداسینا اشاره می کند که هیچ یک از جهان های مدلی که توسط تیم ژاپنی کاوش شده است، شبیه جهان ما نیست. کیهان یک سیاهچاله ده بعد دارد که هشت تای آنها یک کره هشت بعدی را تشکیل می دهند. ذرات کوانتومی با ابعاد پایین تر و بدون گرانش فقط یک بعد دارند و بستر ذرات کوانتومی آن شبیه گروهی از فنرهای ایده آل یا نوسانگرهای هارمونیک است که به یکدیگر متصل شده اند.
مالداسینا می‌گوید، با این وجود، اثبات عددی این که این دو جهان به ظاهر ناهمسان در واقع یکسان هستند، این امید را به وجود می‌آورد که روزی بتوان ویژگی‌های گرانشی جهان ما را با یک کیهان ساده‌تر و صرفاً از نظر تئوری کوانتومی توضیح داد.‌‌

References
Maldacena, J. M. Adv. Theor. Math. Phys. 2, 231–252 (1998).ADS  MathSciNet  Article  Google Scholar 
Hyakutake, Y. Preprint available at http://arxiv.org/abs/1311.7526 (2013).
Hanada, M., Hyakutake, Y., Ishiki, G. & Nishimura, J. Preprint available at http://arxiv.org/abs/1311.5607 (2013).

📌@higgs_field

.

🔺ایده‌ی جهان هولوگرافیک از دو تناقض در مورد سیاه‌چاله‌ها سرچشمه گرفت. اما قبل از اینکه به این دو تناقض بپردازیم، خوب است نگاهی به ماهیت هولوگرافیک سیاه‌چاله بیندازیم.
اواخر دهه‌ی ۱۹۹۰ فیزیکدان‌های نظری متوجه شدند وقتی ذره‌ای از اطلاعات وارد سیاه‌چاله می‌شود، سطح سیاه‌چاله به مقدار بسیار دقیقی افزایش می‌یابد؛ یعنی اندازه‌ی مربع طول پلانک، حدود ۱۰ به توان منفی ۶۵ متر.
در نگاه اول شاید دانستن اینکه سیاه‌چاله با افتادن جسم یا انرژی درون آن بزرگ‌تر می‌شود، کشف خارق‌العاده‌ای به نظر نرسد؛ اما نکته‌ی حیرت‌انگیز قضیه این است که  سطح سیاه‌چاله افزایش می‌یابد نه حجم آن. در مورد اغلب اجرامی که می‌شناسیم این قضیه کاملا برعکس است. وقتی ماده، ذره‌ای داده «می‌بلعد»، حجمش به اندازه‌ی یک واحد افزایش می‌یابد؛ اما افزایش سطح آن بسیار ناچیز است. اما وقتی ماده یا انرژی درون سیاه‌چاله می‌افتد، انگار اطلاعات مربوط به آن واقعا درون سیاه‌چاله نیست، بلکه به سطح آن چسبیده است.
در نتیجه سیاه‌چاله که سیستمی سه‌بعدی در جهانِ کاملا سه‌بعدی ما است، می‌تواند تنها با سطح دوبعدی آن درک شود و این دقیقا مدل هولوگرافیک است.

📌@higgs_field

.

🔺 بدون شرح !

( باز هم لزوم تفکیک بین علم و دین را گوشزد می کنم . هر نوع تلاشی مبنی بر اختلاط دو جهانبینی متفاوت ، تجربی و معنوی منجر به چنین کمدی تراژیکی خواهد شد ‌.)

📌@higgs_field

Curie was the first woman to win a Nobel Prize, the first person and the only woman to win the Nobel Prize twice, and the only person to win the Nobel Prize in two different sciences.‌‌

ماری کوری اولین زنی بود که برنده جایزه نوبل شد، اولین فردی و تنها زنی بود که دو بار برنده جایزه نوبل شد و تنها فردی بود که در دو علم مختلف برنده جایزه نوبل شد.‌‌

Marie Curie in her laboratory, c. 1905.


📌@higgs_field