💢 E = mc² یا E = m c square , what meaning?
p ³


مشهورترین جمله آینشتین تنها سه بخش دارد :

اول- E یا انرژی یک طرف معادله است و کل انرژی سیستم را نشان می دهد.

دوم- Mass یا جرم، که با یک ضریب تبدیل به انرژی مرتبط است.

سوم- c^2 که مجذور یا مربع سرعت نور است: فاکتور مناسبی که برای معادل سازی جرم و انرژی به آن نیاز داریم.‌‌

E OR Energy = m OR mass * c ^2 OR Speed of light ²


🔺یک موتور موشک هسته‌ای که برای آزمایش در سال 1967 آماده می‌شود. این موشک با تبدیل جرم/انرژی و E=mc^2 نیرو می‌گیرد.‌‌


💢@higgs_field

💢سقوط هیجان انگیز ، 400 فوت در یک دره.


💢@higgs_field

💢هاوایی

تنها ایالتی که قلمرو آن به طور مداوم در حال رشد است (به دلیل فوران های آتشفشانی)


💢@higgs_field

‍ 💢اطلاعات در هولوگرافیک یونیورس
قسمت دهم
جیکوب بکنشتاین

🔺آیا چنین جهانی با اصل هولوگرافیک یا کران هولوگرافیک مطابقت دارد؟

استدلال ساسکیند مبنی بر فرو رمبش به سیاهچاله در اینجا هیچ کمکی نمی کند. در واقع، کران هولوگرافیک استنتاج شده از سیاهچاله ها باید در یک جهان در حال انبساط یکنواخت نقض شود. آنتروپی ناحیه ای که به طور یکنواخت پر از ماده و تابش است، در عمل با حجم آن متناسب است. بنابراین، یک منطقه به اندازه کافی بزرگ، کران هولوگرافیک را نقض می کند.

در سال 1999 رافائل بوسو، در آن زمان در استنفورد، یک کران هولوگرافیک اصلاح شده را پیشنهاد کرد، که از آن زمان مشخص شده است که حتی در شرایطی که مرزهایی که قبلاً در مورد آن صحبت کردیم قابل اعمال نیستند، کار می کند. فرمول بوسو با هر سطح 2 بعدی مناسب شروع می شود. ممکن است مانند یک کره بسته یا مانند یک ورق کاغذ باز باشد. سپس یک انفجار کوتاه نور را تصور می کنیم که به طور همزمان و عمود بر یک طرف سطح منتشر می شود. تنها خواسته این است که پرتوهای نور خیالی برای شروع همگرا شوند. نور ساطع شده از سطح داخلی یک پوسته کروی، برای مثال، این نیاز را برآورده می کند. سپس آنتروپی ماده و تشعشعی را که این پرتوهای خیالی از آن عبور می کنند، تا نقطه ای که شروع به عبور می کنند، در نظر می گیریم. بوسو حدس زد که این آنتروپی نمی تواند از آنتروپی نشان داده شده توسط سطح اولیه تجاوز کند برابر با یک چهارم این مساحت برابر با ناحیه پلانک ( مربع طول پلانک) است .

این روشی متفاوت برای محاسبه آنتروپی با روشی است که در کران هولوگرافیک اصلی استفاده شده است ، کران بوسو به آنتروپی یک منطقه در یک زمان اشاره نمی‌کند، بلکه به مجموع آنتروپی‌های مکان‌ها در زمان‌های مختلف اشاره دارد: آن‌هایی که با انفجار نور از سطح روشن می‌شوند.
کران بوسو سایر کران‌های آنتروپی را در نظر می‌گیرد در حالی که از محدودیت‌های آنها اجتناب می‌کند. هر دو کران آنتروپی یونیورسال و کران هولوگرافیک آنتروپی ساسکیند- تی هوفت ارا می توان از کران آنتروپی بوسو Bousso برای هر سیستم منزوی که در حال تکامل سریع نیست و میدان گرانشی آن قوی نیست استخراج کرد.

وقتی از این شرایط فراتر رفت - مانند یک کره در حال فرورمبش ماده که در داخل یک سیاهچاله قرار دارد - این مرزها در نهایت نقض می شوند ، در حالی که مرز بوسو همچنان پابرجاست. بوسو همچنین نشان داده است که از استراتژی او می توان برای مکان یابی سطوح دو بعدی که هولوگرام های جهان روی آن ها نصب می شود استفاده کرد.‌‌


➣@phys_Q

‍ 💢اطلاعات در هولوگرافیک یونیورس
قسمت یازدهم
جیکوب بکنشتاین

🔺پیش بینی های یک انقلاب


محققان بسیاری کران های آنتروپی دیگری را پیشنهاد کرده اند. ازدیاد تغییرات روی موتیف هولوگرافیک روشن می کند که موضوع هنوز به وضعیت قانون فیزیکی نرسیده است.


اما اگرچه روش تفکر هولوگرافیک هنوز به طور کامل درک نشده است، و به نظر می رسد که همین طور بماند. و با آن متوجه می‌شویم که این باور اساسی، که برای 50 سال رایج بود، اینکه نظریه میدان زبان نهایی فیزیک است، باید جای خود را واگذار کند . میدان هایی مانند میدان الکترومغناطیسی به طور پیوسته از نقطه ای به نقطه دیگر تغییر می کنند و در نتیجه بی نهایت درجه آزادی را توصیف می کنند.

نظریه ابر ریسمان نیز شامل بی نهایت درجه آزادی است. هولوگرافیک تعداد درجات آزادی را که می تواند در داخل یک سطح مرزی وجود داشته باشد به تعداد اندک محدود می سازد. نظریه میدان با مفهوم بی نهایتش نمی تواند داستان نهایی باشد.
بعلاوه، حتی اگر بی نهایت رام شود، وابستگی مرموز اطلاعات به سطح باید به نحوی تطبیق داده شود.
هولوگرافیک ممکن است راهنمایی برای یک نظریه بهتر باشد.

نظریه بنیادی چگونه است؟ زنجیره استدلالاتی شامل هولوگرافیک به برخی، به ویژه لی اسمولین از مؤسسه فیزیک نظری پیرامونی در واترلو، انتاریو، نشان می دهد که چنین نظریه نهایی باید نه با میدان ها، نه حتی با فضا-زمان، بلکه به تبادل اطلاعات در میان فرآیندهای فیزیکی مربوط باشد. . اگر چنین است، بینش اطلاعات به عنوان چیزهایی که جهان از آن ساخته شده است، تجسم شایسته ای پیدا خواهد کرد.


🔺نویسنده

جیکوب .دی . بکنشتاین JACOB D. BEKENSTEIN به پایه‌گذاری ترمودینامیک سیاه‌چاله و سایر جنبه‌های ارتباط بین اطلاعات و گرانش کمک کرده است. او استاد فیزیک نظری پولاک در دانشگاه عبری اورشلیم، عضو آکادمی علوم و علوم انسانی اسرائیل، و دریافت کننده جوایز روچیلد و اسرائیل است. بکنشتاین این مقاله را به جان آرچیبالد ویلر (استاد دکترای او در 30 سال پیش) تقدیم می کند. ویلر متعلق به نسل سوم شاگردان لودویگ بولتزمن است.

fine

➣@phys_Q

💢 E = mc² یا E = m c square , what meaning?
p ⁴


🔺معنای معادله E =m c² کاملاً در حال تغییر است. همانطور که خود اینشتین می گوید:

از نظریه نسبیت خاص میتوان نتیجه گرفت که جرم و انرژی هر دو مظاهر متفاوتی از یک چیز هستند - تصوری تا حدی ناآشنا برای ذهن میانه ! average mind

نیلز بور و آلبرت انیشتین، در سال 1925 در خانه پل ارنفست درباره موضوعات زیادی بحث کردند. بحث های بور-اینشتین یکی از تأثیرگذارترین رویدادها در طول توسعه مکانیک کوانتومی بود. امروزه، بور بیشتر به خاطر مشارکت‌های کوانتومی‌اش شناخته می‌شود، اما اینشتین بیشتر به خاطر مشارکت‌هایش در نسبیت و هم ارزی جرم-انرژی شهرت دارد.‌‌

💢@higgs_field

گزارشی از تحقیقات مطالعات جیکوب بکنشتاین Jacob beckenstien بر روی کران آنتروپی شانون یونیورس و سیاهچاله ها و اصل هولوگرافیک که توسط وی به نگارش درآمده است .

قسمت نخست
https://t.me/higgs_field/6411
قسمت دوم
https://t.me/higgs_field/6414
قسمت سوم
https://t.me/higgs_field/6424
قسمت چهارم
https://t.me/higgs_field/6437
قسمت پنجم
https://t.me/higgs_field/6443
قسمت ششم
https://t.me/higgs_field/6462
قسمت هفتم
https://t.me/higgs_field/6471
قسمت هشتم
https://t.me/higgs_field/6474
قسمت نهم
https://t.me/higgs_field/6478
قسمت دهم
https://t.me/higgs_field/6487
قسمت یازدهم
https://t.me/higgs_field/6488
پایان

💢PHYSICS & basement
chapter 2


‍ 2. توپ روی فنر (کوانتومی)
قسمت اول

در مقاله قبلی (توپ روی فنر [کلاسیک]) که ابتدا باید آن را بخوانید، نتایج کلیدی این بود که حرکت نوسانی یک توپ روی فنر، در فیزیک پیش کوانتومی نیوتن ، شکل می‌گیرد.

z(t) = z0 + A cos [ 2 π ν t ]

که اندیس z موقعیت توپ به عنوان تابعی از زمان t است.

اندیس z0 موقعیت تعادلی توپ است (یعنی جایی که اگر در حال نوسان نباشد ، ساکن می‌نشیند)

اندیس A دامنه نوسان است (که ما مختار هستیم هر اندازه که می خواهیم بزرگ یا کوچک باشد)

و اندیس ν فرکانس نوسان است (که فقط به قدرت فنر K و جرم توپ M بستگی دارد و به A بستگی ندارد)

همچنین کل انرژی ذخیره شده در نوسان :

E = 2 π² ν² A² M

با تنظیم A به مقدار دلخواه می توانیم هر مقدار انرژی را در نوسان ذخیره کنیم.
در مکانیک کوانتومی همه چیز تغییر می کند. در نگاه اول (و این تنها نگاهی است که واقعاً به آن نیاز داریم، اما کنون بیشتر می گویم) واقعاً تنها یک چیز تغییر می کند و آن این جمله است که "ما در انتخاب [دامنه] آزادیم هر قدر که می خواهیم بزرگ یا کوچک باشد.» معلوم می شود (در توپ روی فنر کوانتوم ) ، که این درست نیست. و به همین ترتیب، انرژی ذخیره شده در نوسان را نمی توان خودسرانه انتخاب کرد.‌‌ (ثابت انرژی پلانک انتخاب انرژی ما را محدود می کند)


شکل 1:

تصویری ساده از مکانیک کوانتومی یک توپ روی فنر. دیدگاه پیش کوانتومی این بود که توپ می تواند با هر دامنه ای نوسان کند، اما در واقع توپ فقط می تواند با مقادیر گسسته برای دامنه نوسان کند که با n نشان داده شده است، که برابر با تعداد کوانتوم هاست . یک نوسان مربوط به n کوانتوم گفته می شود که "n-امین حالت برانگیخته" و n=0 "حالت پایه" است. پنج حالت اول نوسان و حالت پایه در اینجا نشان داده شده است. غیرممکن است که توپ را با دامنه کمتر از حالت برانگیخته اول نوسان کنید و همچنین نمی تواند با هر دامنه ای بین دامنه های نشان داده شده نوسان کند.

💢@higgs_field

💢 E = mc² یا E = m c square , what meaning?
p ⁵

حتی جرم هایی که در حال سکون هستند نیز انرژی ذاتی دارند. شما در مورد انواع انرژی ها از جمله انرژی مکانیکی، انرژی شیمیایی، انرژی الکتریکی و همچنین انرژی جنبشی یاد گرفته اید. همه اینها انرژی های ذاتی اجسام متحرک یا واکنش هستند، و این اشکال انرژی را می توان برای انجام کارهایی مانند روشن کردن موتور، روشن کردن یک لامپ یا آسیاب کردن دانه ها به آرد استفاده کرد. اما حتی جرم ساده کلاسیک ، در حالت استراحت نیز انرژی ذاتی دارد ، مقادیر زیادی انرژی. این یک مفهوم فوق‌العاده به همراه دارد ، گرانش، که بین هر دو جرم در یونیورس در تصویر نیوتن کار می‌کند، باید بر اساس انرژی، که معادل جرم از طریق E = mc² است، کار کند.‌‌


-تصویر: کوارک‌ها، آنتی‌کوارک‌ها و گلوئون‌های مدل استاندارد، علاوه بر تمام خواص دیگر مانند جرم و بار الکتریکی، دارای بار رنگی نیز هستند. فقط گلوئون ها و فوتون ها بدون جرم هستند. بقیه، حتی نوترینوها، جرم سکون غیر صفر دارند.‌‌



💢@higgs_field

حیات ، آگاهی ، احساسات و ...‌ بسیاری از پدیده هایی که در هستی ما انسانها نمود یافته است در نهایت در توصیفات اخیر از بنیادین ترین لایه ی هستی قابل رهگیری نیستند . در تئوری هولوگرافیک با اطلاعات ، در کوانتوم مکانیک با پارتیکل های بنیادین و میدان های کوانتومی سروکار داریم که حیات و آگاهی در نگاه تقلیل گرایانه در هیچ یک موجود نیست .

ظهور یافتگی یا برآمدگی Emergence ، پیدایش یک ویژگی در کل سیستم است که در اعضا و زیر مجموعه ها وجود ندارد . از جمله مهر مادر و فرزندی که شاید با اثرات شیمیایی هورمون های ترشح شده در خون مرتبط باشد اما قطعا بخشی از آن ناشناخته باقی مانده است . چرا که سازوکار تولید کننده ی آگاهی ناشناخته باقی مانده است .

آگاهی Consciousness حاصل چگونه کارکردی از مغز است ؟ پرسشی که چندین دهه است که کل جامعه علمی از فیزیک تا زیست و نوروساینس را درگیر ساخته و پاسخ داده نشده است . "اما مهم است بدانید که به ضرس قاطع سازوکار آگاهی ، فیزیکالیستی ست ." و نمیتوان به تفسیر های عرفانی از مکانیک کوانتوم مبنی بر شعور ذرات و آگاهی محوری اعتنا نمود.


💢@higgs_field

💢 E = mc² یا E = m c square , what meaning?
p ⁶

‍ جرم را می توان به انرژی خالص تبدیل کرد. این معنای دوم معادله است، جایی که E = mc² به ما می گوید دقیقاً چه مقدار انرژی از تبدیل جرم دریافت می کنید. به ازای هر 1 کیلوگرم جرمی که به انرژی تبدیل می‌شوید، 9 × 10¹⁶ ژول انرژی دریافت می‌کنید که معادل 21 مگاتن TNT است. هنگامی که ما یک واپاشی رادیواکتیو، یا یک واکنش شکافت هسته ای یا همجوشی را تجربه می کنیم، جرم چیزی که با آن شروع کرده ایم بیشتر از جرمی است که با آن مواجه می شویم. قانون بقای جرم نامعتبر است. اما مقدار تفاوت وابسته به این است که چقدر انرژی آزاد می شود! این در مورد همه چیز صادق است، از اورانیوم در حال واپاشی decaying گرفته تا بمب های شکافت، و همجوشی هسته ای در خورشید تا نابودی annihilation ماده - پاد ماده. مقدار جرمی که از بین می برید تبدیل به انرژی می شود و مقدار انرژی که به دست می آورید توسط E = mc² اداره می شود.‌‌

تصویر: تولید جفت ماده/پاد ماده (سمت چپ) از انرژی خالص یک واکنش کاملاً برگشت پذیر است (سمت راست)، با نابودی annihilation ماده/پادماده به انرژی خالص. این فرآیند ایجاد و نابودی، که از E = mc^2 تبعیت می کند، تنها راه شناخته شده برای ایجاد و از بین بردن ماده یا پاد ماده است.‌‌

💢@higgs_field

📌 فاکتور لورنتز ، نسبیت خاص

🔺اینشتین دریافت که اگر زمان بسته به سرعت شما تغییر می کند آنگاه کمیت های دیگری مثل طول،جرم و انرژی نیز باید تغییر کنند .او دریافت که با افزایش سرعت، طول ها و اندازه اجسام نیز منقبض می‌شوند.
🔺 انقباض طول لورنتز ناشی از تاثیر انرژی بر نیروهای الکترومغناطیسی اتم است .
🔺lorentz factor

توصیف نگارشی این معادله ساده بدین شرح است با توجه به ثابت بودن c بعنوان سرعت نور برابر با 300 هزار کیلومتر در ثانیه ، با جایگذاری اعداد در سرعت جسم v یک نمودار ترسیم میشود :

γ=1/√(1-v²/c²)

برای مثال جرم لورنتز که با E = m c² توصیف شده است با:

E = γ m c²

بیان می شود. اتساع زمان نیز با فاکتور لورنتز بیان میشود .

Δt' = γ Δt

🔺فاکتور لورنتز در سرعت هایی تا نصف سرعت نور c½ قابل چشم پوشی است اما به عبور از این مقدار و با نزدیکی به حد نهایی سرعت نور عامل لورنتز مقدار بسیار بزرگی به خود می گیرد .
تا کنون بارها شنیده اید برای رسیدن شی جرم مند به سرعت نور انرژی بسیار زیادی نیاز است ، عامل لورنتز را روابط انرژی جایگذاری کنید تا متوجه آن شوید .

📌 @HIGGS_FIELD

🔺بهش میگن اثر Rehbinder. لایه‌ای از مایع روی سطح میشینه و میزان سختی اون سطح رو کاهش میده. از این روش برای بریدن شیشه با قیچی هم استفاده میشه.

چه توضیحی داره؟

💢@higgs_field

‍ 💢PHYSICS & basement
chapter 2

2. توپ روی فنر (کوانتوم) Ball on a spring
قسمت دوم


🔺کوانتیزاسیون دامنه نوسان

ماکس پلانک، فیزیکدان معروف قرن بیستم، کسی بود که کشف کرد چیزی کوانتومی در جهان وجود دارد و ثابت جدیدی از طبیعت به نام ثابت پلانک، h را معرفی کرد. هر بار که چیزی را در مکانیک کوانتومی می بینید، خواهید دید که h ظاهر می شود.
(از نظر کمی، h = 6.626068 × 10-³⁴ m² kg / s - در واحدهای زندگی معمولی انسان بسیار کوچک است.)

و در اینجا می رویم:
توپ کوانتومی روی فنر فقط می‌تواند با دامنه نوسان کند

A = (1/2 π)   √ 2 n h / ν M

جایی که n یک عدد صحیح است، یعنی 0، یا 1، یا 2، یا 1798، یا 2،348،979، و غیره.   و یک تعریف: خواهیم گفت که توپی که با n کوانتوم در نوسان است در حالت n ام برانگیخته است. اگر کوانتای صفر n=0 داشته باشد می گوییم در حالت پایه است.

برای اینکه منظورش را درک کنید ، پنج حالت برانگیخته اول و حالت پایه در شکل 1 نشان داده شده است (تصویر بسیار ساده سازی شده ،آن را خیلی جدی نگیرید!) توجه داشته باشید که کوچکترین نوسان ممکن ، n=1 است . شما نمی توانید حالت state کسری از کوانتوم داشته باشید. توپ نمی تواند کمتر از این نوسان کند، مگر اینکه در حالت پایه غیر نوسانی خود باشد، n=0.

در غیر این صورت همه چیز (در نگاه اول) تقریباً یکسان است. مطمئناً، داستان مکانیک کوانتومی کمی مبهم تر از این است! اما در حال حاضر می‌توانیم با فرض فیزیک را ایده آل در نظر بگیریم و در عین حال از ابهام مکانیک کوانتومی عبور کنیم.

• حالا چرا نمی توانیم به راحتی بگوییم که نوسان کوانتیزه است؟

زیرا در سیستم های زندگی روزمره، کوانتیزاسیون بسیار کم است. برای یک توپ و فنر واقعی - فرض کنید جرم توپ 50 گرم (حدود 1/9 پوند) است و فرکانس نوسانگر یک بار در ثانیه است. سپس یک نوسان با فقط یک کوانتوم (n=1) با دامنه مطابقت دارد:

A = (1/2 π)   √ 2 h / ν M = 1.8 x 10-¹⁶ m

این عدد ده هزار میلیونیم از یک میلیونیم متر است یا تقریباً 10 برابر کوچکتر از یک پروتون! یک کوانتوم از نوسان حتی باعث نمی شود که توپ در مقیاس نوکلئونی(هسته اتم) تکان بخورد ! جای تعجب نیست که ما نمی توانیم این کوانتیزاسیون را مشاهده کنیم!! اگر توپ به اندازه‌ای حرکت کند که بتوانیم ببینیم، تعداد زیادی کوانتوم نوسان دارد - و برای مقادیر زیاد n، می‌توانیم A را هر چیزی که می‌خواهیم توصیف کنیم . شکل 2 را ببینید. ما نمی‌توانیم A را به اندازه کافی دقیق اندازه بگیریم تا متوجه این مرز ها در تعیین مقدار دقیق آن شویم.

توجه داشته باشید که این تا حدی به دلیل جرم زیاد توپ است. اگر توپ از 100 اتم آهن و شعاع حدود یک هزارم میلیونیم متر ساخته شده باشد، حداقل دامنه نوسان آن حدود یک میلیونیم متر است، یعنی هزار بار بزرگتر از شعاع توپ. آنقدر بزرگ است که بتوانید آن را با میکروسکوپ مشاهده کنید. اما چنین توپ کوچکی، تحت تأثیر نیروهای معمولی در مقیاس اتمی، معمولاً بیشتر از یک بار در ثانیه نوسان می کند و فرکانس بالاتر به معنای دامنه کمتر برای یک کوانتوم نوسان است. بنابراین حتی با یک توپ کوچکتر، تشخیص کوانتیزه شدن طبیعت هنوز چندان آسان نیست.‌‌

شکل 2: دامنه A برای نوسان در حالت n ام . برای مقادیر کوچک n، مقادیر گسسته A کاملاً از هم فاصله دارند، اما در حال حاضر برای n=100 مقادیر مجاز A آنقدر به هم نزدیک هستند که تشخیص گسستگی دشوار می شود. در بیشتر موقعیت‌های روزمره، مقدار n بسیار بزرگ‌تر از 100 است که در رفتار گسسته جهان غیرقابل مشاهده است.‌‌


💢@higgs_field

.

💢بین خودمان بماند ، بودن در هستی جبر زیست است اما تلاش برای شناخت آن ، انتخاب ماست ، ویژه‌ی ماست ، هنر ماست ، زندگی ماست . اولی افتخاری ندارد اما دومی .... شگفت آور ، جذاب ، شکوهمند ، زیبا ، فریبا و برانگیزاننده‌ی آدمی ست . بر همین اساس ......

📌 PHYSICS & basement :

chapter 1 - p 1 https://t.me/higgs_field/6370

chapter 1 - p 2 https://t.me/higgs_field/6388

chapter 1 - p 3 https://t.me/higgs_field/6393

chapter 1 -p 4 https://t.me/higgs_field/6402
💢
chapter 2 -p 1 https://t.me/higgs_field/6491

chapter 2 -p 2 https://t.me/higgs_field/6501

💢برج زیبای کاتارا در قطر با ارتفاع ۲۱۱ متر


💢@higgs_field

امروز را زندگی کن
نه دیروز را
نه فردا را
فقط امروز را
هرگز امروزت را به فردا اجاره نده
لحظه های زندگیتان آباد...


💢@higgs_field

💢 ضبط صدای باکتری

توانایی تشخیص صدای حرکت تاژک باکتری با گرافین و لیزر و کاربرد آن در تست آنتی‌بیوتیک‌ها

Probing nanomotion of single bacteria with graphene drums
nature.com/articles/s41565-022-01111-6

مصاحبه با محقق دکتر فربد علیجانی در هلند
از برنامه انسان زمین فردا همایون خیری +++

💢@higgs_field