💢هولوگرافیک یونیورس ⁵

این پوشش دوگانه منشعب از کره ، منحنی بولزا 𝗕𝗼𝗹𝘇𝗮 𝗰𝘂𝗿𝘃𝗲 است. ممکن است با توجه به نحوه ساخت آن ، تصور کنید که گروه تقارنی یکسانی با یک هشت وجهی دارد. اما به دلیل پوشش دوگانه تقارن های آن یک *پوشش دوبل * از گروه تقارن هشت وجهی است!


💢@higgs_field

‍ 💢کرم‌چاله‌ها راهی برای دستکاری اطلاعات سیاه‌چاله در آزمایشگاه نشان می‌دهند
فیلیپ توپ
قسمت چهارم

‍ هیدن و پرسکیل به ارتباطی بین ترمودینامیک سیاهچاله و تئوری اطلاعات کوانتومی Quantum Information Theory دست یافته بودند که پدیده ای به نام کوانتوم اسکرامبلینگ Scrambling را فراخوانی می کند.


این اثر بیشتر شبیه نحوه توزیع یکنواخت گرما در یک سیستم در طول زمان است که به تعادل می رسد، فرآیندی به نام ترمالیزه سازی thermalization .

یائو درین زمینه گفت، تصور کنید که دو سیستم حاوی بسته های لوکالایز انرژی ایجاد کرده و سپس آنها را با هم در تماس قرار دهید.

انرژی در سرتاسر هر دو سیستم توزیع می‌شود تا زمانی که «حافظه آنها حالت شروع اولیه را از دست بدهند و شما دیگر نتوانید آنها را تشخیص دهید».

اسکرامبلینگ Scrambling در اصل شامل همین الگو است، اما بسیار قوی تر:

شما نمی توانید دو سیستم اسکرامبل شده را تشخیص دهید حتی اگر نه فقط به صورت محلی یا لوکالایز ، بلکه به همبستگی های (correlation ) هر دو سیستم نگاه کنید. یائو گفت: « اسکرامبل سازی یک شکل بسیار قوی از ترمالایزه سازی است. "این دی لوکالایزه سازی delocalization اطلاعات کوانتومی است."

آدام براون، فیزیکدان در گوگل و دانشگاه استنفورد، می‌گوید: " این یک آنالوژی یا قیاس کوانتومیِ درهم‌آمیخته است.

"اگر با یک بسته کارت دریافتی [ در بازی حکم] شروع کنید، اگر به کارت‌ها نگاه کنید و بنظرتان بیاید هیچ الگوی آشکاری در کارت ها وجود ندارد ، و بگویید که به هم ریخته است.
این بدین معنا نیست که بگوییم شما با پدیده کاملاً تصادفی روبرو هستید - کارت ها به اندازه کافی در هم آمیخته اند تا شما در آن لحظه گیج باشید و ندانید تصادفی random نیست. در نتیجه هنوز خیلی زود است که ورق ها را تصادفی بدانید ."


🔺 تصویر :
Lasers in Christopher Monroe’s lab at the University of Maryland are used to control atom-based quantum bits.

💢In theoretical physics, the AdS/CFT correspondence suggests that gravity may be spun from quantum effects. Physicists recently used it to design a quantum circuit which could be equivalent to a (very tiny) black hole.


در فیزیک نظری، تناظر AdS/CFT نشان می‌دهد که گرانش ممکن است از اثرات کوانتومی بافته شده باشد . [ طنابی بنام گرانش کلاسیک که از تاباندن Spun الیافی از اثرات کوانتومی بافته شده است]
فیزیکدانان اخیراً از آن برای طراحی یک مدار کوانتومی استفاده کردند که می تواند معادل یک سیاهچاله (بسیار کوچک) باشد.

p1 : https://t.me/higgs_field/6645

p2 : https://t.me/higgs_field/6655

p3 : https://t.me/higgs_field/6714

p4 : https://t.me/higgs_field/6725


💢https://www.quantamagazine.org/wormholes-reveal-a-way-to-manipulate-black-hole-information-in-the-lab-20200227/‌‌

💢 شکل گیری و نمایش شفق قطبی


💢@higgs_field

💢بصورت چکیده اینکه :

اصل هولوگرافیک به ظهور یک فضازمان 3+1 بعدی - دارای گرانش از فضازمان 2+1 بعدی - بدون گرانش است .

سطحی دو بعدی با انحنای منفی که بزرگنمایی آن (در مدلسازی این سطح با سطحی دو بعدی که برای افق رویداد در نظر میگیریم مرتبط است) در افق رویداد سیاهچاله ها در نظر است .
در نظر بگیرید آنتروپی اطلاعات کلود شانون برای سیاهچاله و پیشی گرفتن آن از آنتروپی بولتزمن ، و مسئله کران آنتروپیک که به حد بالای اطلاعات ذخیره شده در فضا اشاره دارد و همچنین در تئوری هولوگرافیک هدف اصلی نشان دادن اهمیت زیاد هندسه فضا-زمان در تعیین از پیش قوانینی است که قرار است بر رفتار ماده حاکم باشد، و همچنین حمایت از این نظریه که خود ماده می تواند از هندسه ایجاد شود، به این معنا که ذرات ماده و سایر نیروهای طبیعت به شکلی مانند گرانش ظهور یافته emergent از هندسه ، پدیدار می شوند . ( سرنخ ، گرانش را از مقیاس ذره ای - دارای ویژگی بنام جرم ، تا جرم شبکه کیهانی متشکل از میلیارد ها کهکشان در نظر بگیرید)

تازه متوجه شگفتی احتمالی یونیورس می شویم.

💢@higgs_field

💢تنها بعد زمان ²

🔺The length of a 4-vector X in spacetime

طول یک چهار-بردار X در فضازمان میتواند بصورت زیر تعریف گردد:

|X|² = t² - x² - y² - z²

• در نظریه نسبیت خاص بردارها چهار بعدی هستند (بر خلاف فیزیک کلاسیک که در آن بردارها سه بعدی بودند.) و به همین دلیل چهار بعدی بودن بردارها در نظریه نسبیت، به آن‌ها لقب چهار بردار داده‌اند، که شامل یک بعد زمانی و سه بعد مکانی می شوند .


💢@higgs_field

🟣 General Relativity: The Curvature of Spacetime

نسبیت عام : خمیدگی فضا-زمان

نسبیت اینشتین بخش مهمی از فیزیک کلاسیک را تشکیل داده است و البته هندسه و ریاضیات زیبا و کارآمدی را برای توصیف مفاهیمی مانند نیروی گرانش ، فضا زمان و فریم ها و تبدیلات آن ، بکار گرفته است .

انحنای Curvature سطوح ریمانی در پیرامون آبجکت های جرم دار بیس تئوری های آینده برای توصیف یونیورس ما خواهد بود یا به نحوی این ویژگی های نسبیتی در تئوری های آتی باید برآورده شود . اما بعنوان نظر شخصی اگر در نظر بگیرید تا زمانی با مفهومی بنام فضا سر و کار داریم ، تئوری های هندسی geometric امتیازی بالقوه نسبت به سایر تئوری ها دارند ، هر چند که تنها شامل توصیف کلاسیک از فضا باشند . این سرگشتگی نبود گرانش کوانتومی ست که تلاش داریم آنرا رمز گشایی کنیم.

#مفاهیم #بنیادین

🆔 @phys_Q

‍ 💢کرم‌چاله‌ها راهی برای دستکاری اطلاعات سیاه‌چاله در آزمایشگاه نشان می‌دهند
فیلیپ توپ
قسمت پنجم


"‍ تقریباً هر سیستم کوانتومی چند-پیکر در نهایت در حال اسکرامبل است." اما سیاهچاله ها خاص هستند. همانطور که سرعت درهم-آمیختن یک بسته کارت به تکنیک مورد استفاده شما ، بستگی دارد، نرخ درهم آمیختگی یک سیستم به جزئیات نحوه برهمکنش ذرات در آن سیستم بستگی دارد.

این جزئیات توسط تابعی به نام هامیلتونی به صورت ریاضی توصیف می شوند. و به نظر می رسد که همیلتونین حاکم بر سیاهچاله ها ، به این معنی است که آنها اطلاعات کوانتومی را با سریع ترین سرعت ممکن درهم می آمیزند.

و این چیزی است که به نتیجه گیری هایدن و پرسکیل منجر می شود. سیاهچاله ها مانند مدارهای کوانتوم-اسکرمبلینگ سریع عمل می کنند، بنابراین وقتی به اندازه کافی با تابش هاوکینگ خود درهم‌تنیده شوند، هر اطلاعات جدیدی که به آنها وارد می شود خیلی سریع در آن تابش ظاهر می شود.

با این حال، باید منتظر بمانید تا سیاهچاله و تشعشعات هاوکینگ آن به اندازه کافی در هم‌تنیده شوند - یعنی تا نیمه تبخیر شوند - قبل از این رویداد!

اما یک آلترناتیو (جایگزین) سریعتر برای دستیابی به اطلاعات وجود دارد:

سیاهچاله را تا حداکثر با چیز دیگری درهم‌تنیده entangle کنید - مانند سیاهچاله دیگر . این پیشنهادی است که در سال 2016 توسط پینگ گائو و دانیل جافریس از دانشگاه هاروارد که با آرون وال در مؤسسه مطالعات پیشرفته در پرینستون، نیوجرسی کار می‌کنند، ارائه شد.

آنها گفتند اگر می توانستید یک جفت سیاهچاله را به این ترتیب درهم‌تنیده سازید ، یک کیوبیت که توسط اولین سیاهچاله بلعیده شد در سیاهچاله دیگر ثبت می شد. گائو و همکارانش نشان دادند که چگونه با افزودن یک جفت بیشتر بین سیاهچاله‌ها، می‌توان انتقال اطلاعات کوانتومی بین آنها را به طور رسمی با فرآیندی به نام تله‌پورت کوانتومی یکسان کرد. در اینجا از درهم تنیدگی بین دو ذره برای انتقال حالت کوانتومی یکی از آنها به دیگری استفاده می شود.

ذره هدف با ذره اولیه مشابه به نظر می رسد - در واقع، هیچ راه معناداری وجود ندارد که بگوییم این ذره یکسان نیست، از بخشی از فضا ناپدید شده و در قسمتی دیگری از فضا بازسازی شده است. یائو گفت: "درهم تنیدگی آنها مانند یک پل عمل می کند."‌‌

If the AdS/CFT correspondence is right, then these experiments would be more than a laboratory analogue of a black hole. The two types of systems would be entirely equivalent.


💢@higgs_field

💢 طبیعت و لایه های آن و شگفتی

💢@higgs_field

💢تنها بعد زمان ³


بردارها در فضازمان به 3 دسته تقسیم می شود: بردارهای زمان‌سان timelike ، فضاسان spacelike و نول یا نورسان lightlike که در صفحه فضا-زمان (x-t) زیر نشان داده شده اند.‌‌


💢@higgs_field

💢 زمین هر سال 1.5 سانتی متر از خورشید دور می شود زیرا خورشید در هر ثانیه میلیون ها تن از جرم خود را به عنوان انرژی خالص از دست می دهد که باعث می شود تأثیر گرانشی آن بر روی زمین در طول زمان ضعیف شود.‌‌



🔺این انیمیشن از 358 تصویر گرفته شده توسط فضاپیمای مسنجر ناسا در طول 24 ساعت هنگام دور شدن از زمین در 2 تا 3 آگوست 2005 در مسیر خود به سمت ونوس و سپس مرکوری ساخته شده است.

Credit: NASA/JHUAPL/Carnegie Institute of Washington.


💢@higgs_field

💢Carl Sagan with sons in Boston, 1972.

💢@higgs_field

💢 فضازمان مینکوفسکی¹ [Hermann minkowski ]

نمودار مینکوفسکی که به نام نمودار فضازمان نیز شناخته می‌شود، در سال ۱۹۰۸ توسط هرمان مینکوفسکی به وجود آمدند و تصویری از ویژگی‌های فضا و زمان در نظریه نسبیت خاص ارائه می‌دهد. این نمودارها اجازه می‌دهند که درک کمی از پدیده‌های متناظر با آن‌ها مانند اتساع زمان، بدون معادلات ریاضی داشته باشیم.

واژه نمودار مینکوفسکی در هر دو مفهوم عام و خاص به کار می‌رود. در مفهوم عام، یک نمودار مینکوفسکی تصویری گرافیکی از بخشی از فضای مینکوفسکی است که اغلب فضا به یک بعد کاهش داده شده‌است. این نمودارهای دوبعدی جهانخط ها را به صورت منحنی‌هایی در صفحه نمایش می‌دهند که متناظر با حرکت در راستای محور فضایی است.

🔺نمودار مینکوفسکی با چارچوب در حال سکون (x,t), چارچوب در حال حرکت(x',t'), مخروط نور, و هذلولی‌هایی که زمان و فضا را نسبیت به مبدأ نشانه‌گذاری می‌کنند.


💢@phys_Q

Simulation of glowing gas around a black hole

💢درخششی از تاریکی: برای مدل سازی سیاهچاله مرکزی کهکشان ما


ظاهر می تواند فریبنده باشد و مانند نور یک لامپ رشته ای ثابت به نظر برسد، اما 120 بار در ثانیه سوسو می زند. از آنجایی که مغز تنها میانگینی از اطلاعاتی را که دریافت می کند درک می کند، این سوسو زدن تار می شود و درک روشنایی ثابت صرفا یک توهم است.

در حالی که نور نمی تواند از سیاهچاله بگریزد، درخشش گازی که به سرعت در مدار خود می چرخد، سوسو زدن منحصر به فرد خود را دارد. در مقاله‌ای که اخیراً در Astrophysical Journal Letters منتشر شده است، لنا مورچیکووا، ویلیام دی. لافلین عضو موسسه مطالعات پیشرفته، کریس وایت از دانشگاه پرینستون؛ و شان رسلر از دانشگاه کالیفرنیا سانتا باربارا توانستند از این سوسو زدن ظریف برای ساختن دقیق ترین مدل تا به امروز از سیاهچاله مرکزی کهکشان خودمان - Sagittarius A* استفاده کنند.

https://phys.org/news/2022-06-flicker-dark-lines-galaxy-central.html

💢@higgs_field

💢 نسبیت


در بینش نیوتونی فضا و زمان ، مجزا از هم و ثابت در نظر گرفته می شدند . اما در نسبیت عام فضازمان از بافت سه بعد مکانی با یک بعد زمانی ، بصورت یکپارچه در نظر گرفته می شوند . فضازمانی که جابجایی در مکان بر تجربه آهنگ گذر زمان ، تاثیر می گذارد ، چیزی که اتساع زمان نام دارد .
بنا بر نسبیت جرم گرانشی و لختی ، یا شتاب و شتاب گرانشی یا جرم و انرژی ، هم ارز هستند و اتساع زمان گرانشی و اتساع زمان بدلیل سرعت نسبی نیز کاملا مشابه و غیر قابل تشخیص هستند.
یک صفحه کاغذ دو بعدی ، بدون انحنا را تصور کنید ، با خم کردن این سطح در امتداد بعد سوم یک استوانه سه بعدی خواهید داشت ، جرم/انرژی فضازمان سه بعدی ما را در امتداد بعد چهارم خم می کند اما ذهن ما تنها قادر به درک فضای سه بعدی ست .

نسبیت عام و خاص هر دو شاهکار های فیزیک کلاسیک هستند که بینش و دانش ما از فیزیک جهان را جهش بخشیدند .


💢@higgs_field

‍ 💢کرم‌چاله‌ها راهی برای دستکاری اطلاعات سیاه‌چاله در آزمایشگاه نشان می‌دهند
فیلیپ توپ
قسمت ششم

‍ یائو همچنین توضیح داد که سیستم‌هایی با دینامیک سیاه‌چاله‌ها، امکان انتقال از راه دور را در سریع‌ترین مقیاس زمانی ممکن می‌کنند. به این دلیل که هر اطلاعاتی که وارد یکی از آنها می شود به سرعت در بین تمام ذرات آن به اشتراک گذاشته می شود - و بنابراین، به دلیل درهم تنیدگی با سیاهچاله دوم، به سرعت با سیاهچاله دیگر نیز به اشتراک گذاشته می شود.

تله پورت کوانتومی بارها به صورت تجربی نشان داده شده است، و در حال حاضر برای ارسال اطلاعات رمزگذاری شده ایمن بین دستگاه های کوانتومی استفاده می شود. با این حال، به شما اجازه نمی‌دهد پیام‌ها را فوری و آنی ارسال کنید، زیرا سیگنال را نمی‌توان رمزگشایی کرد - به نظر تصادفی و رندوم است - بدون ارسال اطلاعات مفید با مکانیزم کلاسیک، به یک معنا که اطلاعات نمی‌تواند سریع‌تر از نور حرکت کند.

سپهر نظامی، دانشجوی سابق دکترای هیدن، توضیح داد که به همین دلیل است که طرحی مانند طرح پیشنهادی گائو و همکارانش به ابزارهای اضافی، فراتر از درهم تنیدگی، برای کاپلینگ یا جفت سازی سیاهچاله ها نیاز دارد. وی گفت: "نقش کوپلینگ برای ارسال داده های کلاسیک ضروری است که با کمک درهم تنیدگی، سیگنال را از یک سیاهچاله به سیاهچاله دیگر منتقل می کند."

حداقل اینگونه است که یک نظریه پرداز اطلاعات کوانتومی این فرآیند را محتمل می بیند. اما با توجه به تطابقات یا تناظرات AdS/CFT، کانال بین سیاهچاله های ایجاد شده توسط درهم تنیدگی، در توصیفی بر اساس نسبیت عام، معادل یک کرم چاله در فضا-زمان است که آنها را به هم متصل می کند. در این نما، کیوبیت ها وارد یک سیاهچاله می شوند و از کرم چاله به سمت سیاهچاله دیگر حرکت می کنند.

به طور معمول، چنین کرم‌چاله‌هایی - در حالی که نسبیت عام اجازه می‌دهد - غیرقابل عبور هستند: شما در واقع نمی‌توانید چیزی به آن‌ها بفرستید. اما گائو، جافریس و وال نشان دادند که چگونه می توان از تئوری اطلاعات کوانتومی و انتقال از راه دور (در تصویر AdS/CFT) برای ساختن کرم چاله ای استفاده کرد که قابل عبور باشد.‌‌


💢@higgs_field

💢چند روزی از انقلاب تابستانی در شمال می گذرد! ۳۱خرداد

انحراف محوری 23.4 درجه و موقعیت زمین در مدار به این معنی است که نیمکره شمالی بیشترین ساعات روشنایی روز را تحت شدیدترین نور خورشید سال دارد. جنوب کمترین هر دو ویژگی را دارد. زمین اکنون در سمت راست این انیمیشن زیر قرار دارد‌‌. (به summer دقت کنید)


💢@higgs_field

‍ 💢 فضای مینکوفسکی²
قسمت دوم


فضای مینکوفسکی ارتباط نزدیکی با تئوری های نسبیت خاص SR و عام GR اینشتین دارد و رایج‌ترین ساختار ریاضی است که نسبیت خاص بر اساس آن فرمول‌بندی می‌شود. در حالی که کامپننت منفرد در فضا و زمان اقلیدسی ممکن است به دلیل انقباض طول Length Contraction و اتساع زمان Time dilation متفاوت باشند، در فضازمان مینکوفسکی، همه چارچوب‌های مرجع در مورد فاصله کلی در فضازمان بین رویدادها توافق دارند.
فضای مینکوفسکی زمان را مجزا از سه بعد فضایی مورد بحث قرار می دهد ، فضای مینکوفسکی متفاوت از فضای چهاربعدی اقلیدسی است .

در فضای سه بعدی اقلیدسی (به عنوان مثال، به سادگی فضا در نسبیت گالیله)، گروه ایزومتریک (نقشه هایی که فاصله اقلیدسی منظم را حفظ می کنند) گروه اقلیدسی است. با چرخش، بازتاب و تبدیلات ساخته می‌شود. وقتی زمان به‌عنوان بعد چهارم اصلاح می‌شود، دگرگونی‌های بیشتر تبدیلات در زمان و افزایش‌های گالیله اضافه می‌شوند و گروه همه این تحولات، گروه گالیله نامیده می‌شود. همه تبدیل‌های گالیله فاصله اقلیدسی سه بعدی را حفظ می‌کنند. این فاصله کاملاً مکانی است. تفاوت‌های زمانی نیز به‌طور جداگانه حفظ می‌شوند. این در فضازمان نسبیت خاص، جایی که فضا و زمان در هم تنیده شده اند، تغییر می کند.‌‌

فضا-زمان با یک فرم دوخطی نامعین غیر تبهگن متفاوت از نسبیت گالیله مجهز شده است، که متریک مینکوفسکی نامیده می شود، نورم مربع مینکوفسکی یا ضرب داخلی مینکوفسکی بستگی به کانتکست یا زمینه دارد ( ضرب داخلی و وابستگی به زاویه تتا- کانتکست نمودار فریم های مختلف را بررسی کنید) . فاصله بین دو رویداد زمانی که بردار اختلاف مختصات آنها به عنوان آرگومان داده شود.

فرآورده این ضرب داخلی، مدل ریاضی فضازمان فضای مینکوفسکی نامیده می شود. آنالوگ گروه گالیله برای فضای مینکوفسکی، با حفظ فاصله فضازمان (بر خلاف فاصله فضای اقلیدسی) گروه پوانکاره است.
فضازمان گالیله و فضازمان مینکوفسکی به‌عنوان منیفولدها یکسان هستند. آنها در دیگر ساختارهای که روی آنها تعریف شده است، متفاوت هستند. اولی تابع فاصله اقلیدسی و بازه زمانی (به طور جداگانه) همراه با فریم های لخت inertial که مختصات آنها با تبدیلات گالیله ای مرتبط است، در حالی که دومی دارای متریک مینکوفسکی همراه با فریم های لخت است که مختصات آنها با تبدیلات پوانکره مرتبط است.‌‌



💢@phys_Q

💢 فضا و فضازمان



💢@higgs_field

#فرافیزیک

💢 نگاهی به فرگشت انسان

تغییر چهره با گذشت زمان براساس جمجمه‌های یافت شده


💢@higgs_field