#دانستنی
💢جوجه گذاری انگلی کوکو


💢@higgs_field

💢 نسبیت


بزرگترین درسی که تئوری نسبیت عام اینشتین بما می دهد این است که فضا به خودی خود موجودی تخت ، تغییرناپذیر و مطلق نیست. بلکه همراه با زمان در یک پیوستار واحد بافته شده است: فضازمان ! بعد زمان در نسبیت با سه بعد مکانی در هم بافته شده است اما زمان و حتی مکان ، هنگامی که منشا بنیادین آنها را جستجو کنیم ، تولید دردسر می کنند و شاید بتوان دقیق ترین توصیف زمان را هم ارز با انتروپی entropy دانست.

این بافت پیوسته، مسطح و صاف smooth است و در اثر حضور ماده و انرژی دچار انحنا curvature و تغییر شکل می‌دهد. هر چیزی که در این فضازمان وجود دارد در مسیری که توسط انحنای مذکور مشخص شده است حرکت می کند و انتشار آن توسط سرعت نور محدود می شود.

فابریک فضا زمان ممکن است دچار نقص هایی defects باشد که مواردی مانند Cosmic strings , domain walls , monopoles را شامل می شوند .

💢@higgs_field

‍ 💢تصور کنید کهکشان راه شیری را با 2000 رنگ مادون قرمز ببینید. تلسکوپ جیمز وب در حال انجام این کار است

تلسکوپ جیمز وب آماده است تا کیهان را در بیش از 2000 رنگ مادون قرمز ببیند زیرا ابزارهای علمی آن برای اولین رصد کالیبره شده اند.‌‌

ابزار های تلسکوپ جیمز وب کالیبره شده و آماده رصد کیهان است . این رصدخانه معلق 10 میلیارد دلاری که در فاصله 1500000 کیلومتری زمین قرار دارد، تولد کیهان را نه در یک یا سه، بلکه در بیش از 2000 رنگ مادون قرمز مشاهده خواهد کرد.

تصویرگر مادون قرمز نزدیک و ابزار طیف‌نگار بدون شکاف (NIRISS)، یکی از چهار ابزار اصلی در این مگا تلسکوپ، آماده‌سازی پس از پرتاب خود را به پایان رسانده و اکنون برای علم آماده است.

رنگ ها نتیجه یک مجموعه منشور تخصصی خواهند بود که نور یک منبع کیهانی را برای ایجاد سه طیف متمایز (رنگین کمان) پراکنده می کند. این رنگ بیش از 2000 رنگ مادون قرمز را نشان می دهد که به طور همزمان در یک مشاهده جمع آوری شده اند.

رنه دویون، محقق اصلی NIRISS :

"من بسیار هیجان زده هستم ، فکر می کنم بالاخره به پایان این سفر دو دهه ای مشارکت کانادا در این ماموریت رسیدیم. هر چهار حالت NIRISS نه تنها آماده هستند، بلکه هماهنگی کامل در حال اجرا است. به طور قابل توجهی بهتر از آنچه پیش‌بینی می‌کردیم.

🔺 تصویر:

در حالی که هدف از این تصویر (تصویر ستاره) تمرکز روی ستاره درخشان در مرکز برای ارزیابی هم ترازی بود، اپتیک وب و لنز NIRCam آنقدر حساس هستند که کهکشان ها و ستارگانی که در پس زمینه ستاره دیده می شوند را نیز ثبت می کنند. (عکس: ناسا)‌‌

https://www.indiatoday.in/science/story/james-webb-space-telescope-pictures-exoplanets-black-hole-infrared-colours-nasa-esa-1967559-2022-06-28

💢@higgs_field

💢Fascinating: NGC 2207 (a pair of colliding spiral galaxies) in infrared

(Credit: NASA, ESA, and G. Bacon (STScI); Optical: NASA, ESA, and The Hubble Heritage Team (STScI); Infrared image: NASA, JPL-Caltech; X-ray image: NASA, CXC, SAO, S. Mineo et al.)


💢@higgs_field

💢سه پیشگام برجسته مکانیک کوانتومی :

اروین شرودینگر، پل دیراک و ورنر هایزنبرگ با هم در مراسم اهدای جایزه نوبل

جایزه نوبل فیزیک 1933 به طور مشترک به شرودینگر و دیراک برای کشف اشکال جدید تئوری اتمی اهدا شد.


💢@higgs_field

‍ 💢تفسیر کپنهاگ Copenhagen Interpretation

دوگانگی موج - ذره مانیفست موجودات و آبجکت های کوانتومی است.

دوگانگی موج-ذره wave-particle duality به این معنا که یک فوتون یا ذره ساب اتمیک همزمان هم موج و هم ذره است، نیست . بلکه می‌تواند بسته به شرایط یا ویژگی های موجی یا ذره‌ای را نشان دهد. مکملیّت complementarity ، عدم قطعیت Uncertainty و تفسیر آماری statistical interpretation تابع موج شرودینگر همگی مرتبط هستند . آنها با هم یک تفسیر منطقی از معنای فیزیکی مکانیک کوانتومی به نام "تفسیر کپنهاگ" را تشکیل دادند.

📌تفسیر کپنهاگ دارای سه بخش اصلی است:

🔺تابع موج توصیف کاملی از یک موج/ذره است. اطلاعاتی که نتوان از تابع موج استخراج کرد وجود ندارد. به عنوان مثال، یک موج در یک منطقه گسترده توزیع شده است، بنابراین مکان خاصی ندارد.‌‌

🔺هنگامی که اندازه گیری measurement موج/ذره انجام می شود، تابع موج آن فرو می ریزد. در مورد تکانه، یک بسته موج از امواج زیادی تشکیل شده است که هر کدام مقدار تکانه مخصوص به خود را دارند. اندازه گیری بسته موج را به یک موج و یک تکانه فرو میکاهد.

🔺اگر دو ویژگی با یک رابطه عدم قطعیت به هم مرتبط باشند، هیچ اندازه گیری نمی تواند به طور همزمان هر دو ویژگی را با دقتی بیشتر از آن چیزی که رابطه عدم قطعیت اجازه می دهد تعیین کند. بنابراین، اگر موقعیت موج/ذره را اندازه گیری کنیم، تکانه آن نامشخص می شود.‌‌


💢@higgs_field

💢 سارا زاهدی

نخستین زن در میان برندگان جوان جایزه
EMS (European Mathematical Society)

وی از سال ۲۰۱۴ به عنوان دستیار پروفسور در دانشکده فنی KTH در استکهلم مشغول به کار است و در زمینه روش‌های سنجش سطوح متحرک و بازسازی آنها با کامپیوتر تحقیق می‌کند. نتایج تحقیقات وی در آینده می‌تواند در بهبود چیپ‌های کامیپوتری استفاده شود که اغلب در آزمایش‌های خون به کار گرفته می‌شوند.
سارا زاهدی در سن ده سالگی همراه با خانواده، پس از کشته شدن پدرش از ایران فرار کرد و در ابتدا به تنهایی به سوئد پناهنده می‌شود.
او که از کودکی به ریاضی علاقه‌ای خاص داشته با به یادآوردن آن روزها می‌گوید: «من هیچ کس را نمی‌شناختم و زبان سوئدی بلد نبودم، اما ریاضی زبانی بود که آن را می‌فهمیدم. سر زنگ ریاضی در مدرسه می‌توانستم با بچه‌های دیگر ارتباط بگیرم و دوست پیدا کنم.»
سارا زاهدی یکی از ۱۳۰۰ شرکت‌کننده‌ای بود که در هفتمین کنگره ریاضی اروپا در شهر برلین حضور داشت.

تحقیق او در ارتباط با بهبود شبیه‌سازی کامپیوتری رفتار سیالاتی است که با هم مخلوط نمی‌شوند.

منبع: دویچه وله ۲۰۱۶

💢@higgs_field

💢 لیستی از فیزیکدانان و ریاضی دانان ایرانی‌ فعال در دانشگاه های خارج از کشور:

کامران وفا
نیما ارکانی
سپهر نظامی
قاسم اکسیری
ابراهیم کریمی
علی نیّری
نیایش افشردی
مونا جراحی (فیزیک الکترونیک)
سارا زاهدی (ریاضیات)
مرحوم مریم میرزاخانی
و ....

[ اگر فیزیکدان یا ریاضی دان دیگری سراغ دارید ، معرفی کنید]
#کوانتوم_مکانیک

💢t.me/higgs_field

💢فرگشت و درخت زندگی
نیل داگراس تایسون توضیح می‌دهد
دوبله شده

💢@higgs_field

‍ 💢تفسیر کپنهاگ
قسمت نخست


دوگانگی موج - ذره مانیفست موجودات و آبجکت های کوانتومی است.

دوگانگی موج-ذره wave-particle duality به این معنا که یک فوتون یا ذره ساب اتمیک همزمان هم موج و هم ذره است، نیست . بلکه می‌تواند بسته به شرایط یا ویژگی های موجی یا ذره‌ای را نشان دهد. مکملیّت complementarity ، عدم قطعیت Uncertainty و تفسیر آماری statistical interpretation تابع موج شرودینگر همگی مرتبط هستند . آنها با هم یک تفسیر منطقی از معنای فیزیکی مکانیک کوانتومی به نام "تفسیر کپنهاگ" را تشکیل دادند.


📌تفسیر کپنهاگ دارای سه بخش اصلی است:

🔺تابع موج توصیف کاملی از یک موج/ذره است. هر اطلاعاتی که نتوان از تابع موج استخراج کرد، وجود ندارد. به عنوان مثال، یک موج در یک منطقه گسترده پخش شده است، بنابراین مکان خاصی ندارد.

🔺هنگامی که اندازه گیری موج/ذره انجام می شود، تابع موج آن فرو می ریزد. در مورد تکانه، یک بسته موج از موج های متعددی ساخته شده است که هر کدام مقدار تکانه مخصوص به خود را دارند. اندازه گیری بسته موج را به یک موج و یک تکانه کاهش داد.

🔺اگر دو ویژگی با یک رابطه عدم قطعیت به هم مرتبط باشند، هیچ اندازه گیری نمی تواند به طور همزمان هر دو ویژگی را با دقتی بیشتر از آن چیزی که رابطه عدم قطعیت اجازه می دهد تعیین کند. بنابراین، اگر موقعیت موج/ذره را اندازه گیری کنیم، تکانه آن نامشخص می شود.

اصلی در تفسیر کپنهاگ، اصلی است که به عنوان مکملیّت Complementarity شناخته می شود. این که ماهیت موجی و ذره ای آبجکت ها را می توان جنبه های مکمل یک واقعیت واحد مانند دو روی یک سکه دانست.

برای مثال، یک الکترون می‌تواند گاهی به‌عنوان موج و گاهی به‌عنوان ذره رفتار کند، اما هرگز هر دو رفتار را، باهم نمی‌کند، همان‌طور که یک سکه پرت‌شده ممکن است سر یا شیر یا دم یا خط به بالا بیفتد، اما در یک زمان هر دو باهم را نشان نمیدهد .

باید در مقابل وسوسه تلقی کردن امواج ماده یا فوتون به عنوان امواجی از مواد مادی مانند امواج صوتی یا آب مقاومت کرد. تفسیر درستی که بورن در دهه 1920 ارائه کرد این است که امواج اندازه گیری احتمال هستند. امواج احتمال به اصل عدم قطعیت مربوط می شود زیرا نمی توان مطمئن بود که یک ذره چه کاری انجام خواهد داد. فقط شانس احتمالات می تواند مطرح شود. این محدودیت بنیادین نشان دهنده ی شکست جبرگرایی یا دترمینیسم در طبیعت است. به این معنی که الکترون های یکسان در آزمایش های یکسان ممکن است رفتارهای متفاوتی انجام دهند. اما، از نظر آماری، نتیجه آزمایش قابل پیش بینی است.

بور، لیدر تفسیر کپنهاگ، به کسانی که می‌پرسند الکترون واقعاً چیست، موج یا ذره، توصیاتی کرد. او این سوال را با عبارت بی معنی (مانند «شمال قطب شمال چیست؟») محکوم کرد.

مشاهده خواص یک الکترون انجام نوعی اندازه گیری است. آزمایش‌هایی که برای اندازه‌گیری امواج طراحی شده‌اند، جنبه موجی الکترون‌ها را خواهند دید. آزمایش‌هایی که برای اندازه‌گیری ویژگی‌های ذرات طراحی شده‌اند، الکترون‌ها را به صورت ذره می‌بینند. هیچ آزمایشی هرگز نمی تواند هر دو جنبه را به طور همزمان اندازه گیری کند و بنابراین ما هرگز میکسی از موج و ذره را نمی بینیم.‌‌


💢@higgs_field

‍ 💢نسبیت علّی Causal Relativity

در کانتکست نسبیّتی ، علیّت به این پرسش مرتبط می شود که کدام رویدادها باعث کدام رویدادهای دیگر می شوند (لاتین causa، دلیل، علت) یا به طور کلی تر، می توانند بر آنها تأثیر بگذارند. در نسبیت خاص، هیچ چیز، هیچ آبجکت متحرکی و هیچ اطلاعاتی ، و هیچ افکت یا اثری نمی تواند سریعتر از نور حرکت کند. بنابراین، در اصل، یک رویداد تنها زمانی می تواند روی رویداد دیگری تأثیر بگذارد ، که داخل مخروط نوری Light cone قرار بگیرد.

و همچنین اثر یا افکت فرضی (مانند یک سیگنال یا یک نیرو) نباید سریعتر از نور منتقل شود. به عبارت دیگر، انتشار نور ساختار علّی فضازمان را تعیین می‌کند (رجوع.کنید.به.مخروط نور).

مدل‌ها و نظریه‌هایی که این ساختار را در نظر می‌گیرند، علّی Causal نامیده می‌شوند - به عنوان مثال، نظریه‌های میدان کوانتومی نسبیتی
در نسبیت عام، محدودیت سرعت کیهانی، سرعت نور فقط به صورت لوکال تعریف می‌شود: در یک رقابت کنار هم، هیچ آبجکت و هیچ افکتی نمی‌تواند از سیگنال نوری سبقت بگیرد. همچنین از این موضوع می توان یک ساختار علّی استخراج کرد و تعیین کرد(دترمین) که کدام رویدادها می‌توانند بر کدام رویدادهای دیگر تأثیر بگذارند. بدآنسان که گرانش سیگنال‌های نوری را تحریف می‌کند و به اتساع می اندازد ، موضوع در نسبیت عام پیچیده‌تر از نسبیت خاص میگردد. اگرچه این امر تحلیل را تا حدودی پیچیده‌تر می‌کند و این یعنی طرح و پیگیری علیّت ، حتی در نسبیت عام به سادگی طرح آن در نسبیت خاص نیست .

علیّت اصلی فلسفی است و فلسفه ، سابجکت ذهنی ما پیرامون آبجکت های موجود در دنیای ماست .‌ علیّت از طرح در دوره افلاتون و ارسطو تا تئوریزه شدن توسط توماس قدیس و تا تئوریزاسیون مجدد آن توسط هیوم و از ابراز بدبینی به آن توسط فلاسفه برجسته مانند راسل و ..‌. در تغییر بوده است . اما برای اینکه تئوری نسبیت را علّی بدانیم لازم نیست علیّت را بعنوان اصل فلسفی بپذیریم و منظور از آن تنها به ترتیب رویداد ها در یک فریم ساکن یا لخت است .


💢@higgs_field

" در دنیایی با نیروهای فیزیکی کور … برخی افراد آسیب می‌بینند و برخی دیگر شانس می‌آورند و شما نه می‌توانید دلیل یا قانونی برای آن بیابید و نه حتی عدالتی. جهانی که ما مشاهده می‌کنیم، ویژگی‌هایی دارد که در صورت نبود هرگونه طرح-هدف- شیطان و اعمال خوب ، نمی‌توان از آن جز لاقیدی بی‌رحم و کور انتظار داشت "


📌 بینش‌ یک فیزیکدان- استیون واینبرگ


💢@higgs_field

💢نسخه‌ای فارسی از «بلاچاو»، با اجرای بهین و ثمین بلوری


💢@higgs_field

🟣 خیز لورنتز Lorentz boost


هندریک لورنتس (۱۸۵۳–۱۹۲۸)، یکی از تاثیرگذارترین فیزیکدانان نسل خود بود او به پیشرفت تئوری های نسبیت خاص و عام و همچنین مکانیک کوانتومی کمک کرد.

یکی از چیزهای جذاب در مورد نسبیت خاص، خیز های لورنتز Lorentz boosts است . که در انیمیشن مشاهده می شود، جایی که ناظر در مبدأ سیستم مختصات است و بر روی یک خط سیر در فضا-زمان (مینکوفسکی) حرکت می کند.

توجه داشته باشید که با شتاب گرفتن ناظر، رویدادهایی که به طور معمول همزمان با آن در نظر گرفته می شوند را تغییر می دهد (خط افقی عبور کننده از مبداء فضا و عمودی زمان است که ترسیم نشده ). علاوه بر این، برخی از رویدادهایی که در آینده ناظر بود به گذشته آن و بالعکس حرکت می کند . یعنی ناظر های مختلف در مورد ترتیب زمانی و مختصات مکانی رویداد ها توافق ندارند .

🆔 @phys_Q

💢A normal day in Alaska


💢@higgs_field

با کمک سایت http://Earth.fm میتونید صداهای طبیعی و آرام بخش در کشور های مختلف از آوای پرندگان گرفته تا سمفونی جیرجیرک ها ، رودخانه و جنگلها را بشنوید .


💢@higgs_field

💢 جان باردین

مهندس و فیزیکدان آمریکایی بود که برندهٔ دو جایزه نوبل فیزیک و مدال افتخار انجمن مهندسان برق و الکترونیک شد. او از مخترعان ترانزیستور و نظریه ابررسانایی است.
در سال ۱۹۹۰، نام او در میان ۱۰۰ آمریکایی تأثیرگذار قرن در مجله لایف آمد.


ترانزیستور های معمولی ، از دو کریستال نیمه هادی نوع n و p بصورت npn و pnp هستند و تفاوت آن با دیود ها (یکسوساز و LED و تانلینگ و زنر و ... ) در سه گانه بودن همین کریستال ها نسبت به اتصال pn است .

کریستال n و p از دو جنس سلیسیم و ژرمانیم تشکیل شده که با افزودن ناخالصی حفره یا الکترون اضافه در آنها ایجاد می شود . در ناحیه اتصال شاهد پتانسیل سد هستیم که برای روشن شدن و شروع به هدایت ، باید پتانسیل منبع ولتاژ بر آن غلبه کند . البته هدایت یک ترانزیستور به ولتاژ پایه میانی (مانند بیس در آرایش C.E) نیز بستگی دارد . از ترانزیستور در آرایش های مختلف (بیس و امیتر و کلکتور مشترک) برای ایجاد فلیپ فلاپ ها بعنوان واحد های حافظه در مدار مجتمع ها و حافظه های دیجیتال ، بعنوان تقویت کننده و سوئیچینگ و ... استفاده می شود.

💢@higgs_field

💢تسلای جهان اینست که رنج مداوم و پیوسته وجود ندارد.غمی می رود و شادی باز زاده می شود.

آلبر کامو


💢@higgs_field

‍ 💢تفسیر کپنهاگ
قسمت دوم

🔺احتمالات در دنیای ماکروسکوپی نشان دهنده کمبود دانش است. اما جهان کوانتومی بر اساس احتمالات محض است.

پذیرش تفسیر کپنهاگ برای پدیده های کوانتومی شکاف شدیدی بین فیزیک کلاسیک یا ماکروسکوپی و فیزیک کوانتومی یا میکروسکوپی ایجاد می کند. به نظر می رسد در جهان کلان، رویدادها قطعی یا دترمینیستیک هستند. هر رویدادی علتی دارد. اما اغلب، تشخیص مستقیم علت مشکل است، به عنوان مثال یک سیب از درخت می افتد زیرا ساقه آن ضعیف می شود. نمی‌توانیم دقیقاً بگوییم که چه زمانی سقوط می‌کند، اما می‌دانیم اگر اطلاعات دقیقی از وضعیت الیاف آن داشتیم ، برخی از کنش های آشکار مکانیکی علت آن بود . بنابراین، ما به احتمالات به عنوان جایگزینی برای شناخت دقیق فاکتور های عمل کننده متوسل می شویم.

با این حال، به نظر می‌رسد که شکافی منطقی فیزیک کلاسیک را از فیزیک کوانتومی جدا می‌کند. در دنیای کوانتومی، احتمالات جایگزینی برای دانش دقیق از جزئیات پنهان و مرتبط نیستند( بر خلاف فیزیک کلاسیک که احتمالات بعلت فقدان دانش قطعی از حالت سیستم بیان می شوند). هیچ جزئیات مرتبطی وجود ندارد، فقط شانس محض است. جهان کلاسیک جبرگرا یا تعیین گرا یا دترمینیستیک است، جهان کوانتومی اما حاصل احتمالات محض است.

و ماهیت احتمالات فیزیک کوانتومی توسط آزمایش های متعدد تایید شده است.

🔺فرضیه متغیرهای پنهان hidden variable hypothesis :

فیزیک ماکروسکوپی بیان می کند که همه متغیرها وجود دارند، فقط اندازه گیری آنها سخت است.

تفسیر کپنهاگ بیان می کند که متغیرهای پنهان وجود ندارند، تصادفیدگی Randomness بنیادین است.

به طور کلی، نظریه کوانتومی تنها احتمال یک نتیجه مشخص را پیش بینی می کند. مورد رادیواکتیویته را در نظر بگیرید. جعبه‌ای از اتم‌ها را با هسته‌های یکسان تصور کنید که می‌توانند با گسیل یک ذره آلفا دچار واپاشی شوند. در یک بازه زمانی معین، در کسر معینی واپاشی می کند ، تئوری کوانتوم ممکن است دقیقاً بگوید که آن کسر ، چقدر خواهد بود، اما نمی‌تواند پیش‌بینی کند که کدام هسته‌ها واپاشیده می‌شوند. این نظریه ادعا می‌کند که در ابتدای بازه زمانی، همه هسته‌ها در وضعیت یکسانی قرار دارند و واپاشی یک فرآیند کاملاً تصادفی و رندوم است.

حتی در فیزیک کلاسیک، بسیاری از فرآیندها رندوم ظاهر می شوند. به عنوان مثال، یکی می گوید که وقتی یک چرخ رولت می چرخد، توپ به طور تصادفی به یکی از محفظه های شماره گذاری شده در چرخ می افتد. بر اساس این باور، صاحب کازینو و بازیکنان به ازای هر پرتاب، شانس یکسانی را در برابر هر عدد دارند . با این حال، واقعیت این است که با توجه به مکان دقیق چرخ هنگام رها کردن توپ، سرعت اولیه چرخ و سایر پارامترهای فیزیکی دیگر، می‌توان عدد برنده را پیش‌بینی کرد. تنها ناآگاهی از شرایط اولیه و دشواری انجام محاسبات است که باعث می شود نتیجه تصادفی به نظر برسد. از سوی دیگر، در مکانیک کوانتومی، تصادفیدگی کاملاً بنیادین است. این تئوری می گوید که، اگرچه یک هسته واپاشیده و هسته دیگر تجزیه نشده است، آنها قبلاً در وضعیت یکسان بودند.‌‌


💢@higgs_field