‍ #اثر کوریولیس #فیزیک

شبه نیرویی که باعث انحراف از راستای خط راست در اجسام در حال حرکت روی یک دستگاه چرخان میشود.

فرض کنید از استوای زمین موشکی به سمت شمال شلیک کنید. در لحظه ی پرتاب بدلیل چرخش زمین، موشک یک سرعت اولیه ای به سمت شرق (راست) داره که برابر با سرعت چرخش زمین در استواست (جهت چرخش زمین وقتی از بالا نگاه کنیم، پادساعتگرده).
هرچی بیشتر به سمت شمال پیش میریم، سرعت چرخش زمین کمتر میشه (چون در یک روز باید محیط دوایر موازی با استوا یک دور طی بشه و هرچی از استوا دور میشیم طول این محیط ها کمتره). پس هرچی موشک بیشتر به سمت شمال میره، بیشتر به سمت شرق منحرف میشه.
به طریق مشابه موشکی که از استوا به سمت جنوب پرتاب میشه هم به سمت شرق (چپ) منحرف میشه؛ اما اگر از قطب شمال موشکی سمت استوا پرتاب کنیم، به سمت غرب (راست)؛ و اگر از قطب جنوب به سمت استوا پرتاب کنیم، به سمت غرب (چپ) منحرف میشه.

پس از اونجاییکه در نیمکره ی شمالی جریان های آبی مایل به حرکت به سمت راست هستن، جریان ها ساعتگرد؛ و در نیمکره ی جنوبی چون جریان های آبی مایل به حرکت به سمت چپ هستن، جریان ها پاد ساعتگردن.


═══════════════════
🆔 @Scientific_synthesis
═══════════════════

🌍 اثر #کوریولیس در جریان های آبی و بادیِ زمین


📌@higgs_field

◾️سفر به یک سیاهچاله :

تکینگی گرانشی باعث میشود حتی نور هم نتواند از افق رویداد فرار کند اما نوعی تابش خاص بنام تابش هاوکینگ از لایه مماس به افق رویداد به بیرون راه می یابد .

📌@higgs_field

‍ ◾️تابش هاوکینگ به زبان ساده

آنچه در افق رویداد یک سیاهچاله باشد هرگز نمیتواند بگریزد مگر آنکه سرعتی بیش از سرعت نور داشته باشد که عملا غیر ممکن است .
این یعنی حتی نور هم نمیتواند از افق رویداد یک سیاهچاله بگریزد .


اما سطح مماس بر افق رویداد اینگونه نیست .
همانطور که میدانیم اگر فضا را خلاء تصور کنیم اشتباه بزرگی کرده ایم . فضا همواره بستر آشوبناک ذرات بنیادی است .

هنگامی که جفت ماده-پادماده بر اثر انرژی گرانشی سیاه‌چاله پدید می‌آید، یکی از ذره‌ها با جرم کمتر از جرم سیاه‌چاله، به خارج از سیاهچاله می‌گریزد .

◾️در حقیقت نوسان کوانتومی باعث پیدایش یک جفت ماده-پادماده در فاصله بسیار نزدیک به افق رویداد می‌شود. یکی از ذره‌ها به درون سیاه‌چاله می‌افتد و دیگری می‌گریزد. از دید ناطر بیرونی برای ثابت نگه داشتن انرژی کلی،ذره‌ای که به درون سیاه‌چاله می‌افتد باید انرژی منفی داشته باشد. این باعث می‌شود که سیاه‌چاله جرم از دست بدهد و برای بیننده بیرونی، به نظر می‌رسد که سیاه‌چاله تنها یک ذره بیرون داده است. در مدلی دیگر، این فرایند با تأثیر تونل‌زنی کوانتومی پدید می‌آید. بر اثر تونل‌زنی کوانتومی، جفت ماده-پادماده از خلأ پدید آمده و یکی از دو ذره به بیرون از سیاه‌چاله، تونل می‌زند .

اگر به رابطه
E=mc^2

توجه کنید سرعت نور ثابت است پس تغییر در انرژی یک سیاهچاله تغییر در جرم آن سیاهچاله است .
═══════════════════
🆔 @Scientific_synthesis
═══════════════════

‍ ◾️اگر تابش هاوکینگ از یک سیاهچاله بزرگ را که در نتیجه رُمبش یک ستاره به وجود آمده است اندازه‌گیری کنیم، ناامید خواهیم شد. دمای سطح سیاهچاله‌ای به این بزرگی، کمتر از یک میلیونیم درجه بالاتر از صفر مطلق خواهد بود. هر قدر سیاهچاله بزرگتر باشد، دمای آن کمتر است. استیون هاوکینگ می‌گوید، «سیاهچاله‌ای با جرم ده برابر خورشید، ممکن است چند هزار فوتون در ثانیه گسیل دارد، ولی این فوتونها طول موجی به اندازه سیاهچاله خوهاند داشت و انرژی آنها آنقدر کم خواهد بود که آشکارسازی آنها ممکن نیست». مطلب را می‌توان این‌طور بیان کرد: هرقدر جرم زیادتر باشد، سطح افق رویداد بزرگتر، هرچه سطح افق رویداد بزرگتر باشد، آنتروپی بیشتر است. هرچه آنتروپی بیشتر باشد دمای سطح و آهنگ گسیل کمتر است.

 

 

◾️با این حال، هاوکینگ، خیلی زود، در سال 1971 نظر داد که نوع دیگری از سیاهچاله وجود دارد: سیاهچاله‌های خیلی ریز که جالبترین آنها به انداز هسته اتم است. این سیاهچاله‌ها به‌طور قطع منفجر می‌شوند و تابش می‌کنند. به یاد داشته باشیم که هر قدر سیاهچاله کوچکتر باشد، دمای سطح آن بیشتر است. هاوکینگ در مورد این سیاهچاله‌های بسیار ریز می‌گوید: « این سیاهچاله‌ها را به زحمت می‌توان سیاه نامید: آنها در حقیقت داغ و سفیدند.

 

◾️در مکانیک کلاسیک سیاه چاله ها سیاه هستند اما در مکانیک کوانتومی سیاه چاله ها تابش می کنند و این چیزی است که نخستین بار هاوکینگ مطرح کرد:

Classically, black holes are black.

Quantum mechanically, black holes radiate, with a radiation known as Hawking radiation, after the British physicist Stephen Hawking who first proposed it.

 

◾️تابش هاوکینگ یک تابش جسم سیاه است که تابع درجه حرارت آن است که از رابطه زیر تبعیت می کند:

Hawking radiation has a blackbody (Planck) spectrum with a temperature T given by

kT = hbar g / (2 pi c) = hbar c / (4 pi rs)

where k is Boltzmann's constant, hbar = h / (2 pi) is Planck's constant divided by 2 pi, and g = G M / rs2 is the surface gravity at the horizon, the Schwarzschild radius rs, of the black hole of mass M. Numerically, the Hawking temperature is T = 4 ?nbsp;10-20 g Kelvin if the gravitational acceleration g is measured in Earth gravities (gees).

The Hawking luminosity L of the black hole is given by the usual Stefan-Boltzmann blackbody formula

L = A sigma T^4

where A = 4 pi rs2 is the surface area of the black hole, and sigma = pi2 k4 / (60 c2 hbar3) is the Stefan-Boltzmann constant. If the Hawking temperature exceeds the rest mass energy of a particle type, then the black hole radiates particles and antiparticles of that type, in addition to photons, and the Hawking luminosity of the black hole rises to

L = A (neff / 2) sigma T^4

where neff is the effective number of relativistic particle types, including the two helicity types (polarizations) of the photon.
═══════════════════
🆔 @Scientific_synthesis
═══════════════════

دوستان عزیز حتما شده بخواهید در سایت های جهانی و ایرانی وبگردی کنید و با مشکل مسدودیت و فیلتر وبسایت مورد نظرتون روبرو شده باشید.


از طرفی وی پی ان ها نرم افزار های نا امنی هستند که بعضا اطلاعات شما را در دیگر سرور ها ذخیره می کند .


برای رفع این مشکل نرم افزار google go را از گوگل پلی دانلود کنید.

و از منوی تنظیمات تیک محدودیت موارد غیر اخلاقی را #غیر_فعال کنید .

سپس از home (تصویر خانه) حالت ساده را فعال کنید.

حجم نرم افزار ۷/۳ مگا بایت است.

Google go
را ازین لینک دانلود کنید.

https://play.google.com/store/apps/details?id=com.google.android.apps.searchlite

◾️سیاره ای که باران آهن دارد . جهنمی سوزان که روز ها آهن در آن تبخیر شده و شبها بشکل باران آهن از آسمان فرو میریزد.

ستاره شناسان با استفاده از رصدخانه جنوبی اروپا (ESO) ، سیاره سیاره ای عجیب را که اکنون WASP-76b نامیده می شود ، 640 سال نوری در صورت فلکی Pisces پیدا کردند. مطابق با اعلامیه مطبوعاتی ESO ، WASP-76b دارای چنین درجه حرارت های عجیب و غریب و شیمیایی است ، که در واقع روزها آهن این سیاره را تبخیر می کند - و شب ها سرد می شود و به عنوان باران فلزی فرو می ریزد .

📌@higgs_field

◾️طبق مدل استاندارد فیزیک ذرات، ذرات ماده با جرم بیشتر میتوانند با گسیل ذرات بوزون یا انرژی، به ذرات با جرم کمتر تبدیل شوند. همچنین ذرات ماده میتوانند با تعامل با پاد ذره خود نیز انرژی آزاد کنند.

◾️اما برخی ذرات مانند نوترینو به دلیل بی جرم بودن، غالبأ برهمکنش خاصی ندارند و همچنین الکترون ها نیز بدلیل داشتن کمترین جرم در میان لپتون ها(ذرات بنیادی و فاقد جز کوچکتر)، نمیتوانند بطور طبیعی انرژی آزاد کنند و تنها با برهمکنش با پادذره آن(پوزیترون) میتوانند اندک جرم خود را به انرژی تبدیل کرده و ذرات بوزون فاقد جرمی بنام "فوتون" را آزاد کنند.

◾️البته این ذرات به شیوه های دیگری نیز آزاد میشوند اما بسیاری از فوتون های تشکیل شده در انفجاربزرگ بدین شیوه بوجود آمده اند.

📌@higgs_field

◾️زمانی که دو سیاهچاله ادغام شدند، نیروی برخورد باعث پرتاب شدن سیاهچالهٔ جوان به درون گاز قرص برافزایش سیاهچالهٔ بزرگتر شد.

📌@higgs_field

◾️برای اولین‌بار، اخترشناسان تلالو نور برخورد دو سیاهچاله را مشاهده کردند. این دو جرم که ۷.۵ میلیارد سال نوری از زمین فاصله داشتند، به یکدیگر رسیده و ادغام شدند. آنها در درون گردابی چرخان از ماده قرار دارند که به اطراف سیاهچاله‌ای بزرگتر و کلان جرم می‌چرخند.

📌@higgs_field

ما کی هستیم؟ در می‌یابیم که در کهکشان ناچیزی از ستاره‌های یکنواخت زندگی می‌کنیم که در سیاره ای در گوشه‌ی فراموش شده‌ی جهان قرار دارد. جهانی که تعداد کهکشان‌های آن، از انسان‌ها بیشتر است.

~ کارل سیگن

#گفتاورد #سیگن


→join us←
→ @higgs_field
→ @higgs_journals
→ @higgs_group

◾️آینده می تواند گذشته را تغییر دهد

شگفتی جهان کوانتوم به اثبات رسیده است. آزمایش دو جداره که نور را در دو حالت موج و ذره به اثبات می رساند به اندازه کافی عجیب و غیرقابل تصور است به خصوص زمانی که اعلام شود مشاهده نور می تواند آن را از موج به ذره یا برعکس تبدیل کند. اما پدیده های عجیب تر این جهان پس از آزمایش «جان ویلر» فیزیکدان در سال 1978 خود را نمایان کرد. آزمایش وی نشان داد مشاهده یک ذره در زمان حاضر می تواند سرنوشت ذره مشابه دیگری در گذشته را متحول سازد. طبق آزمایش دو جداره در صورتی که هر یک از پرتوهای نوری خارج شده از یکی از شکاف های صفحه آزمایش را مشاهده کنید، در واقع پرتو را مجبور کرده اید خصوصیات ذره یی به خود بگیرد و اگر به هدف برخورد پرتو چشم بدوزید خصوصیت موج گونه به پرتو نور بخشیده اید.

 

اما در صورتی که پس از عبور پرتو نور از شکاف به مسیری که از آن ناشی شده است، چشم بدوزید آنگاه است که پرتو نور می تواند در هر دوحالت شکل بگیرد. به بیانی دیگر زمان حال بر گذشته پرتو نوری تاثیر گذاشته است. این آزمایش در آزمایشگاه تنها چند صد هزارم ثانیه به طول می انجامد، اما در مشاهده نورهای ناشی از ستاره های دوردست نیز صدق می کند. در واقع مشاهده اکنون ستاره های دوردست می تواند گذشته چند هزار یا میلیون ساله آنها را تغییر دهد.


📌@higgs_field

 آنچه مرحوم مریم میرزاخانی، ریاضی دان فقید کشورمان درباره ریاضیات گفته که



ریاضیات زیبایی خود را به افراد صبور نشان می دهد، نظریه میدان کوانتومی هم زیبایی بی انتهای خود را به کسانی نشان می دهد که در آموختن آن صبور باشند.

#گفتاورد #مریم_میرزاخانی


📌@higgs_field

◾️کشف دایناسور قاتل حشرات

که ابعادی کوچکتر از گوشی های هوشمند دارد

یک گونه بسیار کوچک که محققان آن را قاتل حشرات نامیده اند در جنوب ماداگاسگار کشف شده که می تواند سرنخ های جدیدی درباره منشاء دایناسورها و همچنین تکامل آنها را در اختیار دانشمندان قرار دهد .

این تحقیق جدید که در ژورنال Proceedings of the National Academy of Science منتشر شده از کشف تعداد انگشت شماری از فسیل خزندگان با نام Kongonaphon Kely با عمر 237 میلیون سال برای اولین بار خبر می دهد .

برای این نام از زبان مالاگاسی و یونان باستان استفاده شده و به معنای قاتل کوچک حشرات است .این دایناسور که ارتفاع آن نزدیک به 10 سانتی متر است از یک آیفون کوتاه تر است .

این حیوان در دسته شاه خزندگان قرار می گیرد که میان دایناسورها و پتروسور پرنده مشترک است و اطلاعات باارزشی درباره تکامل آنها در اختیار دانشمندان قرار می دهد .
یکی از دیرینه شناسان با نام Christian Kammerer در موزه علوم طبیعی کارولینای شمالی در بیانیه ای اعلام کرده : " یک درک کلی مبنی بر اندازه بزرگ دایناسورها وجود دارد اما این حیوان جدید بسیار نزدیک به دایناسورها و پتروسورها است ، ابعاد بسیار کوچکی دارد " .

به گزارش Cnet این تیم با مطالعه نمونه های فسیل موفق به درک سیر تکامل اولیه شاه خزندگان شده و همچنین به مدارکی دست پیدا کرده که نشان می دهد که ابعاد آنها زمانی که برای اولین بار دایناسورها و پتروسورها ظاهر شدند شروع به کوچک شدن کرده است .

محققان با بررسی دندان ها به این موضوع پی بردند که این حیوان احتمالا از حشرات تغذیه می کرده است .
وجود چنین خزنده کوچکی منطقی به نظر می رسد چرا که به خاطر همین ابعاد توانسته زنده بماند . به گفته محققان کاهش اندازه بدن قاتل حشرات به تکامل دایناسورها و پتروسورها نیز کمک کرده است .

این حیوان با ابعاد کوچک خود در نگهداری گرما با مشکل مواجه بوده و به همین علت یک پوشش خاص برای پوست خود داشته است .
تحقیقات گذشته نشان داده بودند که کوچک شدن اندازه یک ضرورت برای نیروی پرواز بوده است .
https://www.cnet.com/news/this-tiny-bug-slayer-unearthed-in-madagascar-is-smaller-than-an-iphone/

◾️طی فرایند خورشیدگرفتگی کامل، ماه روی خورشید را می‌پوشاند و تاریکی همه جا را فرا می‌گیرد. از بالای قرص پوشیده‌شدهٔ خورشید، گویی فورانی از آتش، نور و گازهای بسیار داغ به آسمان زبانه می‌کشد

📌@higgs_field

◾️ اسپین چیست؟



قبل از معرفی اسپین بهتر است دو مفهوم تکانه خطی و تکانه زاویه ای در فیزیک را به شما یاد آوری کنیم:

💢تکانه خطی یا مومنتم

🔸 به حاصل ضرب جرم یک جسم در سرعت آن تکانه گفته می شود. تکانه خطی مقدار انرژی موجود در جسم را نشان می دهد. تکانه یک کمیت برداری است یعنی دارای اندازه و جهت می باشد و جهت آن، هم جهت با بردار سرعت جسم است.

🔹یکی از قانون های بقا در فیزیک، قانون بقای تکانه خطی است، مومنتم از بین نمی رود فقط از جسمی به جسم دیگر منتقل می شود. برای فهمیدن این مسئله یک سری توپ در بازی بیلیارد را در نظر بگیرید هنگامی که به یکی از آن ها ضربه وارد می شود با برخورد با توپ بعدی تکانه خود را به آن منتقل کرده و همین روند تا توپ آخر ادامه دارد.

💢تکانه زاویه ای: 

🔸تکانه زاویه ای به حرکت دورانی یک جسم مربوط می شود. وقتی که جسم به جای حرکت در یک، دو یا سه بعد حرکت چرخشی دارد سرعت آن سرعت زاویه ای نامیده می شود. در این حالت بجای جرم جسم باید از کمیتی به نام اینرسی (I) استفاده کنیم چنین جسمی علاوه بر تکانه خطی دارای تکانه زاویه ای (L) است که جهت آن از قانون دست راست تعیین می شود.

🔹در فیزیک وقتی به جای ذره، یک جسم با حجم و توزیع چگالی خاص داریم باید به جای جرم از کمیتی به نام اینرسی صحبت کنیم که مقدار آن به چگونگی توزیع ذرات در جسم و محور چرخش جسم بستگی دارد.

🔸می دانیم که کره زمین دارای دو نوع حرکت وضعی و انتقالی است. حرکت آن به دور خورشید را حرکت انتقالی و چرخش زمین به دور خودش را حرکت وضعی می‌ گویند. هر یک از این دو نوع حرکت، دارای اندازه حرکت زاویه‌ای مخصوص به خود است.

🔹الکترون هم مانند زمین دارای این دو نوع حرکت است، یکی به دور هسته و یکی به دور خودش، الکترون در اثر حرکت به دور خودش دارای تکانه زاویه ای می شود که به آن اسپین الکترون گفته می شود.

🔸اسپین ( Spin)، از خاصیت‌های بنیادی ذرات زیراتمی است که معادل کلاسیک ندارد و یک خاصیت کوانتومی بشمار می‌آید. نزدیک‌ترین خاصیت کلاسیک به اسپین اندازه‌حرکت زاویه‌ای است.


💢تائید تجربی اسپین الکترون

🔹شاید بدانید که اگر یک ذره باردار متحرک باشد در اطراف آن یک میدان مغناطیسی به وجود می آید بنابراین حرکت چرخشی الکترون (با بار منفی)، مانند حلقه جریانی است که گشتاور مغناطیسی خاص خود را به دنبال دارد.

🔸پس اگر یک میدان خارجی به چنین ذره ای وارد شود انتظار داریم که برهمکنشی بین این دو میدان صورت بگیرد، که البته ما فقط از روی نتایج آزمایش می توانیم به وجود این چنین بر هم کنشی پی ببریم. دقیقا دانشمندان با انجام این آزمایش به وجود ساختار ریز اتم ها و به دنبال آن به اسپین پی بردند.

🔹آن ها با گذاشتن اتم در معرض میدان مغناطیسی خارجی جابجایی در ترازهای انرژی آن ها مشاهده کردند حدس دانشمندان این بود که این جابجایی می بایست در اثر بر همکنش میدانی با میدان خارجی اعمالی به وجود آمده باشد که امروزه اسپین الکترون گفته می شود.

🔸این نوع آزمایش ها و نیز شواهد تجربی دیگر نشان می‌‌دهند که الکترون، تکانه زاویه‌ای و گشتاور مغناطیسی دارد که به حرکت آن بر مدار پیرامون هسته مربوط نبوده، بلکه به ذات ذره مربوط است.

 ◾️ Quantum Mechanics

📌@higgs_field

تعریفی که نسبیت از فضا-زمان به عنوان یک میدان دینامیک(پویا) دارد و توسط هندسه ریمانی توضیح داده می شود فقط در ابعاد بزرگتر از طول پلانک کاربرد دارد.

مطالعه ساختار فضا-زمان در مقیاس پلانک جزو مباحث گرانش کوانتومی است.

نسبیت عام توضیح می دهد که فضا-زمان یک میدان دینامیک است که تحت تاثیر جرم و انرژی خمیدگی پیدا می کند.

از طرفی گرانش کوانتومی توضیح می دهد که این میدان دینامیک، کوانتیزه شده است و خواص کوانتومی دارد ‌.

📌@higgs_field

◾️چرا گرانش از سه نیروی اصلی دیگر بسیار ضعیف تر است؟!

شاید بتوان گفت گرانش مرموز ترین نیرو در بین چهار نیروی شناخته شده است که موجب ناسازگاری نسبیت و مکانیک کوآنتوم نیز میشود.
اما چیزی که گرانش را برای ما جالب توجه میکند اینست که ممکن است دریچه ای به جهان ها یا ابعاد دیگر باشد!

براساس تئوری M، جهان ما یک سیستم سه بعدی در درون یک پوسته یا ابرفضای چند بعدی است که این ابعاد فراتر از ابعاد سه گانه جهان ما قرار دارند.(بطوریکه در تئوری ریسمان که میتوان گفت خود محصول ثانویه تئوری M میباشد، این لایه های چندگانه در بطن ابعاد سه گانه جهان ما قرار دارند!)

یکی از فرضیاتی که علت ضعیفتر بودن نیروی گرانش نسبت به سایر نیرو های طبیعت را به ما توجیه میکند اینست که ممکن است بخشی از نیروی وارده از سوی گرانش که براساس نسبیت عام، ناشی از خمیدگی هندسه فضا-زمانی است، به ابعاد دیگر این پوسته چندبعدی رسوخ کند و بنابراین تنها بخش اندکی از آن بصورت فعل و انفعلات گرانشی موجود خود را به ما نشان دهد!

📌@higgs_field

♻️انقباض #لورنتس_جرالد

◾️ انقباض طول که به انقباض لورنتس-جرالد معروف است، یکی از نتایج نظریه نسبیت خاص است که آلبرت اینشتین در سال 1905 ارائه داده بود. مطابق این نتیجه، در تمامی اجسامی که با سرعتی غیر از صفر نسبت به یک ناظر در حال حرکت هستند طول کاهش می یابد. نکته ی مهم این است که این تغییر طول در سرعت های پایین بسیار ناچیز و قابل چشم پوشی است و تنها در مواردی محسوس است که سرعت جسم حداقل یک دهم سرعت نور باشد.

📌@higgs_field

‌

◾️برای مشاهده ی ریسمان های پیش بینی شده در نظریه ریسمان نیاز به شتاب دهنده ای در ابعاد کهکشان راه شیری داریم .



♻️ ابعاد ریسمان ها به اندازه ی طول پلانک (35-^10متر) است. در حالی که اندازه پروتون 0.877 فمتو متر ( 15-^10 متر) و محیط بزرگترین ستاب دهنده ساخت بشر برابر 27 کیلومتر است. مشاهده ی ریسمان ها به صورت مستقیم فعلا ممکن نیست اما اگر در شتاب دهنده ها ذرات گراویتون و یا سیاهچاله های میکروسکوپی مشاهده شوند تاییدی بر وجود ابعاد اضافی فضا خواهد بود.


📌@higgs_field

◾️آیا تا کنون به چگونگی و توضیح کوانتومی بازتاب تصویر اشیا در آیینه اندیشیده اید؟

زمانی که یک اتم از خارج انرژی دریافت می‌کند این انرژی در بسته‌های دقیقاً معین کوانتا جذب اتم می‌گردد و الکترون‌ها به مدارهای دورتر از هسته به سطوح انرژی بالاتر جابه‌جا می‌شوند و جذب بیشتر کوانتای انرژی به وسیله اتم باعث انتقال بیشتر الکترون از هسته می‌گردد. این حالت که اتم به صورت تحریک شده درآمده نمی‌تواند برای مدت طولانی دوام بیاورد و با برگشتن الکترون به حالت قبلی اتم نیز به حالت عادی خود بر می‌گردد.

اما این مطلب توضیح بازتاب در مکانیک کوانتومی نیست و توصیف این مطلب به مراتب پیچیده تر است.

📌@higgs_field