🟣 در یک بُعد پایینتر
ماریان فریبرگر
اگر به شما بگویم دنیا دو بعدی است چه ؟ احتمالا بیشتر از اینکه بگوییم ده بعدی است، شگفت زده خواهید شد . همه ما از پذیرش این موضوع که دنیا احتمالا پیچیدهتر از آن چه که حواس و ادراک ما نشان میدهد - هست ، بسیار خوشحالیم - اما آیا میتواند سادهتر باشد؟
این احتمالی است که سانجی رامگولام از دانشگاه کوئین مری لندن در حال بررسی آن است: او در حال توسعه توصیفی دو بعدی از یونیورس است. تا کنون این نظریه فقط در مورد یونیورس اسباببازی toy universe صدق میکند ، اما نتایج او ممکن است روزی بینش مهمی از دنیای واقعی به ما بدهد.
قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/7158
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/7167
قسمت سوم
https://t.me/phys_Q/7169
ماریان فریبرگر
اگر به شما بگویم دنیا دو بعدی است چه ؟ احتمالا بیشتر از اینکه بگوییم ده بعدی است، شگفت زده خواهید شد . همه ما از پذیرش این موضوع که دنیا احتمالا پیچیدهتر از آن چه که حواس و ادراک ما نشان میدهد - هست ، بسیار خوشحالیم - اما آیا میتواند سادهتر باشد؟
این احتمالی است که سانجی رامگولام از دانشگاه کوئین مری لندن در حال بررسی آن است: او در حال توسعه توصیفی دو بعدی از یونیورس است. تا کنون این نظریه فقط در مورد یونیورس اسباببازی toy universe صدق میکند ، اما نتایج او ممکن است روزی بینش مهمی از دنیای واقعی به ما بدهد.
قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/7158
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/7167
قسمت سوم
https://t.me/phys_Q/7169
👍1
💢در یک بُعد پایینتر
ماریان فریبرگر
قسمت نخست
💢 holographic universe
سانجی رامگولام در حال بسط و بررسی توصیفی است که به ظهور فضازمان ۳+۱ بعدی آشنای ما از فضازمانی ۲+۱ بعدی نا آشنا ، میپردازد ، کار رامگولام در مرز بین دو تئوری قرار دارد. اولین مورد، که تئوری میدان کوانتومیQFT نامیده میشود ، کوچکترین بلوکهای سازنده طبیعت، ذرات ساب اتمیک مانند کوارکها و برهمکنشهای آنها شامل نیروی هستهای قوی و نیروی الکتروضعیف را توصیف میکند اما هنوز جای کار بسیار دارد .
تئوری میدان کوانتومی در آزمایشات تجربی ، تست شده و به نحو شگفت انگیزی به خوبی پاسخ داده است. اما یک مشکل دارد. نمی تواند سومین نیروی باقیمانده طبیعت را توصیف کند:
- گرانش gravity
این یک نیروی کمتر از تئوری همه-چیز every thing theory است.
تئوری دوم، به نام تئوری ریسمان String Theory ، تلاشی برای اصلاح این وضعیت است. تئوری ریسمان تمام ذرات و نیروهای بنیادین را با استفاده از یک چارچوب ریاضی توصیف می کند. این یک تئوری زیبا ست که بسیاری را با ظرافت ریاضی خود اغوا کرده است، اما مشکل اینجاست که هیچ کس نمی داند که آیا واقعاً درست است یا خیر؟
در حال حاضر هیچ آزمایش تجربی که بتوان از آن برای تست تئوری ریسمان استفاده کرد وجود ندارد و برای مدتی نیز وجود نخواهد داشت. بنابراین فیزیکدانان بین یک صخره و یک موقعیت دشوار گیر افتاده اند. تئوری کاندیدای همه چیز و تئوری ریسمان، صرفاً نظری است و جامع ترین تئوری قابل آزمایش آنها، تئوری میدان کوانتومی، مشابهتی با تئوری همه چیز ندارد.
پیشرفت در یافتن تئوری تجربی برای همه چیز ، بسیار کند بوده ، اما در سال 1999، فیزیکدان آرژانتینی، خوان مالداسنا، راهی واقعاً شگفتانگیز برای پیوند دادن تئوری ریسمان و تئوری میدان کوانتومی با یکدیگر ارائه کرد. مالداسینا یک یونیورس اسباببازی ریاضی ایجاد کرد که میتوانید آن را در مقایسه ای ابتدایی ، به عنوان یک بادکنک متورم در نظر بگیرید. فیزیک روی مرز بالون ( روی سطح آن )، توسط یک تئوری میدان کوانتومی توصیف شده است، که فاقد نیروی گرانش است.و فیزیک درون بالون توسط یک نوع از تئوری ریسمان توصیف شده که شامل گرانش می شود.
آنچه قابل توجه است این است که این دو یونیورس معادل هم هستند: برای هر فرآیندی در مرز، مثلاً ذرات در حال حرکت با هم در یک مایع، فرآیند مربوطه در داخل وجود دارد، دقیقا مانند تشکیل یک نوع خاص از سیاهچاله و بالعکس!
یکی از جهتهای این تناظرات Corresponding دوسویه(Ads/CFT) نام کشف مالداسینا را داده است: این کشف به عنوان اصل هولوگرافیک شناخته میشود، زیرا فیزیک مرز، فیزیک داخلی را به تصویر میکشد، همانطور که هولوگرام دوبعدی تصویری سهبعدی را در بر میگیرد.
هیچ یک از دو یونیورس اسباب بازی، یونیورسی که در مرز بالون و یا یونیورسی که درون آن قرار دارد، با دنیای واقعی که ما در آن زندگی می کنیم مطابقت ندارد (در آنالوژی بادکنکی ما) .
یونیورس مرزی فاقد گرانش (که در واقع 4 بعدی است) ویژگیهای ساده و قابل فهمی دارد اما مطمئن نیستیم یونیورس واقعی عملا شامل آن باشد. اما تطابقات مالداسنا maldacena correspondence راهی با استفاده از این دو گانگی به ما میدهد تا مسائلی را که نمی توانیم در تئوری ریسمان با استفاده از ریاضیات تئوری میدان کوانتومی و بالعکس، حل کنیم ، بدست می دهد . و این به ساختارهای پنهان در هر دو تئوری به این مطلب اشاره دارد که ممکن است روزی اطلاعات مهمی در مورد یونیورسی که در آن زندگی می کنیم به ما بدهد.
🆔 @phys_Q
ماریان فریبرگر
قسمت نخست
💢 holographic universe
سانجی رامگولام در حال بسط و بررسی توصیفی است که به ظهور فضازمان ۳+۱ بعدی آشنای ما از فضازمانی ۲+۱ بعدی نا آشنا ، میپردازد ، کار رامگولام در مرز بین دو تئوری قرار دارد. اولین مورد، که تئوری میدان کوانتومیQFT نامیده میشود ، کوچکترین بلوکهای سازنده طبیعت، ذرات ساب اتمیک مانند کوارکها و برهمکنشهای آنها شامل نیروی هستهای قوی و نیروی الکتروضعیف را توصیف میکند اما هنوز جای کار بسیار دارد .
تئوری میدان کوانتومی در آزمایشات تجربی ، تست شده و به نحو شگفت انگیزی به خوبی پاسخ داده است. اما یک مشکل دارد. نمی تواند سومین نیروی باقیمانده طبیعت را توصیف کند:
- گرانش gravity
این یک نیروی کمتر از تئوری همه-چیز every thing theory است.
تئوری دوم، به نام تئوری ریسمان String Theory ، تلاشی برای اصلاح این وضعیت است. تئوری ریسمان تمام ذرات و نیروهای بنیادین را با استفاده از یک چارچوب ریاضی توصیف می کند. این یک تئوری زیبا ست که بسیاری را با ظرافت ریاضی خود اغوا کرده است، اما مشکل اینجاست که هیچ کس نمی داند که آیا واقعاً درست است یا خیر؟
در حال حاضر هیچ آزمایش تجربی که بتوان از آن برای تست تئوری ریسمان استفاده کرد وجود ندارد و برای مدتی نیز وجود نخواهد داشت. بنابراین فیزیکدانان بین یک صخره و یک موقعیت دشوار گیر افتاده اند. تئوری کاندیدای همه چیز و تئوری ریسمان، صرفاً نظری است و جامع ترین تئوری قابل آزمایش آنها، تئوری میدان کوانتومی، مشابهتی با تئوری همه چیز ندارد.
پیشرفت در یافتن تئوری تجربی برای همه چیز ، بسیار کند بوده ، اما در سال 1999، فیزیکدان آرژانتینی، خوان مالداسنا، راهی واقعاً شگفتانگیز برای پیوند دادن تئوری ریسمان و تئوری میدان کوانتومی با یکدیگر ارائه کرد. مالداسینا یک یونیورس اسباببازی ریاضی ایجاد کرد که میتوانید آن را در مقایسه ای ابتدایی ، به عنوان یک بادکنک متورم در نظر بگیرید. فیزیک روی مرز بالون ( روی سطح آن )، توسط یک تئوری میدان کوانتومی توصیف شده است، که فاقد نیروی گرانش است.و فیزیک درون بالون توسط یک نوع از تئوری ریسمان توصیف شده که شامل گرانش می شود.
آنچه قابل توجه است این است که این دو یونیورس معادل هم هستند: برای هر فرآیندی در مرز، مثلاً ذرات در حال حرکت با هم در یک مایع، فرآیند مربوطه در داخل وجود دارد، دقیقا مانند تشکیل یک نوع خاص از سیاهچاله و بالعکس!
یکی از جهتهای این تناظرات Corresponding دوسویه(Ads/CFT) نام کشف مالداسینا را داده است: این کشف به عنوان اصل هولوگرافیک شناخته میشود، زیرا فیزیک مرز، فیزیک داخلی را به تصویر میکشد، همانطور که هولوگرام دوبعدی تصویری سهبعدی را در بر میگیرد.
هیچ یک از دو یونیورس اسباب بازی، یونیورسی که در مرز بالون و یا یونیورسی که درون آن قرار دارد، با دنیای واقعی که ما در آن زندگی می کنیم مطابقت ندارد (در آنالوژی بادکنکی ما) .
یونیورس مرزی فاقد گرانش (که در واقع 4 بعدی است) ویژگیهای ساده و قابل فهمی دارد اما مطمئن نیستیم یونیورس واقعی عملا شامل آن باشد. اما تطابقات مالداسنا maldacena correspondence راهی با استفاده از این دو گانگی به ما میدهد تا مسائلی را که نمی توانیم در تئوری ریسمان با استفاده از ریاضیات تئوری میدان کوانتومی و بالعکس، حل کنیم ، بدست می دهد . و این به ساختارهای پنهان در هر دو تئوری به این مطلب اشاره دارد که ممکن است روزی اطلاعات مهمی در مورد یونیورسی که در آن زندگی می کنیم به ما بدهد.
🆔 @phys_Q
Telegram
attach 📎
👍1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
💢 موجودیتی تعلیق یافته در دل میدانی که بر سطح آن نوساناتی کوچک و گذرا بشکل امواج وجود دارد . در این میدان شاهد جرم و درجه آزادی و حرکت در ابعاد مکانی و زمانی هستیم . به راستی ما چه هستیم و کجا هستیم ؟!
شاید ما تنها حالتی پایدار از انرژی در روندی بنام تکامل فضازمانی ، باشیم .
💢@higgs_field
شاید ما تنها حالتی پایدار از انرژی در روندی بنام تکامل فضازمانی ، باشیم .
💢@higgs_field
👍1🤩1
💢 توهم ِ یونیورس the Illusory universe
ماریان فریبرگر
با توجه به اینکه بسیاری از ما دستکم یک بخش خوب از زندگی خود را به صورت آنلاین تجربه کردیم، ممکن است چنین به نظر برسد که واقعیت reality در چند دهه اخیر گسترش بسیاری یافته است. با این حال، به نگر میرسد در یکی از شاخه های فیزیک نظری، همه چیز به سمت دیگری پیش می رود.
در طول دو دهه گذشته، تئوریسین های تئوری ریسمان String Theory این ایده را توسعه دادهاند که فضا و زمانی که ما در آن زیست میکنیم، و از جمله خودمان، احتمالا چیزی بیش از یک توهم نباشد، واقعیت (رئالیتی) که ما با آن سروکار داریم ، از یک هولوگرام ظهور یافته(Emerge) که فاقد ویژگی مهمی از آن است : بُعد سوم
خوآن مالداسنا استاد موسسه مطالعات پیشرفته در پرینستون، نقش کلیدی در توسعه این ایده، که به عنوان اصل هولوگرافیک معروف است، ایفا کرده است. در دهه 1990، مالداسنا اولین مدل از یونیورس را ارائه کرد که اصل هولوگرافیک را توضیح میداد.
telegra.ph/توهم--یونیورس-08-31
💢@higgs_field
ماریان فریبرگر
با توجه به اینکه بسیاری از ما دستکم یک بخش خوب از زندگی خود را به صورت آنلاین تجربه کردیم، ممکن است چنین به نظر برسد که واقعیت reality در چند دهه اخیر گسترش بسیاری یافته است. با این حال، به نگر میرسد در یکی از شاخه های فیزیک نظری، همه چیز به سمت دیگری پیش می رود.
در طول دو دهه گذشته، تئوریسین های تئوری ریسمان String Theory این ایده را توسعه دادهاند که فضا و زمانی که ما در آن زیست میکنیم، و از جمله خودمان، احتمالا چیزی بیش از یک توهم نباشد، واقعیت (رئالیتی) که ما با آن سروکار داریم ، از یک هولوگرام ظهور یافته(Emerge) که فاقد ویژگی مهمی از آن است : بُعد سوم
خوآن مالداسنا استاد موسسه مطالعات پیشرفته در پرینستون، نقش کلیدی در توسعه این ایده، که به عنوان اصل هولوگرافیک معروف است، ایفا کرده است. در دهه 1990، مالداسنا اولین مدل از یونیورس را ارائه کرد که اصل هولوگرافیک را توضیح میداد.
telegra.ph/توهم--یونیورس-08-31
💢@higgs_field
Telegram
attach 📎
👍3
💢شبکه کوانتومی و چالش های پیش رو
مارا جانسون گرو
چنانکه وارد عصر شبکه های کوانتومی می شویم چهار مطلب مهم وجود دارد که باید بدانیم :
telegra.ph/شبکه-کوانتومی-چیست-08-31
ترجمه و تنظیم : کوانتوم مکانیک
💢@higgs_field
مارا جانسون گرو
چنانکه وارد عصر شبکه های کوانتومی می شویم چهار مطلب مهم وجود دارد که باید بدانیم :
telegra.ph/شبکه-کوانتومی-چیست-08-31
ترجمه و تنظیم : کوانتوم مکانیک
💢@higgs_field
👍1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
💢 "جسیکا اسمیت" در آپریل ۲۰۲۲ شانس این رو داشت که دست مصنوعی و هوشمند خود را از طرف توسعه دهندگان پروتز بیونیک (COVVI) امتحان کند.
این هدیه ای از طرف تکنولوژی و علم است که به انسان ها داده می شود. لحظات ناب را می توان در چهره او دید!
💢@higgs_field
این هدیه ای از طرف تکنولوژی و علم است که به انسان ها داده می شود. لحظات ناب را می توان در چهره او دید!
💢@higgs_field
👏4
💢 پیروز خان
یوز واژه پارسی از واژه یوزیدن به معنای جستن است . یوز ایرانی persian cheetah زیر گونه یوز آسیایی asiatic cheetah است که ۷۰ تا ۳۰ هزار سال پیش از جمعیت یوزهای آفریقایی جدا شد و اکنون در کل آسیا ، تنها زیستگاه این گونه کویر مرکزی ایران شناخته شده است . این گونه طبق برآورد سال ۱۳۹۹ شامل تنها ۱۰ تا ۲۰ قلاده می شد .
💢@higgs_field
یوز واژه پارسی از واژه یوزیدن به معنای جستن است . یوز ایرانی persian cheetah زیر گونه یوز آسیایی asiatic cheetah است که ۷۰ تا ۳۰ هزار سال پیش از جمعیت یوزهای آفریقایی جدا شد و اکنون در کل آسیا ، تنها زیستگاه این گونه کویر مرکزی ایران شناخته شده است . این گونه طبق برآورد سال ۱۳۹۹ شامل تنها ۱۰ تا ۲۰ قلاده می شد .
💢@higgs_field
👍4❤3
💢در یک بُعد پایینتر
ماریان فریبرگر
قسمت دوم
📌فیزیک هولوگرافیک
تناظرات correspondence مالداسینا یک بستر کار عالی برای فیزیکدانان ایجاد کرد و رامگولام و همکارانش در این بستر مشغول هستند و خود را سرگرم کرده اند. اگرچه مالداسینا انگیزه اولیه را به ارمغان آورد، اما تناظرات بسیاری وجود دارد که باید بر روی جزئیات آنها کار شود . فعلا گرانش مورد توجه ویژه است.
فیزیکدانان معتقدند که گرانش توسط یک ذره حامل نیروی گرانش به نام گراویتون (که هنوز در آزمایشگاه شناسایی نشده است، بنابراین فرضی است) منتقل می شود. ایده اصلی تئوری ریسمان - این که ذرات مانند نقاط کوچکی که در فضا در حال حرکتند ، نیست ، بلکه مانند ریسمان های مرتعش (vibrating strings ) کوچک هستند، در نتیجه گراویتون ها نیز این فُرم ریسمانی را می پذیرند. اما تئوری ریسمان به تارهای مرتعش ختم نمی شود.
سطوح دو بعدی مانند دایره ها، اشکال سه بعدی و آبجکت های با ابعاد بالاتر که همگی در جهان ده بعدی چنانکه تئوری ریسمان توصیف می کند قرار دارند - نیز نقش مهمی ایفا می کنند. که وابسته به برین ها branes است.
رامگولام توضیح می دهد:
"ذره تمرکز یا غلظتی از ماده و انرژی است. برین نیز تمرکزی از ماده و انرژی است که در فضا گسترش یافته است. اگر توصیف ساده تری بخواهید برین ماده توزیع شده است."
گراویتونها نیز میتوانند فُرم برین به خود بگیرند، و زمانی که این کار را میکنند، گراویتونهای غولپیکر giant graviton نامیده میشوند.
سوال ما این بود که گراویتونهای غولپیکر در دنیای مرزی تناظر هولوگرافیک با چه نوع آبجکت هایی مطابق و متناظر هستند.
این جهان مرزی فاقد گرانش است، اما حاوی چیزی شبیه به نیروی هسته ای قوی است که ذرات ساب اتمیک را در کنار هم نگه می دارد تا اتم ها را تشکیل دهند.
درست مانند نیروی الکترومغناطیسی که برانگیختگی ها و تحریکات موجود در یک میدان الکترومغناطیسی در سرتاسر یونیورس است ، نیروی قوی هسته-مانند nuclear-like از طریق میدان های به اصطلاح کوانتومی کار می کند. رامگولام نسخه خاصی از نظریه میدان کوانتومی را در نظر گرفت که شامل چندین نوع از این میدان های کوانتومی است.
همه این موارد می توانند با هم ترکیب شوند و ذرات کامپوزیت(ترکیبی) را تشکیل دهند. برخی از این کامپوزیت ها با گراویتون های غول پیکر در دنیای تئوری ریسمان درونی مکاتبات دارند.
🔺سوال این بود که کدام ها؟
رامگولام و همکارانش پاسخ های آشکاری برای این سوال پیدا کردند. در این فرآیند، آنها دریافتند که کامپوزیتهای بخش نظریه میدان کوانتومی با استفاده از ریاضیات جایگشتها permutations ، یعنی ریاضیات بازآرایی چیزها ، که با ابزارهای قدرتمند همراه است، به بهترین وجه قابل درک هستند. استفاده هوشمندانه از این ابزار، محاسبات در بخش نظریه میدان کوانتومی را بسیار آسان می کند.
با استفاده از تناظر correspondence ، محاسبات میتوانند در بخش تئوری ریسمان به سؤالاتی درباره گرانش که قبلاً حل نشده بودند، پاسخ دهند. به عنوان مثال، چگونه گراویتون های کم انرژی با گراویتون های غول پیکر پرانرژی برهم کنش می کنند؟ انرژی های برانگیختگی ریسمان های متصل به گراویتون های غول پیکر چه هستند؟
رامگولام می گوید: "ما اکنون یک روش کاملاً جدید برای محاسبه برهمکنش های گرانشی داریم."
*پینوشت :
در تئوری ریسمان و ابرگرانش غشاء آبجکتی فیزیکی ست که کانسپت پارتیکل نقطه-مانند را به ابعاد بالاتر تعمیم می دهد .
For example a point like particle is a zero or more dimensional brane .
🆔 @phys_Q
ماریان فریبرگر
قسمت دوم
📌فیزیک هولوگرافیک
تناظرات correspondence مالداسینا یک بستر کار عالی برای فیزیکدانان ایجاد کرد و رامگولام و همکارانش در این بستر مشغول هستند و خود را سرگرم کرده اند. اگرچه مالداسینا انگیزه اولیه را به ارمغان آورد، اما تناظرات بسیاری وجود دارد که باید بر روی جزئیات آنها کار شود . فعلا گرانش مورد توجه ویژه است.
فیزیکدانان معتقدند که گرانش توسط یک ذره حامل نیروی گرانش به نام گراویتون (که هنوز در آزمایشگاه شناسایی نشده است، بنابراین فرضی است) منتقل می شود. ایده اصلی تئوری ریسمان - این که ذرات مانند نقاط کوچکی که در فضا در حال حرکتند ، نیست ، بلکه مانند ریسمان های مرتعش (vibrating strings ) کوچک هستند، در نتیجه گراویتون ها نیز این فُرم ریسمانی را می پذیرند. اما تئوری ریسمان به تارهای مرتعش ختم نمی شود.
سطوح دو بعدی مانند دایره ها، اشکال سه بعدی و آبجکت های با ابعاد بالاتر که همگی در جهان ده بعدی چنانکه تئوری ریسمان توصیف می کند قرار دارند - نیز نقش مهمی ایفا می کنند. که وابسته به برین ها branes است.
رامگولام توضیح می دهد:
"ذره تمرکز یا غلظتی از ماده و انرژی است. برین نیز تمرکزی از ماده و انرژی است که در فضا گسترش یافته است. اگر توصیف ساده تری بخواهید برین ماده توزیع شده است."
گراویتونها نیز میتوانند فُرم برین به خود بگیرند، و زمانی که این کار را میکنند، گراویتونهای غولپیکر giant graviton نامیده میشوند.
سوال ما این بود که گراویتونهای غولپیکر در دنیای مرزی تناظر هولوگرافیک با چه نوع آبجکت هایی مطابق و متناظر هستند.
این جهان مرزی فاقد گرانش است، اما حاوی چیزی شبیه به نیروی هسته ای قوی است که ذرات ساب اتمیک را در کنار هم نگه می دارد تا اتم ها را تشکیل دهند.
درست مانند نیروی الکترومغناطیسی که برانگیختگی ها و تحریکات موجود در یک میدان الکترومغناطیسی در سرتاسر یونیورس است ، نیروی قوی هسته-مانند nuclear-like از طریق میدان های به اصطلاح کوانتومی کار می کند. رامگولام نسخه خاصی از نظریه میدان کوانتومی را در نظر گرفت که شامل چندین نوع از این میدان های کوانتومی است.
همه این موارد می توانند با هم ترکیب شوند و ذرات کامپوزیت(ترکیبی) را تشکیل دهند. برخی از این کامپوزیت ها با گراویتون های غول پیکر در دنیای تئوری ریسمان درونی مکاتبات دارند.
🔺سوال این بود که کدام ها؟
رامگولام و همکارانش پاسخ های آشکاری برای این سوال پیدا کردند. در این فرآیند، آنها دریافتند که کامپوزیتهای بخش نظریه میدان کوانتومی با استفاده از ریاضیات جایگشتها permutations ، یعنی ریاضیات بازآرایی چیزها ، که با ابزارهای قدرتمند همراه است، به بهترین وجه قابل درک هستند. استفاده هوشمندانه از این ابزار، محاسبات در بخش نظریه میدان کوانتومی را بسیار آسان می کند.
با استفاده از تناظر correspondence ، محاسبات میتوانند در بخش تئوری ریسمان به سؤالاتی درباره گرانش که قبلاً حل نشده بودند، پاسخ دهند. به عنوان مثال، چگونه گراویتون های کم انرژی با گراویتون های غول پیکر پرانرژی برهم کنش می کنند؟ انرژی های برانگیختگی ریسمان های متصل به گراویتون های غول پیکر چه هستند؟
رامگولام می گوید: "ما اکنون یک روش کاملاً جدید برای محاسبه برهمکنش های گرانشی داریم."
*پینوشت :
در تئوری ریسمان و ابرگرانش غشاء آبجکتی فیزیکی ست که کانسپت پارتیکل نقطه-مانند را به ابعاد بالاتر تعمیم می دهد .
For example a point like particle is a zero or more dimensional brane .
🆔 @phys_Q
Telegram
attach 📎
💢در یک بُعد پایینتر
ماریان فریبرگر
قسمت سوم و پایانی
📌کنه و وجود دو بعدی The 2D essence
چنین نتایجی واقعاً شگفتانگیز هستند: اکنون میتوانید آنچه را که در یک جهان 10D حاوی گرانش اتفاق میافتد، از طریق محاسبات انجام شده از یک دنیای 4D بدون گرانش تصور کنید.
اما چیزهای بیشتری وجود دارد، پس نفسی عمیق بکشید. دنیای 4D تئوری میدان کوانتومی شامل تقارن های اضافی زیادی است که می توانید از آنها برای ساده تر کردن تنظیمات خود استفاده کنید.
در تشبیهی بسیار ضعیف ، پروانه ای را در نظر بگیرید که یک محور تقارن از وسط آن عبور کرده است . اگر میخواهید الگوی بالهای آن را درک کنید، تنها باید یکی از آنها را در نظر بگیرید، زیرا میدانید که الگوی روی بالهای آن دقیقاً یک تصویر آینهای خواهد بود - تنها باید نیمی از آبجکت اصلی را در نظر بگیرید.
به طور مشابهی ، با استفاده از ریاضیاتِ تقارن برای فشرده سازی قطعات مهم اطلاعات، رامگولام موفق شده تئوری میدان کوانتومی4D را به یک تئوری میدان توپولوژیکی2D تبدیل کند: دنیایی که از سطوحی مانند کره یا سطح یک دونات تشکیل شده است. .
البته کار هنوز در حال پیشرفت است، اما ایده اصلی اینست که تمام اطلاعاتی را که برای درک دنیای4D نیاز دارید در سطوح 2D که قطعات اطلاعات با قوانین خاصی برای ایجاد سطوح پیچیده تر ، چسبانده و رمزگذاری شده اند ، ایجاد شده است . و از آنجایی که دنیای4D، از طریق تناظر correspondence ADS/CFT ، جهان 10Dتئوری ریسمان را توصیف می کند، این معنی را می دهد که اطلاعات مربوط به کل جهان 10D در سطحی دو بعدی بسته بندی شده است. البته بنا بر اعتراف خود رامگولام درک این مطلب دشوار و گیج کننده است.
🔺همه اینها برای دنیای واقعی چه معنایی دارد؟
هیچ یک از دو دنیایی که از طریق تناظر مالداسینا به هم مرتبط شده اند، شبیه دنیایی که ما در آن زندگی می کنیم ، نیستند : این دو یونیورس های اسباب بازی هستند که برای تقویت درک ما از تئوری ها طراحی شده اند.
رامگولام میگوید: " این واقعیت که گرانش [در تئوری ریسمان] را میتوان با استفاده از [تئوری میدان کوانتومی] محاسبه کرد، به این معنی است که ساختارهای پنهانی در مورد این تئوری وجود دارد که هنگام ارتباط آن به جهان میتوان آشکارشان کرد ."
اما ابتدا میخواهیم بفهمیم که این ساختارها چه هستند ، تا نهایتا بفهمیم این تئوری واقعاً درباره چیست.» گرانش در تئوری ریسمان هنوز سوالات گیج کننده بسیاری را در بر دارد. اما آنچه که این داستان به ما میگوید این است که از میان این همه شلوغی و آشفتگی ، چیز بسیار سادهای پدیدار میشود، ساده به این صورت که میتوانید محاسبات را با استفاده از ترکیب سازی های بسیار ساده انجام دهید.»
اما اگر در نهایت معلوم شود که دنیای واقعی را می توان به طور کامل با استفاده از یک تئوری میدان توپولوژیکی 2D توصیف کرد، درست مانند مثال اسباب بازی رامگولام، چه؟ این برای 4D فضا-زمان که ما درک می کنیم چه معنایی دارد؟
یکی از معانی احتمالی آن این است که ادراک ما به نحوی ما را به ابعاد متعددی سوق می دهد . نه این که 4D معمول فضا-زمان آشنای ما واقعاً وجود نداشته باشند، بلکه مختصرترین و زیباترین توصیف ما از جهان به آن نیازی ندارد. که واقعاً گیج کننده است!
🆔 @phys_Q
🔻butterfly symmetry
ماریان فریبرگر
قسمت سوم و پایانی
📌کنه و وجود دو بعدی The 2D essence
چنین نتایجی واقعاً شگفتانگیز هستند: اکنون میتوانید آنچه را که در یک جهان 10D حاوی گرانش اتفاق میافتد، از طریق محاسبات انجام شده از یک دنیای 4D بدون گرانش تصور کنید.
اما چیزهای بیشتری وجود دارد، پس نفسی عمیق بکشید. دنیای 4D تئوری میدان کوانتومی شامل تقارن های اضافی زیادی است که می توانید از آنها برای ساده تر کردن تنظیمات خود استفاده کنید.
در تشبیهی بسیار ضعیف ، پروانه ای را در نظر بگیرید که یک محور تقارن از وسط آن عبور کرده است . اگر میخواهید الگوی بالهای آن را درک کنید، تنها باید یکی از آنها را در نظر بگیرید، زیرا میدانید که الگوی روی بالهای آن دقیقاً یک تصویر آینهای خواهد بود - تنها باید نیمی از آبجکت اصلی را در نظر بگیرید.
به طور مشابهی ، با استفاده از ریاضیاتِ تقارن برای فشرده سازی قطعات مهم اطلاعات، رامگولام موفق شده تئوری میدان کوانتومی4D را به یک تئوری میدان توپولوژیکی2D تبدیل کند: دنیایی که از سطوحی مانند کره یا سطح یک دونات تشکیل شده است. .
البته کار هنوز در حال پیشرفت است، اما ایده اصلی اینست که تمام اطلاعاتی را که برای درک دنیای4D نیاز دارید در سطوح 2D که قطعات اطلاعات با قوانین خاصی برای ایجاد سطوح پیچیده تر ، چسبانده و رمزگذاری شده اند ، ایجاد شده است . و از آنجایی که دنیای4D، از طریق تناظر correspondence ADS/CFT ، جهان 10Dتئوری ریسمان را توصیف می کند، این معنی را می دهد که اطلاعات مربوط به کل جهان 10D در سطحی دو بعدی بسته بندی شده است. البته بنا بر اعتراف خود رامگولام درک این مطلب دشوار و گیج کننده است.
🔺همه اینها برای دنیای واقعی چه معنایی دارد؟
هیچ یک از دو دنیایی که از طریق تناظر مالداسینا به هم مرتبط شده اند، شبیه دنیایی که ما در آن زندگی می کنیم ، نیستند : این دو یونیورس های اسباب بازی هستند که برای تقویت درک ما از تئوری ها طراحی شده اند.
رامگولام میگوید: " این واقعیت که گرانش [در تئوری ریسمان] را میتوان با استفاده از [تئوری میدان کوانتومی] محاسبه کرد، به این معنی است که ساختارهای پنهانی در مورد این تئوری وجود دارد که هنگام ارتباط آن به جهان میتوان آشکارشان کرد ."
اما ابتدا میخواهیم بفهمیم که این ساختارها چه هستند ، تا نهایتا بفهمیم این تئوری واقعاً درباره چیست.» گرانش در تئوری ریسمان هنوز سوالات گیج کننده بسیاری را در بر دارد. اما آنچه که این داستان به ما میگوید این است که از میان این همه شلوغی و آشفتگی ، چیز بسیار سادهای پدیدار میشود، ساده به این صورت که میتوانید محاسبات را با استفاده از ترکیب سازی های بسیار ساده انجام دهید.»
اما اگر در نهایت معلوم شود که دنیای واقعی را می توان به طور کامل با استفاده از یک تئوری میدان توپولوژیکی 2D توصیف کرد، درست مانند مثال اسباب بازی رامگولام، چه؟ این برای 4D فضا-زمان که ما درک می کنیم چه معنایی دارد؟
یکی از معانی احتمالی آن این است که ادراک ما به نحوی ما را به ابعاد متعددی سوق می دهد . نه این که 4D معمول فضا-زمان آشنای ما واقعاً وجود نداشته باشند، بلکه مختصرترین و زیباترین توصیف ما از جهان به آن نیازی ندارد. که واقعاً گیج کننده است!
🆔 @phys_Q
🔻butterfly symmetry
Telegram
attach 📎
👍4
Forwarded from کوانتوم مکانیک🕊
💢در یک بُعد پایینتر
ماریان فریبرگر
اگر به شما بگویم دنیا دو بعدی است چه ؟ احتمالا بیشتر از اینکه بگوییم ده بعدی است، شگفت زده خواهید شد . همه ما از پذیرش این موضوع که دنیا احتمالا پیچیدهتر از آن چه که حواس و ادراک ما نشان میدهد - هست ، بسیار خوشحالیم - اما آیا میتواند سادهتر باشد؟
این احتمالی است که سانجی رامگولام از دانشگاه کوئین مری لندن در حال بررسی آن است: او در حال توسعه توصیفی دو بعدی از یونیورس است. تا کنون این نظریه فقط در مورد یونیورس اسباببازی toy universe صدق میکند ، اما نتایج او ممکن است روزی بینش مهمی از دنیای واقعی به ما بدهد.
کوانتوم مکانیک :
قسمت نخست
قسمت دوم
قسمت سوم
💢@higgs_field
ماریان فریبرگر
اگر به شما بگویم دنیا دو بعدی است چه ؟ احتمالا بیشتر از اینکه بگوییم ده بعدی است، شگفت زده خواهید شد . همه ما از پذیرش این موضوع که دنیا احتمالا پیچیدهتر از آن چه که حواس و ادراک ما نشان میدهد - هست ، بسیار خوشحالیم - اما آیا میتواند سادهتر باشد؟
این احتمالی است که سانجی رامگولام از دانشگاه کوئین مری لندن در حال بررسی آن است: او در حال توسعه توصیفی دو بعدی از یونیورس است. تا کنون این نظریه فقط در مورد یونیورس اسباببازی toy universe صدق میکند ، اما نتایج او ممکن است روزی بینش مهمی از دنیای واقعی به ما بدهد.
کوانتوم مکانیک :
قسمت نخست
قسمت دوم
قسمت سوم
💢@higgs_field
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
💢ویدیویی زیبا از حرکت ستارگان کهکشان مان در آسمان شب و بر فراز کوه آناپورنا در نپال؛ این ویدیو حاصل 1000 تصویر خام است که با قرار دادن آنها در کنار هم ساخته شده است. آناپورنا قلهای به ارتفاع 8091 متر در رشتهکوه هیمالیا میباشد.
💢@higgs_field
💢@higgs_field
👍3
💢تئوری ریسمان STRING Theory
دیوید برمن
قسمت نخست
📌 از نیوتون تا اینشتاین
برای درک ایده ها و اهداف تئوری ریسمان string ، مطالعه گذشته سودمند است تا ببینیم فیزیک چگونه از زمان نیوتن تا به امروز پیشرفت کرده است.
یکی از ایدههای مهمی که باعث رشد فیزیک از زمان نیوتن تا کنون شده ، ایده وحدت Unification است: تلاش برای توضیح پدیدههای ظاهرا متفاوت توسط یک مفهوم کلی.
شاید اولین نمونه از این مورد از خود نیوتن باشد، که در سال 1687، در کتاب Principia Mathematicae توضیح داد که حرکت سیارات در منظومه شمسی، حرکت ماه به دور زمین، و نیرویی که ما را به زمین دوخته است ، همگی یک نیرو هستند: نیروی گرانش.
امروزه این امر را بدیهی می دانیم، اما قبل از نیوتن، ارتباط بین یک سیب در حال سقوط و مدار ماه ، در نبود گرانش ، مبهم و رازآلود بود.
پس از گرانش کشف هیجان انگیز بعدی حدود 180 سال پس از نیوتن توسط ریاضیدان اسکاتلندی، جیمز کلارک ماکسول انجام شد.
ماکسول نشان داد که الکترواستاتیک و مغناطیس که در نگاه اول ، بی ربط به یکدیگر بنظر می رسند ... تنها جنبه های مختلف از یک چیز واحد به نام الکترومغناطیس هستند. ماکسول در این فرآیند امواج الکترومغناطیسی را کشف کرد که در واقع نور هست - ماکسول ناخواسته جنبه به ظاهر متفاوت دیگری از طبیعت را توضیح داده بود.
دویست سال بعد، در سال 1984، عبدالسلام پاکستانی و استیون واینبرگ آمریکایی نشان دادند که نیروی الکترومغناطیسی و نیروی هستهای ضعیف که باعث واپاشی رادیواکتیو میشوند، هر دو جنبههای متفاوتی از یک نیروی واحد به نام نیروی الکتروضعیف هستند.
این امر ما را با سه نیروی بنیادین طبیعت مواجه میکند: گرانش، نیروی الکتروضعیف و نیروی هستهای قوی که پروتونها را کنار هم نگه میدارد.
🆔 @phys_Q
دیوید برمن
قسمت نخست
📌 از نیوتون تا اینشتاین
برای درک ایده ها و اهداف تئوری ریسمان string ، مطالعه گذشته سودمند است تا ببینیم فیزیک چگونه از زمان نیوتن تا به امروز پیشرفت کرده است.
یکی از ایدههای مهمی که باعث رشد فیزیک از زمان نیوتن تا کنون شده ، ایده وحدت Unification است: تلاش برای توضیح پدیدههای ظاهرا متفاوت توسط یک مفهوم کلی.
شاید اولین نمونه از این مورد از خود نیوتن باشد، که در سال 1687، در کتاب Principia Mathematicae توضیح داد که حرکت سیارات در منظومه شمسی، حرکت ماه به دور زمین، و نیرویی که ما را به زمین دوخته است ، همگی یک نیرو هستند: نیروی گرانش.
امروزه این امر را بدیهی می دانیم، اما قبل از نیوتن، ارتباط بین یک سیب در حال سقوط و مدار ماه ، در نبود گرانش ، مبهم و رازآلود بود.
پس از گرانش کشف هیجان انگیز بعدی حدود 180 سال پس از نیوتن توسط ریاضیدان اسکاتلندی، جیمز کلارک ماکسول انجام شد.
ماکسول نشان داد که الکترواستاتیک و مغناطیس که در نگاه اول ، بی ربط به یکدیگر بنظر می رسند ... تنها جنبه های مختلف از یک چیز واحد به نام الکترومغناطیس هستند. ماکسول در این فرآیند امواج الکترومغناطیسی را کشف کرد که در واقع نور هست - ماکسول ناخواسته جنبه به ظاهر متفاوت دیگری از طبیعت را توضیح داده بود.
دویست سال بعد، در سال 1984، عبدالسلام پاکستانی و استیون واینبرگ آمریکایی نشان دادند که نیروی الکترومغناطیسی و نیروی هستهای ضعیف که باعث واپاشی رادیواکتیو میشوند، هر دو جنبههای متفاوتی از یک نیروی واحد به نام نیروی الکتروضعیف هستند.
این امر ما را با سه نیروی بنیادین طبیعت مواجه میکند: گرانش، نیروی الکتروضعیف و نیروی هستهای قوی که پروتونها را کنار هم نگه میدارد.
🆔 @phys_Q
Telegram
attach 📎
👍5
🟣 تئوری ریسمان STRING Theory
دیوید برمن
نظریه ریسمان در مقیاسی برابر با m 10-³⁴ بیان می شود. یک انگستروم m10-¹⁰ مقیاس اتم هیدروژن و یک فرمی m10-¹⁵ مقیاس پروتون اند، نظریه ریسمان ادعا می کند که بلوک های بنیادین سازنده طبیعت نقطه مانند نیستند، بلکه مانند ریسمان هستند: آنها دارای طول هستند. و این طول کوچکترین مقیاسی را که میتوانیم در یونیورس ببینیم، رل دیکته میکند.
این موضوع چه مزیت احتمالی می تواند در پی داشته باشد؟ پاسخ این است که ریسمان ها پتانسیل ارتعاش دارند . در واقع ریسمان ها می توانند به تعداد بی نهایت راه مختلف ارتعاش داشته باشند . ارتعاش یک پدیده طبیعی در موسیقی است. همانطور که در موسیقی برای هر نُت ، سازی مجزا وجود ندارد و یک ساز پتانسیل نواختن نت های مختلفی دارد . تئوری ریسمان نیز بر اساس همین ایده است. ذرات و نیروهای مختلف فقط رشته های بنیادی هستند که به طرق مختلف در حال ارتعاش هستند.
قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/7173
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/7176
قسمت سوم و پایانی
https://t.me/phys_Q/7178
دیوید برمن
نظریه ریسمان در مقیاسی برابر با m 10-³⁴ بیان می شود. یک انگستروم m10-¹⁰ مقیاس اتم هیدروژن و یک فرمی m10-¹⁵ مقیاس پروتون اند، نظریه ریسمان ادعا می کند که بلوک های بنیادین سازنده طبیعت نقطه مانند نیستند، بلکه مانند ریسمان هستند: آنها دارای طول هستند. و این طول کوچکترین مقیاسی را که میتوانیم در یونیورس ببینیم، رل دیکته میکند.
این موضوع چه مزیت احتمالی می تواند در پی داشته باشد؟ پاسخ این است که ریسمان ها پتانسیل ارتعاش دارند . در واقع ریسمان ها می توانند به تعداد بی نهایت راه مختلف ارتعاش داشته باشند . ارتعاش یک پدیده طبیعی در موسیقی است. همانطور که در موسیقی برای هر نُت ، سازی مجزا وجود ندارد و یک ساز پتانسیل نواختن نت های مختلفی دارد . تئوری ریسمان نیز بر اساس همین ایده است. ذرات و نیروهای مختلف فقط رشته های بنیادی هستند که به طرق مختلف در حال ارتعاش هستند.
قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/7173
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/7176
قسمت سوم و پایانی
https://t.me/phys_Q/7178
Forwarded from کوانتوم مکانیک🕊
.
📌 Quantum Secrets
Part ¹
https://t.me/higgs_field/4965
Part ²
https://t.me/higgs_field/4979
Part ³
https://t.me/higgs_field/5013
Part ⁴
https://t.me/higgs_field/5042
Part ⁵
https://t.me/higgs_field/5056
Part ⁶
https://t.me/higgs_field/5064
Part ⁷
https://t.me/higgs_field/5087
Part ⁸
https://t.me/higgs_field/5104
Part ⁹
https://t.me/higgs_field/5110
پایان
📌 Quantum Secrets
Part ¹
https://t.me/higgs_field/4965
Part ²
https://t.me/higgs_field/4979
Part ³
https://t.me/higgs_field/5013
Part ⁴
https://t.me/higgs_field/5042
Part ⁵
https://t.me/higgs_field/5056
Part ⁶
https://t.me/higgs_field/5064
Part ⁷
https://t.me/higgs_field/5087
Part ⁸
https://t.me/higgs_field/5104
Part ⁹
https://t.me/higgs_field/5110
پایان
💢تئوری ریسمان STRING Theory
دیوید برمن
قسمت دوم
📌Unifying matter
آنچه گفتیم درباره نیروها forces بود اما در مورد ماده چطور؟ طبق باور باستانی مفروض بود که ماده - و خود واقعیت - از تعداد محدودی از عناصر ساخته شده است. فیزیک مدرن این ایده را تایید می کند!(به شکلی کاملا متفاوت)
تجاربی که با شتابدهنده ذرات در سرن در ژنو بدست آمد، نشان داد که فقط دوازده بلوک اصلی سازنده ماده وجود دارد. این ذرات به عنوان ذرات بنیادی شناخته می شوند. هر چیزی که ما تا به حال ، در اینجا یا ستارگان دور دیده ایم، فقط از این دوازده ذره بنیادی ساخته شده است.
سرتاسر یونیورس، ماده و دینامیک آن ، تنها با سه نیرو و دوازده آبجکت بنیادین توضیح داده شده است. بسیارخب ! اما اکنون میخواهیم بهتر عمل کنیم، و اینجاست که تئوری ریسمان وارد کار می شود : این مقاله تلاشی برای متحد کردن نیروهاست. پس برای درک این موضوع باید داستان دیگری را بیان کنیم.
🔺گرانش کوانتومی
دو پیشرفت بزرگ در فیزیک قرن بیستم وجود دارد: تئوری نسبیت اینشتاین و مکانیک کوانتومی.
نسبیت عام به نوبه خود یک یکپارچگی است. انیشتین متوجه شد که فضا و زمان تنها جنبههای مختلفِ یک آبجکت واحد هستند که او فضازمان spacetime نامید. پیکر های جرممند مانند سیارات می توانند فضازمان را خمیده و تحریف کنند و گرانش که ما آن را به عنوان یک نیروی ربایشی تجربه می کنیم، در واقع پیامد این تاب برداشتن فضازمان است. مانند توپ بولینگ که روی ترامپولین قرار میگیرد، شیبهایی ایجاد میکند که گوی کروی نزدیک به سمت آن غلت میزند، آبجکت جرمداری مانند یک سیاره فضا را خمیده میکند و باعث میشود اجسام مجاور به سمت آن جذب شوند.
پیش بینی های انجام شده توسط نسبیت عام بسیار دقیق هستند. در واقع، بیشتر ما در آزمون راستی آزمایی این تئوری شرکت کردهایم ، بدون آنکه مطلع باشیم . اگر نسبیت عام GR نادرست بود، سیستمهای موقعیتیابی جهانی حدود 50 متر در روز خطا داشتند. خطای عملی GPS حدود پنج متر در هر ده سال است که بیانگر دقت تئوری نسبیت عام است .
پیشرفت بزرگ دیگر قرن بیستم مکانیک کوانتومی بود. یکی از ایدههای کلیدی در این تئوری ، این است که هر چه مقیاسی که در آن به یونیورس نگاه میکنید کوچکتر میشود، چیزها تصادفیتر random میشوند. اصل عدم قطعیت هایزنبرگ UP شاید مشهورترین مثال از این موضوع باشد. این اصل بیان میکند که وقتی یک ذره متحرک را در نظر میگیرید، مثلاً یک الکترون که به دور هسته یک اتم میچرخد، هرگز نمیتوانید موقعیت و تکانه آن را با دقت دلخواه اندازه بگیرید. جستجوی فضا در مقیاس کوچک احتمال اندازه گیری مکان با دقت زیاد را احتمالا به شما می دهد ، اما نمی توانید تکانه را با دقت مطلوب اندازه بگیرید . نه به این دلیل که ابزار اندازه گیری شما دقیق نیست. بلکه UP ویژگی ذاتی دنیای میکروسکوپیک است .
هیچ مقدار ثابت "حقیقی " برای تکانه وجود ندارد، بلکه طیف کاملی از مقادیری که تکانه می تواند داشته باشد وجود دارد، هر کدام با احتمال منحصر به خود ، که به طور خلاصه، مقادیر تصادفی برای تکانه می گوییم .
تصادفیدگی randomness زمانی ظاهر می شود که ما به ذرات در مقیاس به اندازه کافی کوچک نگاه می کنیم. هرچه کوچکتر جستجو کنیم، چیزها تصادفی تر می شوند!
این ایده که تصادفیدگی بخشی از بافت طبیعت است ، انقلابی ایجاد کرد : قبلاً این امر مسلم تلقی می شد که قوانین فیزیک به اندازه چیزها بستگی ندارند. اما در مکانیک کوانتومی ، مقیاس چیزها مهم است، و هر چه مقیاسی که در آن به طبیعت نگاه می کنید کوچکتر باشد، با بینش روزمره ما نسبت به جهان دارای تفاوت بیشتری خواهد شد: تصادفیدگی بر جهان کوچک مقیاس حاکم است.
🆔 @phys_Q
دیوید برمن
قسمت دوم
📌Unifying matter
آنچه گفتیم درباره نیروها forces بود اما در مورد ماده چطور؟ طبق باور باستانی مفروض بود که ماده - و خود واقعیت - از تعداد محدودی از عناصر ساخته شده است. فیزیک مدرن این ایده را تایید می کند!(به شکلی کاملا متفاوت)
تجاربی که با شتابدهنده ذرات در سرن در ژنو بدست آمد، نشان داد که فقط دوازده بلوک اصلی سازنده ماده وجود دارد. این ذرات به عنوان ذرات بنیادی شناخته می شوند. هر چیزی که ما تا به حال ، در اینجا یا ستارگان دور دیده ایم، فقط از این دوازده ذره بنیادی ساخته شده است.
سرتاسر یونیورس، ماده و دینامیک آن ، تنها با سه نیرو و دوازده آبجکت بنیادین توضیح داده شده است. بسیارخب ! اما اکنون میخواهیم بهتر عمل کنیم، و اینجاست که تئوری ریسمان وارد کار می شود : این مقاله تلاشی برای متحد کردن نیروهاست. پس برای درک این موضوع باید داستان دیگری را بیان کنیم.
🔺گرانش کوانتومی
دو پیشرفت بزرگ در فیزیک قرن بیستم وجود دارد: تئوری نسبیت اینشتاین و مکانیک کوانتومی.
نسبیت عام به نوبه خود یک یکپارچگی است. انیشتین متوجه شد که فضا و زمان تنها جنبههای مختلفِ یک آبجکت واحد هستند که او فضازمان spacetime نامید. پیکر های جرممند مانند سیارات می توانند فضازمان را خمیده و تحریف کنند و گرانش که ما آن را به عنوان یک نیروی ربایشی تجربه می کنیم، در واقع پیامد این تاب برداشتن فضازمان است. مانند توپ بولینگ که روی ترامپولین قرار میگیرد، شیبهایی ایجاد میکند که گوی کروی نزدیک به سمت آن غلت میزند، آبجکت جرمداری مانند یک سیاره فضا را خمیده میکند و باعث میشود اجسام مجاور به سمت آن جذب شوند.
پیش بینی های انجام شده توسط نسبیت عام بسیار دقیق هستند. در واقع، بیشتر ما در آزمون راستی آزمایی این تئوری شرکت کردهایم ، بدون آنکه مطلع باشیم . اگر نسبیت عام GR نادرست بود، سیستمهای موقعیتیابی جهانی حدود 50 متر در روز خطا داشتند. خطای عملی GPS حدود پنج متر در هر ده سال است که بیانگر دقت تئوری نسبیت عام است .
پیشرفت بزرگ دیگر قرن بیستم مکانیک کوانتومی بود. یکی از ایدههای کلیدی در این تئوری ، این است که هر چه مقیاسی که در آن به یونیورس نگاه میکنید کوچکتر میشود، چیزها تصادفیتر random میشوند. اصل عدم قطعیت هایزنبرگ UP شاید مشهورترین مثال از این موضوع باشد. این اصل بیان میکند که وقتی یک ذره متحرک را در نظر میگیرید، مثلاً یک الکترون که به دور هسته یک اتم میچرخد، هرگز نمیتوانید موقعیت و تکانه آن را با دقت دلخواه اندازه بگیرید. جستجوی فضا در مقیاس کوچک احتمال اندازه گیری مکان با دقت زیاد را احتمالا به شما می دهد ، اما نمی توانید تکانه را با دقت مطلوب اندازه بگیرید . نه به این دلیل که ابزار اندازه گیری شما دقیق نیست. بلکه UP ویژگی ذاتی دنیای میکروسکوپیک است .
هیچ مقدار ثابت "حقیقی " برای تکانه وجود ندارد، بلکه طیف کاملی از مقادیری که تکانه می تواند داشته باشد وجود دارد، هر کدام با احتمال منحصر به خود ، که به طور خلاصه، مقادیر تصادفی برای تکانه می گوییم .
تصادفیدگی randomness زمانی ظاهر می شود که ما به ذرات در مقیاس به اندازه کافی کوچک نگاه می کنیم. هرچه کوچکتر جستجو کنیم، چیزها تصادفی تر می شوند!
این ایده که تصادفیدگی بخشی از بافت طبیعت است ، انقلابی ایجاد کرد : قبلاً این امر مسلم تلقی می شد که قوانین فیزیک به اندازه چیزها بستگی ندارند. اما در مکانیک کوانتومی ، مقیاس چیزها مهم است، و هر چه مقیاسی که در آن به طبیعت نگاه می کنید کوچکتر باشد، با بینش روزمره ما نسبت به جهان دارای تفاوت بیشتری خواهد شد: تصادفیدگی بر جهان کوچک مقیاس حاکم است.
🆔 @phys_Q
Telegram
attach 📎
👍4