کوانتوم مکانیک‌🕊
10.9K subscribers
4.11K photos
2.37K videos
135 files
4.9K links
" یونیورس داینامیکی از میدان های کوانتومی ست"
Download Telegram
🟣 نگاه بنیادین به پارتیکل متحرک در فضا
کیلن دب
قسمت ششم

📌6. جرم یک ذره بنیادی Mass of an Elementary Particle


جرم   ویژگی ذاتی یک ذره و وجه تمایز آن با فضاست و به ذره ویژگی گسستگی متناهی می‌دهد که  توانایی انجام جابجایی و حمل انرژی و تکانه ، می دهد .
چنین تبدیلی یعنی تبدیل فضا به ماده تنها در صورتی امکان‌پذیر خواهد بود که این فضا دارای ویژگی خاصی باشد، مانند اسپین تاپ چرخان (وسیله ای که با چرخاندن آن بر سطح صاف تعادل می گیرد)  که در برابر واژگون شدن و سقوط مقاومت می‌کند، به گونه‌ای که گویی  در هنگام چرخیدن  جرمی برای وسیله در کار نیست.

ما این ویژگی خاص را بصورت فرکانس زاویه‌ای و تکانه زاویه‌ای angular momentum   می‌شناسیم . که  این دو با هم , هم ارز و متناسب با مقدار انرژی و جرم توصیف شده ،  هستند . تکانه زاویه‌ای، حتی اگر قابل آشکار شدن نباشد، دارای یک مولفه component اندازه‌گیری شده است که در امتداد یک محور پیش‌بینی می‌شود، و  ممکن است معادل جرم، فرکانس زاویه‌ای و یک بعد خطی ذاتی در نظر گرفته شود.

ذره ای که به این ترتیب ایجاد می شود نمی تواند نقطه مانند در نظر گرفته شود  ، بلکه باید نسخه توسعه یافته ای متناهی در فضا داشته باشد ، هرچند فضای متغیری را اشغال کند.

در یک قیاس ،فضای اشغال شده را دارای ظرفیت ذاتی (C) و اندوکتانس (L) در فرکانس زاویه ای (ω) و بعد خطی ذاتی (r) در نظر می گیریم.

از آنجایی که انرژی می‌تواند تنها در هنگام جابجایی و تبدیل حالت آشکار شود، مقدار انرژی فوق باید تحت یک تبدیل اسیلاتوری بین انرژی الکتریکی و مغناطیسی مشابه مدار LC بدون مقاومت قرار گیرد و در نتیجه همیشه بدون اتلاف انرژی متناسب با فرکانس زاویه‌ای (ω) در حال گذار باشد. .
این قیاس منجر به ایجاد ویژگی جرم ذاتی برای ذره بنیادی می‌شود. به صورت تحلیلی، روابط در زیر نشان داده شده‌اند.

C = ε * r
→ L = μ * r
→ ω = 1/ √(LC) =c / r
→  m * r² * ω
→  S * ω = m c²

C = capacity ظرفیت
L = اندوکتانس
ε = ثابت الکتریکی
μ = ثابت مغناطیسی
r = بعد خطی ذاتی
ω = فرکانس زاویه ای
c = سرعت نور
S = حرکت زاویه ای اسپین
m = جرم
E =  انرژی جرم سکون


💢@phys_Q
👍31
🟣 It's necessary to fall in love with a theory  , And, like falling in love with a woman, it is only possible if you do not know much about her, so you cannot see her faults. The faults will become apparent later, but after the love is strong enough to hold you to her .

باید عاشق یک نظریه شد، و مانند عشق به یک زن، فقط زمانی ممکن است که چیز زیادی در مورد او ندانید، بنابراین نمی توانید عیوب او را ببینید. عیب‌ها بعداً ، پس از آنکه عشق آنقدر قوی شد که شما را در کنار وی نگاه دارد ، آشکار می شوند.

NOBLE prize Lecture
- picture Richard & Arline feynman

🆔 @phys_Q
👍3
🟣 نگاه بنیادین به پارتیکل متحرک در فضا
کیلن دب
قسمت هفتم

🔺بر خلاف انرژی جنبشی چرخش ناشی از تکانه زاویه‌ای angular momentum معمولی یک ذره در انتهای بازوی شعاعی با جرم موجود، معادل انرژی جرم سکون ذره بنیادی، با داشتن جرم برای شروع، چرخش ذاتی تکانه زاویه‌ای , با فرکانس زاویه ای مدار نوسانگر LC متناظر است . که به دنبال آن فضا دارای خاصیت تبدیل کردن جرم به ذره در حالت سکون و توانایی حمل انرژی و تکانه در هنگام حرکت به دلیل برهم کنش برون زا است.

تکانه زاویه ای اسپین یک ذره بنیادی به عنوان ویژگی ذاتی آن پذیرفته شده است در حالی که منشا و علت پیدایش آن هنوز توسط هیچ تئوری یا نتیجه تجربی اثبات نشده است. گرچه، در اینجا هیچ تلاشی برای ارائه دلیلی مبنی بر اساس آن از نظر منطقی یا فلسفی انجام نداده‌ایم، اما با پذیرفتن وجود غالب آن، فقط از پتانسیل ناشی از تأثیرات آن بر دیگر ویژگی ذاتی یک ذره بنیادی استفاده کرده‌ایم، مثال آن جرمی همراه با فرکانس زاویه ای و بعد خطی ذاتی که نسخه تعدیل شده از ذره بنیادی منزوی و نقطه ای است .

علاوه بر این، این تکانه زاویه ای ذاتی به عنوان تکانه کلاسیک در نظر گرفته نشده است که با اعمال یک گشتاور خارجی تولید می شود.
تکانه زاویه ای ذره معادل انرژی یک جرم ساکن در نظر گرفته شده که منشا آن از فرکانس زاویه ای است که از انرژی نوسانی الکتریکی و مغناطیسی ذخیره شده در فضا سرچشمه می گیرد و باعث تولید ذره جرم مند می شود.

جرم یک ذره بنیادی به واسطه ذره یا ماده دیگری نیست که از یک میدان خارجی به آن اضافه شده باشد ، بلکه یک ویژگی ذاتی است که از تکانه زاویه‌ای چرخشی آن ناشی می‌شود، در حالی که ذره هرگز به عنوان یک جسم چرخان معمولی در فضا تصور نمی‌شود، اما آشکارا با پارامتر هایی از قبیل مفاهیمی مانند جرم، فرکانس زاویه ای و بعد خطی، مستقل از یکدیگر، و با هم به تکانه زاویه ای مرتبط اند که نتیجه انرژی تولیدی ذره متناسب با جرم است .

منشأ بار الکتریکی ناشی از بدانگیختگی میدان کوانتومی فیزیکی است، صرف نظر از ماهیت ذره ای که میدان آنرا ایجاد می کند.‌‌
در حالی که جهت و تقارن برانگیختگی ایجاد کننده بار مثبت یا منفی یا خنثی می شود و به همین ترتیب ممکن است هم ماده و هم پاد ماده تولید شوند. هنگامی برانگیختگی بمقدار کافی بزرگ باشد ، مقدار معادل انرژی سبب یک نسخه از فضای گسترده در محل خودش برای تبدیل شدن به منبع نوسانی بدون مقاومت مدار LC میشود تا پیوسته در نوسان باشد . در نتیجه منبع چرخش ذاتی تکانه ی زاویه ای یک ذره علت ایجاد کننده ذره ای با خاصیت جرمی است.

ذره بنیادی با بار الکتریکی همینطور هر ماده یا پاد ماده ای که به این ترتیب تولید می شود همیشه به صورت مجزا و نه جفت، بلکه فقط به صورت یک ذره منفرد تولید می شود. در حالی که احتمالات به درستی ، تولید ذرات مساوی و مخالف را در بلندمدت بصورت کلی پیش‌بینی می‌کند، احتمال تولید ذرات مشابه در یک دوره طولانی مدت نیز وجود دارد. در فیزیک با نقض تقارن میتوان علت غلبه ماده بر پاد ماده را توضیح داد.

بنابراین، ذرات بیشتری با ماهیت ویژه وجود دارد، به عنوان مثال ، ذرات ماده در جهان در حال پیدایش باعث تشکیل اجسام مادی می شوند. علاوه بر این، روابط تحلیلی اضافی را می توان در میان خواص ذاتی فوق ذرات بنیادی با مقدار بار الکتریکی متناظر با انرژی الکتریکی یا مغناطیسی معادل انرژی جرم سکون یافت.


*پاورقی: مدار تانک یک مدار LC سلف-خازنی است که بسته به اندوکتانس و کاپاسیتانس و مدل سریال یا پارالل بودن آن ، دارای یک فرکانس رزونانس خواهد بود و در این فرکانس امپدانس ها که با اعداد مختلط در فضای فازور محاسبه می شوند یکدیگر را خنثی می کنند و به سادگی مدار شروع به نوسان می کند .

مدار تانک:
https://t.me/phys_Q/5124 
راکتانس های مختلط و تاثیر آن بر امپدانس:
https://t.me/phys_Q/5125
میرایی در مدار تانک :
https://t.me/phys_Q/5126




💢@phys_Q
👍1
💢 فیزیک بدون ذرات unparticles physics
بخش دوم

برای تولید یک ذره باید انرژی را «در میدان» تزریق کنید . چقدر انرژی ؟ دستکم به اندازه جرم ذره، مطابق با رابطه هم ارزی جرم-انرژی:
E = m c²
این همان کاریست که برخورد دهنده ها انجام می دهند. آنها انرژی را از یک میدان به میدان دیگر منتقل می کنند [برخی از ذرات را نابود می کنند و برخی دیگر را تولید می کنند.]


💢@higgs_field
👍3
💢در SR فضازمان کلاسیک پی ریزی شده که حاصل از سه بعد مکانی و یک بعد زمانی ست. ابعاد مکانی و بعد زمان که در یک پیوستار منعطف و دارای نظم علّی و دترمینیستیک هستند . یعنی رویداد ها یک ترتیب زمانی و مکانی با یک رابطه جبری علّی را دارا هستند . اما non-locality یا ناموضع گرایی این تصویر را در نخست دچار ابهام کرد تا آنجا که امروزه فیزیک مدرن در فرضیات و حدسیات و پیشنهادات کانسپتی بنام فضازمان کلاسیک با ابعاد فوق الذکر را به رسمیّت نمی شناسد .
از جمله ابهامات دیگر برای این فضازمان ، فیزیک پنهان در زیر برش هایزنبرگ و مقیاس زیر پلانکی است .  و البته بزرگترین سرنخ برای فروپاشی مفهوم کلاسیک ، امرجنتال بودن بسیاری از ویژگی های آن از تئوری کوانتوم است .
ما در پارتیکل های بنیادین حیات یا آگاهی و شعوری سراغ نداریم - بر خلاف مقیاس کلاسیک که در آن موجودات ذی الحیات و ذی الشعور سراغ داریم. فیزیکی خاص زیر برش هایزنبرگ وجود دارد که ما برخی از آنرا با توضیح پارتیکل های مجازی سرکوب کرده ایم ، زیرا که مشاهده پذیر و قابل اندازه گیری نیست .

Unparticles physics:

Part1

Part2

Part3



💢@higgs_field
👍3
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
💢 تقارن های کانفورمال conformal symmetry در تئوری های مختلف یک تئوری کانفورمال بدست می دهد . برای مثال وجود تقارن های کانفورمال در تئوری میدان کوانتومی این تئوری را در مقیاس ها و تبدیلات یکسان نگه می دارد. البته درین تئوری دیگر پارتیکل به شیوه قبل در نظر گرفته نمی شوند.
انواع خاصی از نظریه‌های میدان کوانتومی به نام « کانفورمال فیلد تئوری» Conformal field theory وجود دارد. این تئوریها بدون مقیاس هستند. مانند فراکتال ها مهم نیست که چقدر بزرگنمایی می کنید، آنها همیشه کانفورمال (همشکل - یکسان ) به نظر می رسند.

به بیان فیزیکی ، این بدان معناست که این تئوری ها در همه انرژی ها یا مقیاس ها پیش بینی های یکسانی دارند . چه فقط کمی انرژی صرف کنید و چه از قوی ترین برخورددهنده جهان استفاده کنید، همیشه انتظار  ساختار یکسانی را دارید. اما اگر با تئوری های میدان کوانتومی قبلی سروکار داشته باشید، تئوری های تان ، آشکارا در مقیاس های مختلف ، متفاوت به نظر می رسند.

در CFT پارتیکل ها ویژگی ها و پیامد های پدیده دیگری هستند.

💢@higgs_field
کوئین الیزابت درگذشت .

💢@higgs_field
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
💢این ویدئوی تایم‌لپس شگفت‌انگیز که حین عبور ایستگاه فضایی بین‌المللی از فراز اقیانوس هند ضبط شده است، منظره زیبای شفق قطبی را به دنبال برخورد یک طوفان خورشیدی عظیم به جو زمین نشان می‌دهد.

💢@higgs_field
🔥1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
💢آیا مفهوم فضا-زمان محکوم به نابودی هست؟

مصاحبه ای قدیمی از نیما ارکانی حامد ، فیزیکدان کانادایی - آمریکایی که در آن از چالش های پیش روی فضازمان آشنای ما می گوید.


💢@HIGGS_FIELD
🟣 نگاه بنیادین به پارتیکل متحرک در فضا
کیلن دب

قسمت
هشتم

E = S * ω = m * c²
E = q²/2C = q² / 2εr
q = k * e
α = e² / (4π ε ħ c)
K² = S / (2π ħ α)
m * r = S / c
m/ω = S / c²
qb = 6e
qf = 5e

Symbols:
q = بار الکتریکی
qb = بار الکتریکی برای ذره بوز
qf = بار الکتریکی برای ذره فرمی
e = بار الکترون
ħ = ثابت کاهیده پلانک
α = ثابت ساختار ظریف
k = چند بار الکترون



• روابط فوق ویژگی های زیر را برای ذرات بوز و ذرات فرمی نشان می دهد:

حاصلضرب جرم (m) و بعد خطی ذاتی (r) ثابت است
● نسبت جرم (m) به فرکانس زاویه ای (w) ثابت است

بار الکتریکی معادل انرژی جرم سکون ثابت است، بنابراین هر ذره‌ی بنیادین از کلاس مشابه ، بار الکتریکی یکسانی را در بر می‌گیرد، با این حال، جرم ذره به فرکانس زاویه‌ای بستگی دارد. و فرکانس زاویه ای بالاتر، جرم ذره بیشتر خواهد بود.

این مهم توضیح می‌دهد که چرا ذرات با جرم بیشتر ناپایدار هستند و تمایل دارند به ذرات با جرم و فرکانس زاویه‌ای کمتر تجزیه شوند.

علاوه بر این، از آنجایی که حجم اشغال شده توسط فضا متناسب با توان سوم بعد خطی ذاتی است، چگالی انرژی با توان چهارم نسبت معکوس خواهد داشت، بنابراین نسبت به بعد و فرکانس خطی بیش از حد حساس می شود. همچنین بیانگر اینست که یک ذره بنیادی باید دارای یک جرم، هرچند کوچک، و یک تکانه زاویه‌ای چرخشی ذاتی باشد که باعث آن(جرم) می‌شود. بنابراین یک فوتون را نمی‌توان بدون جرم در نظر گرفت، در حالی که بسته به انرژی جنبشی آن به دلیل تکانه، انرژی جرم سکون به عنوان بخش کوچکی از انرژی کل آن ظاهر می‌شود.

🔻7. حرکت یک ذره بنیادی

یک ذره بنیادی را در فضا در حالت سکون در نظر بگیرید، در حالی که می‌تواند در هر جهت ممکن حرکت کند. در غیاب هر ذره دیگری در محیط اطراف آن، هیچ تعاملی با ذره دیگر وجود نخواهد داشت، بنابراین در حالت سکون باقی می‌ماند، و هیچ ارتباطی با زمان وجود نخواهد داشت، زیرا زمان بدون جابجایی از بین می‌رود. (قابل محاسبه نیست)
ما ممکن است چنین سناریویی را کنار بگذاریم. اکنون اجازه دهید ذره با جرم (m) با سرعت (v) در یک جهت خاص حرکت کند و مراحلی را که در پی آن خواهد آمد آنالیز کنیم.

این ذره دارای انرژی کل (γmc²) با احتساب انرژی جرمی آن (mc²) خواهد بود. (بخوانید گاما mc²)

با گذشت زمان در بازه‌ی (Δt) ذره به پوزیشن جدیدی می رود و فضای جدیدی را اشغال می کند و فضای قبلی را ترک می کند. بنابراین فضای قبلی را با محیط خود عوض می کند.

این کار را با مبادله مقداری از انرژی معادل انرژی جرم سکون (mc²) با محیط انجام می دهد.

این بدان معناست که ذره فضای جدید را با انرژی کل خود اشغال می کند (γmc²) و فضای قبلی با فضای جدید با انرژی جرم سکون معادل (mc²) مبادله می شود. بنابراین بالانس انرژی بازیابی خواهد شد و هیچ تخلف و نقضی وجود نخواهد داشت
.

ممکن است بگوییم فضای جدید توسط یک ذره مجازی اشغال شده بود که همان انرژی جرم سکون ذره را دارد.

همچنین به این معنی است که یک ذره مجازی در مجاورت ذره وجود دارد که به آن اجازه می‌دهد تبادل فوق را انجام دهد و حرکت احتمالی ذره را شامل شود.
عملا ، ذره مجازی نیز ممکن است تکانه‌ای خاص داشته باشد، اما با توجه به اصل برهم نهی super position، از مبادله فوق مستقل است.‌‌


💢@phys_Q
2
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
💢 اسب آبی حیوان آب دوست و پسر عموی نهنگ هاست ، گرانش در خارج از آب حرکت این موجود را محدود می کند اما حکایت آب ، روایت دیگری ست.

قانون ارشمیدس:
هنگامی که یک جسم در سیالی (آب) قرار می گیرد بسته به ویژگی هایی مانند چگالی سیال و جسم ، نیروی شناوری مخالف گرانش تجربه می کند .

💢@higgs_field
2👍1
💢چگونه آنتروپی شانون (Claude Shannon) محدودیت های بنیادین را بر ارتباطات تحمیل می کند
قسمت نخست

واقعا  پیام چیست ؟ کلود شانون تشخیص داد که عنصر اصلی شگفتی (غافلگیری) است.‌‌

برای برقراری ارتباط با سریالی از رویدادهای رندوم، مانند چرخش سکه، باید از اطلاعات زیادی استفاده کنید، زیرا هیچ ساختاری برای پیام وجود ندارد. آنتروپی شانون این محدودیت بنیادین را اندازه گیری می کند.‌‌

اگر کسی حقیقتی را به شما  که از قبل می‌دانید، بگوید ، اساساً چیزی به شما نگفته است. در حالی که اگر وی رازی را افشا کند، منصفانه است که بگوییم چیزی واقعی به شما منتقل شده است.

این تمایز در قلب تئوری اطلاعات کلود شانون قرار دارد. این مقاله که در سال 1948 در مقاله ای با عنوان «تئوری ریاضی ارتباطات» معرفی شد، که به گفته‌ی شانون:

یک چارچوب ریاضی دقیق برای تعیین کمّی مقدار اطلاعات مورد نیاز برای ارسال و دریافت  یک پیام، همانطور که با درجه عدم قطعیت Uncertainty تعیین شده پیرامون پیام مورد نظر ، ارائه می کند.

بعنوان مثال در یک سناریو، من یک سکه تقلبی دارم - که دو طرف آن شیر حک شده . من دوبار آن را بالا می اندازم . چقدر اطلاعات لازم است تا یک نتیجه را اعلام کنیم؟ مسلما هیچ، زیرا قبل از دریافت پیام، اطمینان کامل داریم که شیر بالا می‌آید.

در سناریوی دوم،   یک سکه معمولی را دو بار بالا می اندازیم  - شیر در یک طرف، دم در طرف دیگر. ما می‌توانیم نتیجه را با استفاده از کد باینری اعلام کنیم: 0  برای  خط و 1 برای شیر . چهار پیام ممکن وجود دارد - 00، 11، 01، 10 - و هر بار به دو بیت اطلاعات نیاز داریم.

هدف چیست و این چه سودی دارد؟ در سناریوی اول شما از محتوای پیام اطمینان کامل داشتید و انتقال آن صفر بیت طول کشید. در مرحله دوم، شانس 1 به 4 برای حدس  پاسخ درست وجود دارد یعنی 25٪ قطعیّت- داشتیم و به دو بیت برای ارسال اطلاعات پیام نیاز داشتم. به طور کلی، هرچه کمتر در مورد  پیام ارسالی بدانید ، اطلاعات بیشتری برای انتقال نیاز دارید.

شانون اولین کسی بود که این رابطه را از نظر ریاضی آشکار کرد. او آن را در فرمولی ثبت کرد که حداقل تعداد بیت‌های ضروری را برای برقراری یک ارتباط محاسبه می‌کند - آستانه‌ای که بعداً آنتروپی شانون نامیده شد  . او همچنین نشان داد که اگر یک فرستنده از بیت های کمتر از مینیمم استفاده کند، پیام ناگزیر تحریف می شود.‌‌

تارا جاویدی، نظریه‌پرداز اطلاعات در دانشگاه کالیفرنیا، سن دیگو، می‌گوید: او این بینش عالی را داشت که [ تشخص دهد] اطلاعات زمانی به حداکثر می‌رسند که شما از دریافتن چیزی غافلگیر می‌شوید.

💢@higgs_field
👍3👏1
💢چگونه آنتروپی شانون (Claude Shannon) محدودیت های بنیادین را بر ارتباطات تحمیل می کند
قسمت دوم


اصطلاح "آنتروپی" از فیزیک وام گرفته شده است، جایی که آنتروپی معیاری از بی نظمی است. یک ابر دارای آنتروپی بالاتری نسبت به یک مکعب یخ است، زیرا ابر روش‌های مجاز  بیشتری برای چیدمان مولکول‌های آب نسبت به ساختار کریستالی مکعب یخ ، دارد . به روشی مشابه، یک پیام رندوم دارای آنتروپی شانون بالایی است - احتمالات زیادی برای نحوه چیدمان اطلاعات آن وجود دارد - در حالی که پیامی که از یک الگوی دقیق پیروی می کند، آنتروپی پایینی دارد. در روش محاسبه آنتروپی هم در فیزیک و هم در نظریه اطلاعات شباهت‌های رسمی وجود دارد.
در فیزیک، فرمول آنتروپی شامل  لگاریتمی از حالات فیزیکی ممکن است. در تئوری اطلاعات، لگاریتم نیز شامل نتایج ممکن برای رویداد است.
درک فرمول لگاریتمیک آنتروپی شانون به سادگی امکانپذیر نیست ، راه دیگر برای فکر کردن به آنتروپی شانون تعداد سؤالات بله یا خیر است که به طور متوسط ​​برای تعیین محتوای یک پیام لازم است.
برای مثال، دو ایستگاه هواشناسی ، یکی در سن دیگو و دیگری در سنت لوئیس را تصور کنید . هر کدام می خواهد پیش بینی هفت روزه شهر خود را برای دیگری ارسال کند. سن دیگو تقریبا همیشه آفتابی است، به این معنی که شما در مورد آنچه پیش بینی می گوید اعتماد به نفس بالایی دارید. آب و هوا در سنت لوئیس نامشخص تر است - احتمال یک روز آفتابی نزدیک به 50-50 است.‌‌

برای انتقال هر پیش بینی هفت روزه چند سوال بله یا خیر لازم است؟ برای سن دیگو، احتمالا اولین سوال مفید  این باشد: آیا تمام هفت روز پیش بینی آفتابی است؟ اگر پاسخ مثبت است ، شما کل پیش بینی را در یک سوال مشخص کرده اید. اما سنت لوئیس باید برای هر روز، پیش بینی مجزا ارائه کنید: آیا روز اول آفتابی است؟ در مورد دوم چطور؟

هر چه در مورد محتوای یک پیام اطمینان بیشتری وجود داشته باشد، به طور متوسط ​​برای تعیین آن به سوالات بله یا خیر کمتری نیاز خواهید داشت.
برای مثال دیگر، دو نسخه از یک بازی الفبا را در نظر بگیرید.
در نسخه اول، من یک حرف را به طور تصادفی از الفبای انگلیسی انتخاب کرده ام و می خواهم آن را حدس بزنید. اگر از بهترین استراتژی حدس زدن ممکن استفاده کنید، به طور متوسط ​​4.7 سوال برای به دست آوردن آن نیاز دارید. ( اولین سوال مفید این خواهد بود، "آیا حرف در نیمه اول الفبا است؟")
در نسخه دوم بازی، به جای حدس زدن ارزش حروف تصادفی، سعی می کنید حروف را در کلمات واقعی انگلیسی حدس بزنید. اکنون می توانید حدس  خود را طوری تنظیم کنید که از این واقعیت استفاده کنید که برخی از حروف ارزش بیشتری از بقیه دارند  و دانستن ارزش یک حرف به شما کمک می کند ارزش حرف بعدی را حدس بزنید (q تقریباً همیشه توسطu دنبال می شود). شانون آنتروپی زبان انگلیسی را 2.62 بیت در هر حرف (یا 2.62 سوال بله یا خیر) محاسبه کرد که بسیار کمتر از 4.7 سوالی است که اگر هر حرف به طور تصادفی ظاهر شود، به آن نیاز دارید. به عبارت دیگر، الگوها عدم قطعیت Uncertainty را کاهش می‌دهند، که امکان برقراری ارتباط زیاد با استفاده از اطلاعات نسبتاً کم را ممکن می‌سازد.‌‌

توجه داشته باشید که در نمونه هایی از این دست می توانید سوالات بهتر یا بدتر بپرسید. آنتروپی شانون یک طبقه غیرقابل نقض را تعیین می کند: آنتروپی شانون حداقل تعداد بیت ها یا سوالات بله یا خیر است که برای انتقال یک پیام لازم است.

🔺تارا جاویدی گفت:

شانون نشان داد چیزی شبیه سرعت نور، یک محدودیت بنیادین وجود دارد، وی نشان داد که آنتروپی شانون یک محدودیت بنیادین برای اینکه چقدر می توانیم منبع را فشرده کنیم، بدون خطر اعوجاج یا از دست دادن اطلاعات !
امروزه آنتروپی شانون به عنوان معیاری در بسیاری از تنظیمات کاربردی از جمله فناوری فشرده سازی اطلاعات عمل می کند. برای مثال، اینکه می‌توانید یک فایل فیلم بزرگ را زیپ کنید، به این دلیل  که رنگ‌های پیکسلی الگوی آماری دارند، مانند کلمات انگلیسی ، است!
مهندسان می‌توانند مدل‌های احتمالی را برای الگوی پیکسلی رنگ‌ها ،از یک فریم به فریم دیگر بسازند. این مدل‌ها محاسبه آنتروپی شانون را با تخصیص وزن به الگوها و سپس گرفتن لگاریتم وزنی برای همه راه‌های ممکن برای پیکسل‌ها ممکن می‌سازند. و مقدار محدودیت فشرده‌سازی «بدون ضرر» را به شما می‌گوید – حداکثر مقداری که فیلم می‌تواند پیش از از دست دادن اطلاعات در محتوای آن،  فشرده شود.
عملکرد هر الگوریتم فشرده سازی را می توان با این حد مقایسه کرد. اگر از آن دور هستید، انگیزه ای دارید که برای یافتن الگوریتم بهتر سخت تر تلاش کنید. اما اگر به آن نزدیک هستید، می‌دانید که قوانین اطلاعاتی کیهان شما را از انجام کارهای بسیار بهتر باز می‌دارد.‌‌

💢@higgs_field
👍2👏2
💢چگونه آنتروپی شانون (Claude Shannon) محدودیت های بنیادین را بر ارتباطات تحمیل می کند

قسمت نخست

قسمت دوم

کلود شانون

کران آنتروپیک شانون در اصل هولوگرافیک

💢@higgs_field
🟣 نگاه بنیادین به پارتیکل متحرک در فضا
کیلن دب

قسمت
نهم


با در نظر گرفتن موارد زیر یک تمرین تحلیلی ساده برای تبادل فوق انجام می دهیم.
ΔT1= time measured in particle's fram of reference

ΔT2 = time measured in virtual particle frame

γ = Lorentz Factor

γ m c² / ΔT1= rate of exchange of energy= mc²/ΔT2

γ m c² * ΔT2 ∝action taken place ∝ m c² * ΔT1

ΔT1 = γ * ΔT2

ΔL1= is space measured in particles frame of reference

ΔL2 = is based measure it in vertual particles frame

γ m c² / ΔL2 = strength of interaction in between= m c² / ΔL1

ΔL1 = ΔL2/γ


این نشان‌دهنده اثرات اتساع زمانی و انقباض طولی به دلیل نسبیت حرکت بین ذره و ذره مجازی است. بنابراین، ذره با دنبال کردن یک تبادل مشابه با یک ذره مجازی دیگر، به حرکت خود ادامه می‌دهد. با این حال، از آنجایی که ذره آزاد است که در هر جهت ممکن حرکت کند، تعدادی ذره مجازی در اطراف و در مجاورت آن وجود خواهد داشت که آماده مبادله‌ی موقعیت با آن هستند، همچنین در طول حرکت آن تبادل پیوسته با ذرات مجازی وجود خواهد داشت که به احتمال زیاد فقط به صورت تصادفی random ، با در نظر گرفتن جهت کلی حرکت و عدم انحراف زیاد از مسیر مستقیم کلی، در غیاب هرگونه برهمکنش خارجی دیگر با ذره خواهد بود .

این منجر به یک حالت حرکت کوانتومی می شود که در دنیای واقعی پیش بینی می شود، که بسیار شبیه به حرکت رندوم یک فرد در یک جمعیت با مبادله موقعیت خود با شخص دیگری در حالی که جهت خود را به سمت مقصد واقعی خود حفظ می کند.

🔻8. ذره و موج

آنالیز فوق از حرکت یک ذره بنیادی نشان می‌دهد که ذره به همراه سایر ذرات مجازی اطراف آن حرکت می‌کند، و هر ذره مجازی به نوبه خود مانند ذره‌ای عمل می‌کند که آماده است موقعیت خود را با ذره مجازی دیگری در مجاورت خود تبادل کند.
سناریوی مشابهی در هر موقعیت لحظه ای ذره در فضا وجود خواهد داشت که منجر به تشکیل یک الگوی موجی با دریایی از ذرات مجازی می شود که همراه با ذره حرکت می کنند.
بنابراین یک ماهیت موجی ذره در طول انتقال آن از ترکیب اولیه به یک ترکیب نهایی فضا-زمان مشاهده خواهد شد. این موضوع ماهیت دوگانه موج-ذره یک ذره بنیادی در حرکت را توضیح می‌دهد.

یکی از پیامدهای جابجایی بالا برای ذره، تداخل امواج پس از عبور از شکاف‌های دوتایی خواهد بود، همانطور که آزمایش‌ها مشاهده کردند. با این حال، در صورتی که ذره توسط یک سامانه خارجی تحت مشاهده باشد، مسیر آن به‌طور قابل مشاهده ردیابی می‌شود، به‌جای اینکه حرکت تصادفی کلی آن موقعیت خود را با ذرات مجازی عوض کند، در نتیجه تداخل از بین می‌رود. این الگو حتی برای آزمایش نسخه دو شکاف تک ذره single particle dual slit یا آزمایش نسخه با زاویه باز wide-angle تک ذره نیز صادق است، و به دلیل حالت حرکت کوانتومی فوق ، ذره اجازه دوگانگی موج-ذره را می دهد، و همین اثر مشاهده خواهد شد.‌‌
در شرایط تحلیلی، رفتار فوق قبلاً با استفاده از مفاهیم احتمال و کنش معادلات نسبیتی حرکت مربوطه شبیه‌سازی شده است. در اینجا توضیحی برای دلیل چنین رفتاری ارائه داده ام، همانطور که توسط آزمایش های مختلف مشاهده شده است.‌‌


💢@phys_Q
👍2
💢چگونه یونیورس ما می تواند از یک هولوگرام پدیدار شود

قسمت نخست

قسمت دوم

قسمت سوم

https://nautil.us/how-our-universe-could-emerge-as-a-hologram-2-10949/

💢@higgs_field
💢چگونه یونیورس ما می تواند از یک هولوگرام پدیدار شود

فیزیکدانان مدلی هولوگرافیک از «فضای دی سیتر  »، اصطلاحی برای یونیورسی مانند یونیورس ما، ابداع کرده‌اند که می‌تواند سرنخ‌های جدیدی درباره منشأ فضا و زمان به ما بدهد.

نوشته ناتالی ولکور-ناتیلوس
قسمت نخست

فیزیکدانان معتقدند که تار و پود فضا و زمان بر اساس الگوی ناشناخته‌ای پدیدار emergent شده و با نخ‌های کوانتومی دوخته  شده است. و
به مدت 22 سال، آنها یک مدل اسباب‌بازی از نحوه عملکرد فضا-زمان امرجنتال داشتند: یک « یونیورس در  بطری» تئوریک ، همانطور که کاشف آن، خوان مالداسنا، آن را توصیف کرده است.
فضا-زمان که ناحیه داخل بطری را پر می کند - پیوستاری که خم می شود و موج می زند و نیرویی به نام گرانش تولید می کند - دقیقاً به شبکه ای از ذرات کوانتومی که روی سطح صلب و بدون گرانش بطری وجود دارند  ، توصیف می شود. "یونیورس " داخلی از سیستم مرزی با ابعاد پایین تر مشابه یک هولوگرام ، تولید می شود .

کشف این هولوگرام توسط مالداسینا به فیزیکدانان یک مثال کاربردی از تئوری  گرانش کوانتومی داده است.

اما این مطلب لزوما به این معنی  که یونیورس اسباب بازی بیانگر  چگونگی ظهوریافتن فضازمان و گرانش در یونیورس ما نیست . فضای داخلی بطری یک مکان پویا و سبک به نام فضای آنتی دی سیتر (AdS) است که مانند زین انحنای منفی دارد. جهات مختلف روی انحنای زین به روشهای مخالف، با جهتی خمیده به سمت بالا و جهت دیگر خمیده به پایین است . وقتی از مرکز آن دور می‌شوید، انحناها به سمت عمود گرایش پیدا می‌کنند که در نهایت به فضای AdS مرز بیرونی می‌دهد - سطحی که ذرات کوانتومی می‌توانند برای ایجاد یونیورس هولوگرافیک درون آن برهمکنش کنند.

با این حال، در واقعیت، ما در یک فضای با انحنای مثبت "de Sitter (dS)" ساکن هستیم که شبیه سطح کره ای است که بدون مرز در حال انبساط است.

از سال 1997، زمانی که مالداسینا correspondence  AdS/CFT  -  یک دوگانگی بین فضای AdS و یک "نظریه میدان کانفورمال CFT" که برهمکنش های کوانتومی در مرز آن فضا را توصیف می‌کند ، کشف کرد- فیزیکدانان به دنبال توصیف مشابهی برای نواحی از فضا-زمان مانند فضا-زمان ما بودند که در بطری قرار نداشته باشند .  تنها "مرز boundary " یونیورس ما آینده نامتناهی است. اما دشواری مفهومی نمایش هولوگرام از ذرات کوانتومی که در آینده بی‌نهایت وجود دارند ، مدت‌ها تلاش‌ها برای توصیف فضازمان  هولوگرافیک واقع گرایانه ، متوقف کرده است.
با این حال، در سال گذشته، سه فیزیکدان راهشان را به سمت هولوگرام فضای دی سیتر ، باز کردند. مانند تناظرات AdS/CFT، مدل آنها نیز یک مدل اسباب‌بازی است، اما برخی از اصول ساخت آن ممکن است به هولوگرام‌های فضازمان واقع گرایانه تر گسترش یابد. شی دونگ از دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا، که این تحقیق را رهبری می‌کرد، گفت:

شواهد وسوسه‌انگیزی وجود دارد که مدل جدید قطعه‌ای از چارچوبی یکپارچه برای گرانش کوانتومی در دی سیتر [فضا] است.‌‌

🆔 @phys_Q
👍2
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
💢 قاپیدن گوشی بالای پل مرتفع در هند


💢@higgs_field
👍4