کوئین الیزابت درگذشت .

💢@higgs_field

💢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

💢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

💢 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

‍ 💢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

💢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

🟣 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

‍ 💢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

💢 قاپیدن گوشی بالای پل مرتفع در هند


💢@higgs_field

💢 مکانیزم شتاب‌دهنده ذرات
یحیی طباطبایی


💢@higgs_field

این پزشک هم ببینید

💢@higgs_field

🟣 نگاه بنیادین به پارتیکل متحرک در فضا
کیلن دب
قسمت دهم


📌9. ذره و میدان particle & field


یک ذره بنیادی، در صورت حرکت ، در تمام جهات ممکن در اطراف خود، دریایی از ذرات مجازی را تولید می کند و آماده است تا موقعیت های position خود را مطابق با حرکت ذره بصورت رندم random تعویض کند مشروط بر اینکه راستایی حرکت مستقیم بماند . ( این تبادل exchange پوزیشن ذره با ذرات مجازی ، تابع موج و تداخل را توضیح می دهد )
در نتیجه یک میدان مجازی در اطراف ذره ایجاد خواهد شد که هر ذره مجازی در هر نقطه از فضای اطراف ذره مکان و ویژگی میدان را فراهم می کند. علاوه بر این، ممکن است یک رشته مجازی که امتداد آن از ذره تا شبه ذره است و باعث تاثیرات این دو بر یکدیگر است ، باعث تولد خط برهمکنش شبیه به خطوط متعارف نیرو می‌شود.
در صورت وجود هر ذره دیگری در نزدیکی ذره مورد نظر، برهمکنش متقابل بین این دو وجود خواهد داشت و خطوط برهمکنش فوق در امتداد فضای میانی کشیده شده و به یکدیگر ختم خواهند شد. از آنجایی که یک ذره چندین ویژگی مشخص خواهد داشت، به عنوان مثال. جرم، بار الکتریکی، تکانه، انرژی و غیره ......، ماهیت و میزان برهمکنش بین دو ذره به این ویژگی ها بستگی دارد. این بدان معناست که یک ذره در حال حرکت توانایی اعمال اثرات خود را در موقعیت دیگری در فضایی دور از خود را در صورت وجود ذره دیگر در آن موقعیت دارد و برهمکنش متقابل وجود خواهد داشت، طبق اصل برهم نهی، تأثیرات بنیادین هر ذره مستقل در نظر گرفته می شود .

با همه ی تاثیرات بالا که سازنده و تغذیه کننده یک میدان در فضای میانی است ، قدرت میدان با فاصله تغییر می کند و ذرات ‌ در اتحاد با میدان حرکت می کنند. برهمکنش بین ذرات، همانطور که قبلاً اشاره شد، تنها می تواند با تبادل ذرات مجازی در امتداد خطوط برهمکنش انجام شود، زیرا فقط ذرات می توانند به دلیل جرم ذاتی خود بر دیگر ذرات تأثیر داشته باشند و قادر به حمل و انتقال انرژی و تکانه هستند ، که برای اعمال تغییر در ذره دیگر مورد نیاز است.
علاوه بر ذرات دارای بار الکتریکی، پتانسیل مغناطیسی و غیره، ذرات واقعی به شکل فوتون توسط ذرات میدان ساز و هنگام برهمکنش تابش می کنند .ماهیت واقعی میدان به ماهیت ذرات سازنده میدان بستگی دارد. بنابراین در واقع، فضا میدانی یکپارچه است که در آن همه‌ی برهمکنش ها وابسته به ذره ای که وارد برهمکنش می شود، صورت می گیرد.
ذرات مادی میدان گرانشی و برهمکنش آن را ایجاد می کنند، ذرات باردار برهمکنش الکترومغناطیسی و برهمکنش های ضعیف و قوی توسط ذرات مربوطه انجام می شود. این تقریباً به همان روشی است که بازیکنانی که به بازی می آیند ممکن است تصمیم بگیرند که در یک زمین قرار است فوتبال یا راگبی یا هاکی بازی کنند .
با این حال، یک پرسش بی پاسخ ابدی باقی خواهد ماند که کدام ذره یا میدان اول است.


💢@phys_Q

💢 این محتوا تلاش دارد با یک سری فرضیات و استدلالات و همچنین فکت و تئوری های فیزیک بینشی بنیادین در رویارویی با فضازمان ترسیم کند . هر چند سابقا این مقاله را به شکل ناقص و خلاصه منتشر کرده ایم ، این بار کامل تر منتشر خواهیم کرد.

💢On fundamental of a moving particle in space

قسمت نخست

قسمت دوم

قسمت سوم

قسمت چهارم

قسمت‌پنجم

قسمت ششم

قسمت هفتم

قسمت هشتم

قسمت نهم

قسمت دهم

‍ 💢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 دوم


دونگ و نویسندگان همکار اوا سیلورستاین از دانشگاه استنفورد و گونزالو توروبا از مرکز اتمی باریلوک در آرژانتین هولوگرام فضای dS - دی سیتر را با برش دادن دو جهان AdS، چرخاندن و چسباندن مرزهایشان به هم ساختند.

فرآیند برش cut برای رویارویی با یک بی‌نهایت مشکل‌ساز لازم است: این واقعیت که مرز فضای AdS بی‌نهایت دور از مرکز آن است. (پرتویی از نور را تصور کنید که مسافت بی‌نهایتی را از انحنای زین طی می‌کند تا به لبه برسد.) دانگ و همکارانش با بریدن ناحیه فضا-زمان در یک شعاع بزرگ، فضای AdS را محدود کردند. این امر باعث ایجاد چیزی شد که به پاس احترام به فیزیکدانان لیزا راندال و رامان ساندرام که این ترفند را ابداع کردند،به نام "گلوگاه راندال-ساندروم " نامیده می شود .

این فضا هنوز با یک CFT که در مرز آن تعریف می شود، تقریب زده می شود، اما مرز اکنون نه در بی نهایت بلکه در یک فاصله محدود است.
سپس، دونگ و همکارانش موادی از نظریه ریسمان را به دو گلوگاه تئوریک لیزا-ساندروم اضافه کردند تا به آنها انرژی داده و انحنای مثبت به آنها بدهد. این روش که "uplift" نامیده می شود، دو فضای AdS زین شکل را به فضاهای dS کاسه شکل تبدیل می‌کند. سپس فیزیکدانان می‌توانند کار واضحی را انجام دهند: دو کاسه را در امتداد لبه‌هایشان به هم بچسبانند. CFTهایی که هر دو نیمکره را توصیف می کنند با یکدیگر جفت می شوند و یک سیستم کوانتومی واحد را تشکیل می دهند که از نظر هولوگرافیک دوگان با کل فضای کروی دی سیتر است.

دونگ افزود: «فضا زمان به‌دست‌آمده هیچ مرزی ندارد، اما از نظر ساخت، دوگان به دو CFT است. از آنجایی که استوای فضای دسیتر، جایی که دو CFT در آن وجود دارند ، خود یک فضای دی سیتر است، این ساختار را "correspondence dS/dS" می نامند.
اوا سیلورستاین در سال 2004 این ایده اساسی را با سه نویسنده همکار ارائه کرد، اما ابزارهای نظری جدید به او، دونگ و توروبا این امکان را داده است که هولوگرام dS/dS را با جزئیات بیشتری مطالعه کنند و نشان دهند که این مدل بررسی‌های سازگاری ساختاری مهمی را انجام می‌دهد. در مقاله‌ای که تابستان گذشته منتشر شد، آن‌ها محاسبه کردند که آنتروپی درهم‌تنیدگی - اندازه‌گیری مقدار اطلاعات ذخیره شده در CFT‌های جفت شده ساکن در استوا - با فرمول آنتروپی شناخته‌شده برای ناحیه کروی متناظر فضای دی سیتر مطابقت دارد.‌‌

🆔 @phys_Q

🟣لارنس کراوس درباره Nothing توضیح می دهد


آلبرت اینشتین اولین فردی بود که فهمید " فضای خالی" هیچ یا عدم نیست. فضا دارای خواص شگفت انگیزی است که درک بسیاری از آنها تازه آغاز شده است. اولین ویژگی که اینشتین کشف کرد این است که امکان ایجاد فضای بیشتری وجود دارد. سپس یک نسخه از نظریه گرانش اینشتین ، نسخه ای که حاوی ثابت کیهان شناسی است ، پیش بینی دوم را انجام می دهد: "فضای خالی" می تواند دارای انرژی خاص خود باشد.
در ابتدا خلاء هیچ انگاشت می شد اما بعد ها متوجه شدیم بالاخره خلاء شامل میدان های کوانتومی و نوسانات انرژی ست . سپس تئوری مهبانگی را برآمده از هیچ انگاشتیم اما انکار نمی کنیم که بالاخره شرایط پیشامهبانگی باید شامل یک سری قوانین فیزیک ناشناخته باشد که پتانسیل ایجاد یونیورس هایی با قوانین متفاوت را داشته باشد . آن هیچ هم چیزی ست . میتوانید هیچ فیزیکی را در فیزیک در نظر بگیرید اما هیچ به معنی عدم مطلق ، در فیزیک قابل طرح نیست چرا که قوانین فیزیک مقدم بر فیزیک اند ، فقدان این قوانین ، بحث را غیر علمی می کند.
🆔 @phys_Q

💢 مانتیس یا آخوندک


در حالی که این حشره تخم هایش را در غلافی بر روی گیاهان رها می کند ، دقیق نمی دانیم تصویر بالا حاکی از چیست .

💢@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 سوم و پایانی


آنها و سایر محققان در حال بررسی بیشتر هولوگرام دی سیتر با استفاده از ابزارهای علوم کامپیوتر هستند. همانطور که در مقاله اخیر برای مجله کوانتامگزین ( ناتالی در حال شوآف و فخر فروشی به سابین) توضیح دادم، فیزیکدانان در چند سال اخیر کشف کرده‌اند که  AdS/CFT - correspondence دقیقاً مانند یک «کد تصحیح خطای کوانتومی» عمل می‌کند - شماتیکی برای رمزگذاری ایمن اطلاعات در یک سیستم کوانتومی پیچیده ، خواه کامپیوتر کوانتومی باشد یا CFT!

تصحیح خطای کوانتومی احتمالا این که چگونه فابریک (بافت) ایمرجنتال (ظهور یافته) فضازمان به استحکام خود دست می یابد، است ،  علیرغم اینکه از ذرات کوانتومی ظریف fragile بافته شده است.

دونگ، که  عضو تیمی  که ارتباط بین AdS/CFT و تصحیح خطای کوانتومی را کشف کرد، بود گفت:

"من معتقدم که هولوگرافی د سیتر نیز به عنوان یک کد تصحیح خطای کوانتومی کار می‌کند، و  بسیار دوست دارم چگونگی آن را بفهمم."

  امید چندانی به شواهد تجربی  که صحت این دیدگاه جدید در مورد فضا-زمان دی سیتر را تأیید کند، وجود ندارد اما به گفته دانگ، "شما به طور غریزی می دانید که اگر قطعات پازل نسبت به هم هماهنگ باشند، در مسیر درستی قرار دارید."

پاتریک هیدن، فیزیکدان نظری و دانشمند کامپیوتر در استنفورد که تناظرات AdS/CFT و رابطه آن با تصحیح خطای کوانتومی را مطالعه می‌کند، گفت که او و دیگر متخصصان در حال بررسی مدل dS/dS دونگ، سیلورستاین و توروبا هستند. اوی گفت - که هنوز خیلی زود است که بگوییم آیا بینش در مورد چگونگی بافته شدن فضازمان و نحوه عملکرد گرانش کوانتومی در فضای AdS به مدل دسیتر منتقل می شود یا خیر!

هیدن گفت: "اما یک مسیر وجود دارد - کاری که باید انجام شود." «شما می توانید سؤالات ریاضی مشخصی را فرموله کنید.  فکر می کنم  قرار است در چند سال آینده اتفاقات زیادی بیفتد."
تصویر اصلی: طرحی توسط شی دونگ از روش برش، چرخاندن و چسباندنی که او و همکارانش برای ساختن هولوگرام یک یونیورس دی سیتر استفاده کردند. اعتبار: شی دونگ

🆔 @phys_Q

💢 نگاه بنیادین به پارتیکل متحرک در فضا
کیلن دب
قسمت یازدهم

📌10. حالت پایه و انرژی خلاء ground state & vaccum energy

حرکت یک ذره بنیادی مرتبط با میدان حاوی از یک فکت مهم است که فضای پیرامون ذره ذخیره ای از انرژی را فراهم می‌کند که ذره مجازی از آن ایجاد شده و تبادل انرژی و پوزیشن به حرکت اجازه تداعی می دهد. این رویداد بیان گر حالت پایه  انرژی خلاء است  که به طور قاطع توسط نظریه میدان کوانتومی (QFT) فرض شده است ( الگوی یک جرم در حال نوسان در انتهای فنر برای توضیح مناسب است-موجود در کانال)
از آنجایی که انرژی فقط در حین انتقال آشکار می‌شود، ما نیز به روش متفاوتی به آن می نگریم . در این نگرش ، ذرات بنیادین در آغاز جابجایی ، مقداری انرژی معادل جرم سکون mc² برای خروج از حالت پایه ground state در فضای پیرامونی از ذرات مجازی ایجاد می کنند .
پس از آن، قوانین پایستگی جرم و انرژی وارد عمل می شوند و در تمام مسیر محاسبات قبل و بعد از هر تبادلی که با رعایت اصل پایستگی انرژی انجام می شود، صادق است.
به این معنا، انرژی از حالت پایه با حرکت ذره بنیادی ایجاد می‌شود و سپس بنا بر پایستگی انرژی ، این انرژی پایسته باقی می‌ماند.

• اکنون اما معمای طبیعت این است که ، چگونه و از کجا این انرژی عظیم حالت پایه به وجود می آید؟
در حال حاضر علم و نه الهیات - هنوز پاسخی برای این پرسش پیدا نکرده است.‌‌


🔺11. برهم کنش گرانشیgravitational interaction

برهمکنش گرانشی بین دو یا چند ذره پرجرم، صرفاً به دلیل داشتن خاصیت جرم وجود دارد. همانطور که در بالا نشان داده شد، یک ذره متحرک موقعیت خود را با ذرات مجازی اطراف خود تعویض می کند و در نتیجه یک میدان ایجاد می کند. از آنجایی که به این ترتیب ذره فقط می تواند مقداری از انرژی معادل انرژی جرم سکون خود را تبادل کند، قدرت برهمکنش گرانشی با جرم ذره مرتبط خواهد بود. در صورت وجود دو ذره پرجرم در مجاورت یکدیگر، میدان گرانشی ایجاد می شود و خطوط گرانشی برهمکنش بین ذرات شروع و خاتمه می یابد. سایر خواص مربوط به جرم ذره به عنوان مثال، تکانه و انرژی نیز در میدان گرانشی که بین دو ذره مداخله می‌کند و منجر به جذب متقابل می‌شود، وارد عمل می‌شود.

این جنبه قبلاً با آنالیز نظری نظریه میدان کوانتومی (QFT) به تصویر کشیده شده است، در حالی که نظریه نسبیت عام (GR) فقط اجسام بسیار بزرگ را در نظر می گیرد. با یک جرم بزرگ، دریای عظیمی از ذرات مجازی در اطراف آن وجود خواهد داشت و همانگونه که در فرمول‌بندی معادلات GR گنجانده شده است، تحت تنش و کرنش قرار می‌گیرد و در نتیجه انحنای بافت فضا-زمان ایجاد می‌شود. همانطور که توسط نظریه تصریح شده است .



💢 @phys_q