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
ماه در هنگام خورشید گرفتگی ، بعنوان یک فیلتر عمل می کند . همانطور که در تصویر می بینید در ناحیه c نوری که زمانی ناهمدوس incoherent بوده ، تبدیل به نور همدوس coherent می شود و با عبور از روزنه های بین برگ های درختان ، اثر سوراخ سوزنی pinhole effect را ایجاد می کند .

البته بیشتر منابع نوری به صورت منابع «غیر همدوس» (Incoherent) یا «غیر پلاریزه» (Unpolarized) طبقه‌بندی می‌شوند. این منابع، شامل ترکیبی تصادفی از امواج هستند که مشخصات فضایی، فرکانس (طول موج)، فاز و حالت‌های پلاریزاسیون متفاوتی دارند.


💢@higgs_field
3👍2
💢 اصل هولوگرافیک
قسمت سوم


احتمالا توجه شده اید که در اینجا، همانند تابش هاوکینگ، آنتروپی یک سیاهچاله با مساحت سطح آن متناسب است. تعریف دیگر برای آنتروپی ، شماری از میکرو حالت هایی micro-states  که در یک  ماکرو حالت macro-state  نقش دارند، این الزاما به این معنی است که افق رویداد نمی‌تواند صاف smoth باشد، بلکه باید سطحی از بی‌نظمی داشته باشد.

بنابراین، ممکن است که افق رویداد یک سیاهچاله مانند یک صفحه وینیل کدگذاری شده باشد تا از آنتروپی و بنابراین اطلاعات یک سیاهچاله تشکیل شده باشد. جرارد 'تی هوفت  مکانیسمی را توضیح داد که توسط آن پارتیکل ها در حال سقوط می توانند در افق رویداد ایمپرینت شوند ، و نشان داد که پارتیکل های  در حال سقوط باعث تغییر شکل deformation گرانشی می شوند و اساساً برجستگی هایی در افق ایجاد می کنند که کاملاً پارتیکل را توصیف می کند و غیره. همچنین می توان این اطلاعات را به تابش خروجی منتقل کرد . این توصیف توضیحی را در مورد اینکه چگونه افق رویداد می تواند محتویات سیاهچاله را به طور کامل توصیف کند، رسمیت بخشید. به عبارت دیگر، اطلاعات سیاهچاله، یک سیستم 3 بعدی، در افق رویداد 2 بعدی کدگذاری می شوند. از تعریف قبلی ما، می‌توان گفت که سیاه‌چاله یک هولوگرام است.‌‌

با این حال، مشکلاتی با این توضیح مطرح شد. اگر اطلاعات به این شکل در افق رویداد ایمپرینت imprint شوند، با چشم انداز ناظر بیرونی مطابقت دارد، زیرا زمان با نزدیک شدن به تاثیرات سهمگین گرانشی  یک سیاه‌چاله ، وجود نخواهد داشت و بنابراین هر آبجکتی که در حال سقوط  در افق رویداد به دام افتاده و (نامرئی) به نظر می‌رسد. . با این حال، از منظر آبجکت های در حال سقوط، آنها و اطلاعات همراه شان مستقیماً از آن عبور می کنند. با فرض اینکه اطلاعات در افق رویداد برای همه چارچوب‌های مرجع در آنجا باقی می‌ماند، این مسئله مشکلی را ایجاد می‌کند، زیرا قضیه عدم شبیه‌سازی no cloning  theorem  را نقض می‌کند، که به موجب آن اطلاعات نمی‌توانند به این روش تکرار شوند. لئونارد ساسکیند با ابداع ایده مکملیّت complementarity  سیاهچاله به این انتقاد پاسخ داد. احتمالاً در مورد اصل عدم قطعیت هایزنبرگ شنیده اید که ما نمی توانیم همزمان مومنتوم و پوزیشن یک سیستم را با اطمینان 100٪ بدانیم. ما می گوییم مومنتوم و پوزیشن مکمل هم هستند.

شکل دیگری از مکملیت ، انرژی و زمان وجود دارد که در آن پایستگی انرژی در صورتی که فقط برای مدت بسیار کوتاهی باشد، در واقع می تواند شکسته شود. به عنوان مثال، یک جفت الکترون-پوزیترون می‌تواند از خلاء پدیدار شود و سپس تقریباً بلافاصله (در حدود 10^-40 ثانیه) بدون شکستن قوانین طبیعت نابود annihilate شوند. به طور مشابه، پیرامون مکملیت سیاه چاله و قضیه عدم شبیه سازی می‌توان گفت ،  از آنجایی که مشاهده هم زمان بیرون و داخل سیاهچاله غیرممکن است، اطلاعات  میتوانند در افق رویداد کپی duplicate و  قضیه عدم شبیه سازی را نقض کرد .‌‌

💢@higgs_field
1👍1
💢آنتروپی entropy : نیرویی ناپیدا که حیات را پیچیده می کند
قسمت دوم

📌آنتروپی و زمان

اِنتروپی Entropy یکی از اندک مفاهیمی که از شواهد وجود زمان پشتیبانی می کند ، است . " پیکان زمان " arrow of Time نامی ست که بیانگر این ایده که زمان نامتقارن asymmetric است و تنها در یک جهت ، رو به جلو- جریان می یابد . یک پروسه بازگشت ناپذیر که در آن انتروپی افزایش می یابد.

ستاره شناس astronomer آرتور ادینگتون در سال 1927 مفهوم پیکان زمان را آغاز کرد و نوشت:

بیایید یک پیکان (فلش) دلخواه بکشیم. اگر همانطور که پیکان[،] را دنبال می کنیم بیشتر و بیشتر عنصر تصادف random element را در وضعیت جهان پیدا کنیم، آنگاه پیکان به سمت آینده است. اگر عنصر تصادف کاهش یابد[،] پیکان به سمت گذشته است. این تنها تمایز فیزیکی شناخته شده [بین گذشته و آینده] است.

برایان کاکس، فیزیکدان، در بخشی از شگفتی های یونیورس که برای بی بی سی دو تهیه شده است، توضیح می دهد:

پیکان زمان حکم می کند که با گذر هر لحظه، همه چیز تغییر می کند و زمانی که این تغییرات اتفاق افتاد، هرگز باز نمی گردند . تغییر دائمی بخشی اساسی از معنای انسان بودن است. همه ما با گذشت سالها پیر می شویم - مردم به دنیا می آیند، زندگی می کنند و می میرند. فکر می‌کنم این بخشی از شادی و تراژدی زندگی ما باشد، اما بیرون از یونیورس ، آن سیکل های جامع و حماسی ، ابدی و تغییرناپذیر به نظر می‌رسند. اما این [زمان] یک توهم است. ببینید، در هستی ِ یونیورس ، درست مانند زندگی ما، همه چیز به طور برگشت ناپذیری در حال تغییر است.

تام استوپارد در نمایشنامه‌اش آرکادیا Arcadia از استعاره‌ای بدیع برای ماهیت غیرقابل بازگشت انتروپی استفاده می‌کند:

وقتی پودینگ برنجت را هم میزنی، سپتیموس، و قاشق مربا را به آن اضاف می کنی ، مسیرهای قرمز رنگی مانند تصویر یک شهاب در اطلس نجومی ایجاد می کند. اما اگر معکوس هم بزنید مربا دوباره جمع نمی شود. در واقع، پودینگ متوجه نمی شود و مانند قبل به صورتی شدن ادامه می دهد. به نظر شما شگفت نیست؟

💢@higgs_field
👍31
💢آنتروپی معیار پیچیدگی و بی نظمی و زمان

¹-https://t.me/phys_Q/9040

²-https://t.me/phys_Q/9053
👍21
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
بخش خبری صداوسیما در روز سوم ساقط شدن هواپیمای اوکراینی توسط سپاه پاسداران (۲۰ دی ۹۸):
موتور هواپیما به علت نقص فنی آتش گرفته
علی عابدزاده، رئیس سازمان هواپیمایی: محرز است موشکی به هواپیما اصابت نکرده
علی ربیعی، سخنگوی دولت: موشک دروغ‌پردازی و عملیات روانی آمریکا است
کاپیتان شهبازی: شایعه موشک هجمه
سیاسی است

💢@higgs_field

دروغ گفتن امری طبیعی شده و هیچ کس بابت دروغ هایی که می گوید ، احساس شرمندگی یا ندامت ندارد ، از دروغ عبور کرده اند و رسما در وادی وقاحت گام گذارده اند . این مرگ اخلاق است . آنچه خلاف عقل است قطعا خلاف اخلاق نیز هست .
👍15
💢 اصل هولوگرافیک
قسمت چهارم
🔺برون یابیExtrapolation

اوکی، مطمئنا، اما سیاهچاله ها واقعا چیزهای عجیبی هستند، اما چگونه فیزیکدانان احتمالاً می توانند از این نظر بگویند که ما می توانیم مفهوم هولوگرافی سیاهچاله را به کل یونیورس تعمیم دهیم؟

مهمتر از همه، در محاسبه معادله خود برای آنتروپی سیاهچاله، بکنشتاین حداکثر اطلاعاتی را که می توان در سیاهچاله ذخیره کرد، بدست آورد و آن را متناسب با مساحت سطح سیاهچاله یافت. بکنشتاین همچنین این اصل را به مرزهای بکنشتاین تعمیم داد که حداکثر ذخیره اطلاعات هر فضایی را اندازه‌گیری می‌کرد و آن را دوباره متناسب با سطح فضای محصور می‌دانست. علاوه بر این، مشابه (از این نظر که دقیقاً مخالف آن است) با افق رویداد سیاهچاله، مرزی در یونیورس مشاهده پذیر ما است که فراتر از آن، یونیورس سریعتر از سرعت نور شتاب می گیرد (انبساط کیهانی از کل نقاط در فضا شتاب می گیرد). نسبت به موقعیت ما غیر قابل مشاهده است، بسیار شبیه به افق رویداد، به جای اینکه به سمت درونی بکشد، به سمت بیرون فشار می آورد.

با این حال، سیاهچاله یک جهش عظیم برای ماست، اکنون، برای کشف پیوند های گمشده. تصور سیاهچاله آسان است زیرا لزوماً یک آبجکت کروی با مرزهای محدود است. با این حال، تصور یونیورس کمی سخت تر است. اساساً سه رقیب وجود دارد که حول میزان انحنای فضا-زمان می چرخند.

• اگر مقدار مثبت باشد، فضا-زمان درون خودش منحنی می شود و یک کره متناهی را تشکیل می دهد که در نهایت دو خط موازی در آن همگرا می شوند. این به عنوان فضای دی سیتر شناخته می شود.

• اگر این مقدار برای انحنا صفر باشد، فضا-زمان یک صفحه کاملاً مسطح است که در آن دو خط موازی موازی خواهند ماند.

• تصور نهایی و سخت‌ترین آن جایی است که انحنای آن منفی است، در این صورت یونیورس نوعی شکل زینی یا یک فضا-زمان هایپربولیک است که در آن خطوط موازی در ابتدا از هم جدا می‌شوند. این به عنوان فضای آنتی دی سیتر (AdS) شناخته می شود. اکنون، تصور هر نوع سیستم مختصاتی برای نگاشت فضا-زمان AdS دشوار است. « compactification » مختلفی فرمول‌بندی شده‌اند که، مانند اینکه چگونه جهان کروی را می‌توان در یک صفحه ۲ بعدی فشرده کرد، سعی می‌کند جهان هایپربولیک بی‌نهایت را روی صفحه ۲ بعدی ترسیم کند. یکی از بهترین مدل ها (نه برای تحقیق در مورد اصل هولوگرافی) توسط ریاضیدان پوانکاره ساخته شد.‌‌


💢@higgs_field

🔻بدانسان که در سمت چپ نمایش دادیم ، تابلوی پوانکاره کانفورمالی ( زوایا همگی یکسان اند) فضازمان هایپربولیک را در یک دایره فشرده compactifes می سازد که در آن الگوی بافت به سمت مرز یا جداره های دایره ، بی نهایت کوچکتر می شود . اگر چه ویژالایز دشوار می نماید اما اگر مرکز تابلو  به سمت راست منتقل شود ، در نتیجه سمت راست بزرگتر و سمت چپ رشد بیشتری خواهد کرد .

به بیانی دیگر ، شکل بدون توجه به نقطه رفرنس (مرجع) دارای همان مرز های مشاهده شده است . که این با تصور ما از افق نوری کیهانی مطابقت دارد.  هتا هیجان انگیز تر از آن ، ماهیت فراکتالی تابلوی پوانکاره است ، هنگامی که هر هولوگرام  ماهیت فراکتالی داشته باشد ، کل تصویر درون تمام بخش های هولوگرام است ‌.
👍41
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
💢 نقطه آبی کمرنگ


- با صدای زنده یاد کارل سیگن carl sagan


💢@higgs_field
5
💢 لیست اکتشافات حوزه فیزیک به ترتیب زمانی

لیست کامل و دقیق نیست . همانطور که می بینید هیگز که در سال 2012 در شتاب دهنده بزرگ هادرونی LHC کشف شد ، و دوگانگی AdS/CFT و قطبیدگی CMB آخرین اکتشافات فیزیک هستند . البته هر شکل نمودار نمیتواند دقیق باشد ، بحث فیزیک بحث فرضیه و فلسفه است و ابزار های ما از ایده های ما عقب افتاده اند .

از طرفی عدم قطعیت هایزنبرگ ما را مجبور به کفایت به مقیاس پلانک می کند و از طرف دیگر کلان ساختار ها نهایتا با شبیه سازی های محاسباتی قابل ترسیم هستند .

اما بصورت تئوریک و با ابزار ریاضیات تا پیشنهاد فراکتالی در امتداد ابعاد و یونیورس درون افق رویداد و پیکسل های اطلاعات در صفحه هایپربولیک بعنوان موجودات بنیادین در نخستین لایه تشکیل دهنده یونیورس ، پیش رفته ایم .


💢@higgs_field
👍31🤔1
💢 ما از نیستی #ویرانگر میترسیم
و بنابراین هستی خود #افرینشگر  را چروکیده می کنیم...


#رولو_می

* عکس از یلدا معیّری

#الاغ نامیدن برخی دون‌مایگان ، جفا به حق حیوانات است .

💢@higgs_field
🔥51
#کارگاه و #گفتگو
#کوانتوم_مکانیک

💢 جایگاه فیزیک (و علم) و فلسفه در طرح و تکامل جهانبینی انسان چگونه است ؟ فوائد و الزامات بهره مندی از یک جهانبینی سالم چه هستند؟

• جهان‌بینی (Worldview) یک جهت‌گیری شناختی اساسی است که می‌تواند شامل فلسفه طبیعی، اصول اساسی، هنجارها، ارزش‌ها، احساسات و اخلاقیات شود.

• جهان معرّب گیهان یا کیهان است .

* به منظور طرح و پرداختن به مسائل کاربردی و مورد نیاز و واکاوی مشکلات روز جامعه ایرانی ، پیرامون ایجاد و پرورش جهانبینی در جامعه ای با استبداد مذهبی ، اقدام به کاوش و سازماندهی یک جهانبینی مناسب می کنیم .

🥀 مرز بین science و psuedo science  علم و شبه علم و  philosophy  و psuedo philosophy  فلسفه و شبه فلسفه کجاست ؟


- این موضوع برای ماه های آتی باز است و دوستان اگر نقد و نظری داشتند می توانند بیان کنند .

پاسخ به پرسش "علم چیست؟" توسط کارل سیگن

https://t.me/phys_Q/9064

جهان‌بینی اومانیستی

قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/9074

قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/9078
👍61
💢AdS/CFT Correspondence

📌پارادوکس اطلاعات سیاهچاله Black hole information paradox
قسمت هشتم

در سال 1975، استیون هاوکینگ محاسبه‌ای را منتشر کرد که نشان می‌داد سیاه‌چاله‌ها کاملاً سیاه نیستند، اما به دلیل تأثیرات کوانتومی در نزدیکی افق رویداد، تابش کوچکی از خود گسیل می‌کنند. در ابتدا، نتایج مطالعات هاوکینگ برای تئوریسین ها مشکل ایجاد کرد، زیرا چنین پیشنهاد می داد که سیاهچاله ها اطلاعات را از بین می برند. به‌طور دقیق‌تر، به نظر می‌رسید که محاسبات هاوکینگ با یکی از فرضیه‌های اساسی مکانیک کوانتومی تضاد داشت، که بیان می‌کرد سیستم‌های فیزیکی طبق معادله شرودینگر در زمان تکامل می‌یابند. این ویژگی معمولاً به عنوان  یونیتاریتی تکامل زمانی  unitarity of time Evolution نامیده می شود. تضاد ظاهری بین محاسبه هاوکینگ و فرضیه یونیتاریتی مکانیک کوانتومی به پارادوکس اطلاعات سیاهچاله معروف شد.

هم.خوانی AdS/CFT پارادوکس اطلاعات سیاهچاله را حداقل تا حدی حل می کند، زیرا نشان می دهد که چگونه یک سیاهچاله می تواند به شیوه ای سازگار با مکانیک کوانتومی در برخی حوزه ها تکامل یابد. در واقع، می‌توان سیاه‌چاله‌ها را در حوزه هم‌خوانی AdS/CFT در نظر گرفت، و هر سیاه‌چاله‌ای با پیکربندی پارتیکل ها در مرز فضای آنتی دی سیتر مطابقت داد . این پارتیکل ها  از قوانین معمول مکانیک کوانتومی پیروی می کنند و به طور خاص به صورت یونیتاریتی تکامل می یابند، بنابراین سیاهچاله نیز باید با رعایت اصول مکانیک کوانتومی به صورت یونیتار تکامل یابد.

در سال 2005، هاوکینگ اعلام کرد که این پارادوکس به نفع پایستگی اطلاعات توسط هم‌خوانی AdS/CFT حل شده است، و او مکانیزم مشخصی را پیشنهاد کرد که توسط آن سیاهچاله ها احتمالا اطلاعات را حفظ preserve  کنند.


💢@higgs_field
2👍1
💢علم بیشتر از پیکره‌ی دانش است.
یک روش تفکر است .روشی برای بازجویی جهان به شکلی شک گرایانه ، همراه با درک دقیق از خطا پذیر بودن انسان است. اگر ما نتونیم برای بازجویی کردن از کسانی که بما میگویند فلان چیز درست است سوالی شک گرایانه بپرسیم .. اگر نتوانیم نسبت به کسانی که در راس قدرت اند به شکل شک گرایانه نگاه کنیم  ، درین حالت پشت مان را برای سواری دادن به شارلاتان های بعدی آماده می کنیم !

- کارل سیگن


💢@higgs_field
👍82
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
💢 مقبره کوروش بزرگ در روز برفی

💢@higgs_field
9👍2🕊1
روزی که بشر کاملاً به نادانی خود پی برد، به موفقیت بزرگی دست یافته است؛ زیرا دانش در این دنیا چیزی جز پی بردن به نادانی نیست.

موریس مترلینک

🆔 @phys_Q
👍123
💢هر میزان که آبجکت های کوچک تری را مورد مطالعه قرار می دهیم ، برای تعیین مکان نیازمند انرژی بالاتری نیز هستیم . جدای از انرژی لازم جهت شتاب دادن تا کسری از سرعت نور در برخورد دهنده ها که دارای سیستمی بسیار پیچیده و‌گران و دارای محدودیت ها و ناممکن های بسیار است.

طبق اصل عدم قطعیّت Uncertainty principle برای مطالعه مقیاس های بسیار کوچک انرژی های بسیار بالایی نیاز است ‌.

Δp Δx ≥ h

💢@higgs_field
4👍1
animation.gif
20.6 KB
.

🔺 زمان پلانک  Planck time واحدی از زمان در دستگاه یکای طبیعی  است. البته پیش از این در معرفی ثابت پلانک از رابطه E=hv گفته ایم ، ثابت پلانک از آزمایش استخراج شده و شیب افزایش انرژی پارتیکل را با افزایش فرکانس آن بیان می کند . این واحد به افتخار ماکس پلانک اولین دانشمندی که این ایده را داد، نامگذاری شده‌است.
مقدار آن از رابطه زیر بدست می‌آید:

t-planck = √(ℏG/c⁵) ≈ 5.3 × 10-⁴⁴ s

ℏ= h/2π
G= gravitational constant
c= speed of light
h= 6.6 × 10-³⁴ J s
با داشتن زمان پلانک و ثابت سرعت نور در خلاء می توان طول پلانک :
l-planck≈1.6 × 10-³⁵

و حتی جرم پلانک را محاسبه کرد . اما محدودیت های تجربی ما بسیار فراتر از ثابت های پلانک هستند.
دقت اندازه گیری ما در زمان برابر با :
10-²¹ s
است که اگر با روشی مشابه ، یعنی با در نظر گرفتن مسافت طی شده توسط نور در این مدت زمان ، طولی برابر با یک انگستروم:
10-¹⁰ m
بدست می دهد و این در حالیست که برهمکنش های قوی در بازه فضایی یک فرمی :
10-¹⁵ m
یعنی مقیاس یک پروتون رخ می دهند .

💢@higgs_field
👍32
💢AdS/CFT Correspondence

📌فیزیک هسته ای nuclear physics
قسمت نهم

یکی از سیستم‌های فیزیکی که با استفاده از هم‌خوانی AdS/CFT مورد مطالعه قرار گرفته است، پلاسمای کوارک-گلئون است، یک حالت شگفت و عجیب از ماده که در شتاب‌دهنده‌های ذرات تولید می‌شود. این حالت ماده برای لحظاتی کوتاه زمانی به وجود می آید که یون های سنگین مانند طلا یا هسته های سرب با انرژی های بالا برخورد می کنند. چنین برخوردهایی باعث می‌شود که کوارک‌هایی که هسته‌های اتم را می‌سازند در دمای تقریباً دو تریلیون کلوین، شرایطی مشابه شرایط موجود در حدود s 10-¹¹ ثانیه پس از مهبانگ را ایجاد می کند .

فیزیک پلاسمای کوارک-گلوئون توسط کرومودینامیک کوانتومی کنترل می شود، اما این نظریه از نظر ریاضی در مسائل مربوط به پلاسمای کوارک-گلئون غیرقابل حل است.

در مقاله‌ای که در سال 2005 منتشر شد، Đàm Thanh Sơn و همکارانش نشان دادند که هم‌خوانی AdS/CFT می‌تواند برای درک برخی از جنبه‌های پلاسمای کوارک-گلوئون با توصیف آن به زبان نظریه ریسمان مورد استفاده قرار گیرد. وی و همکارانش با اعمال هم‌خوانی AdS/CFT توانستند پلاسمای کوارک گلوئون را بر حسب سیاهچاله ها در فضازمان پنج بعدی توصیف کنند. محاسبات نشان داد که نسبت دو کمیت مرتبط با پلاسمای کوارک-گلئون، ویسکوزیته برشیη- shear viscosity و چگالی حجمی آنتروپی s - volume density of entropy، باید تقریباً برابر با یک ثابت جهانی معین باشد:
η / s ≈ ħ / 4 π k

که در آن ħ ثابت کاهیده پلانک و k ثابت بولتزمن است. علاوه بر این، نویسندگان حدس زدند که این ثابت جهانی یک کران پایینی برای  η / s در کلاس بزرگی از سیستم ها فراهم می کند. در سال 2008، مقدار پیش‌بینی‌شده این نسبت برای پلاسمای کوارک-گلئون در برخورددهنده یون سنگین نسبیتی در آزمایشگاه ملی بروکهاون تأیید شد.

یکی دیگر از ویژگی‌های مهم پلاسمای کوارک – گلوئون این است که کوارک‌های بسیار پر انرژی که در پلاسما حرکت می‌کنند پس از طی چند فمتومتر متوقف یا خاموش می‌شوند. این پدیده با عدد q به نام پارامتر جت کوئنچ مشخص می شود که اتلاف انرژی چنین کوارکی را به مجذور مسافت طی شده در پلاسما مرتبط می کند. محاسبات مبتنی بر هم‌خوانی AdS/CFT به نظریه پردازان این امکان را می دهد که q را تخمین بزنند، و نتایج تقریباً با مقدار اندازه گیری شده این پارامتر مطابقت دارد، که نشان می دهد هم‌خوانی AdS/CFT برای توسعه درک عمیق تر از این پدیده مفید خواهد بود.


💢@higgs_field
👍41
💢 اصل هولوگرافیک
قسمت پنجم

این کانکشن سرانجام توسط مالداسینا ایجاد شد که ایده هم‌خوانی AdS/CFT را فرموله کرد. CFT مخفف نظریه میدان کانفورمال است، که در آن قوانینی که بر تعاملات درون یک میدان حاکم هستند، از لحاظ مقیاس تغییرناپذیر  هستند، بنابراین در هر مقیاسی یکسان می‌مانند.

یکی دیگر از کاربردهای رایج تغییر ناپذیری مقیاس scale invariance ، در تئوری ریسمان است، که در آن ریسمان های مرتعش که برای تشکیل همه انواع ماده  تئوریزه شده اند، در هر طول/انرژی که قرار دارند ، یکسان رفتار می کنند. مالدسینا مجموعه‌ای از d-branes (آبجکت هایی در تئوری ریسمان با ابعاد متغیر که ریسمان های باز را می‌بندند)، که با ریسمان های متغیر مقیاس به هم متصل شده‌اند، را تصور کرد و دریافت که این یک نظریه میدان کانفورمال در راستای مکانیک کوانتومی - رفتاری شبیه فضا-زمان مینکوفسکی را ایجاد می کند .

گام بعدی برای او این بود که این ساختارهای brane را در فضای AdS تصور کند، جایی که یک استوانه از تابلوی پوانکاره Poincare تشکیل می‌شود که با زمان ارتفاع داده می‌شود . او دریافت که سطح این سیلندر دقیقاً مانند فضا-زمان مینکوفسکی - مانند قبل ، رفتار می کند، با CFT برای نظریه کوانتومی هنوز کارآیی دارد، در حالی که فضای داخلی نیز نظریه میدانی را نشان می دهد که گرانش را در خود جای داده است.

او در اصل، یک نمای هولوگرافیک از فضا-زمان را فرموله کرده بود که در آن برهمکنش CFT روی «مرز boundary » ، در ابعاد پایین‌تر می‌تواند مجموعه‌ای از قوانین را بر روی « bulk» AdS ارائه کند. به عنوان یک یادداشت، از نظر مفهومی، محدود کردن مدل‌ها به سه بعد فضایی مفید است، اما محاسبات مالداسینا ایجاب می‌کند که مرز boundary بعدی و قسمت عمده آن پنج بعدی باشد.‌‌

💢@higgs_field

🔻باکbulk یا فضای AdS توسط تئوری ریسمان و مرز boundary توسط تئوری پارتیکلی یا شکل خاصی از تئوری میدان کوانتومی Conformal Field Theory کنترل می شود
👍21
💢 اصل هولوگرافیک
قسمت ششم

📌پیامد ها

شاید شگفت‌انگیزترین چشم‌انداز اصل هولوگرافیک در نهایت تدوین نظریه‌ای برای گرانش کوانتومی باشد. به هر حال، هم‌خوانی AdS/CFT سیستمی را نشان می‌دهد که در آن مکانیک کوانتومی و گرانش را می‌توان در یک مدل یکپارچه توصیف کرد. در نظر گرفتن یونیورس به عنوان یک هولوگرام به فیزیکدانان این امکان را می دهد تا گرانش را به عنوان پیش بینی مکانیک کوانتومی در بعد بالاتر در نظر بگیرند. این به ویژه به دلیل هم‌خوانی معکوس inverse correspondence  بین مرز boundary و  باک  bulk مفید است، زیرا پدیده های گرانشی بسیار بزرگ در باک (مانند سیاهچاله ها) نسبت به زمانی که در مرز نگاه می شود، جایی که رویداد بسیار ضعیف می شود، بسیار آسان تر می شود. به طور مشابه، زمانی که سیستم‌های کوانتومی بسیار پیچیده به‌عنوان شکل پیش‌بینی‌شده‌شان در نظر گرفته شوند، بسیار ساده‌تر می‌شوند .

احتمال جالب دیگری که از ماهیت هولوگرافیک یونیورس ناشی می شود، از ویژگی های فراکتالی هولوگرام هایی است که قبلاً ذکر شد. بخش عمده، همانطور که انتظار می رود، یک فراکتال نیست، زیرا دارای ابعادی با عدد صحیح 2 است ، اما خود «فیلم» هولوگرافیک، میتواند مرز احتمالی باشد. اگر مرز، و بنابراین برهمکنش های مکانیکی کوانتومی یونیورس ماهیت فرکتالی داشته باشد، این توضیح جالبی برای درهم تنیدگی کوانتومی ارائه می دهد که در آن پارتیکل ها به دلیل اینکه صرفاً الگوهای تکرار شونده دارند،  مشابه یکدیگر هستند، و درهم تنیده می مانند. این را می‌توان برای حمایت از نظریه تک‌الکترون ( تک الکترون جان ویلر را بیاد دارید؟)، که بیان می‌کند هر الکترون در جهان جرم و بار مشابهی با دیگر الکترون ها دارد، و می توان همه الکترون ها را بهم تعمیم داد، زیرا عملا یک الکترون(در حالت ها و مکان های مختلف) موجود است.

توضیح سنتی این است که الکترون‌ها می‌توانند در طول زمان به سمت عقب و جلو حرکت کنند تا به این نتیجه برسند، اما شاید یک نظریه زیباتر این باشد که همه الکترون ها اساساً یکسان اند - زیرا همه آنها بخش‌هایی از طبیعت فراکتالی  یونیورس در مقیاس کوانتومی هستند.

💢@higgs_field
1👍1
💢 اصل هولوگرافیک
قسمت هفتم و پایانی

📌نتایج

اصل هولوگرافیک نظریه‌ای است که از دهه‌ها تفسیر ریاضی و کاوش نظری، و از همکاری بین برخی از عجیب‌ترین و ظاهراً متفاوت‌ترین زمینه‌ها به وجود آمده است. هولوگرافیک نظریه ای است با مفاهیمی در مقیاس کیهانی برای نحوه درک ما از فیزیک و روشی که در آن جایگاه خود را در جهان در نظر می گیریم. این نظریه بدون مشکلات و رقبای خود نیست، اما نقطه اوج برخی از بزرگترین نوابغ  نسل ما ست که به آنچه ممکن است یکی از شدیدترین انقلاب های کیهانی در تاریخ ما باشد منجر شده است. امیدوارم که این مقاله در خدمت روشن کردن این بستر جذاب بوده باشد و سطح کافی از دانش را برای درک عمیق این نظریه فراهم کرده باشد.‌‌

💢@higgs_field

Bibliography

1. Polchinski, J. “The Black Hole Information Problem”. New Frontiers in Fields and Strings (TASI 2015)
https://doi.org/10.1142/9789813149441_0006
2. “Leonard Susskind on The World As Hologram”. YouTube video, 55:26. Posted by “TVO Docs”, 4 Nov 2011
https://www.youtube.com/watch?v=2DIl3Hfh9tY
3. Hawking, S.W. “Particle creation by black holes”. Commun.Math. Phys. 43, 199–220 (1975).
https://doi.org/10.1007/BF02345020
4. Bekenstein, J. “Black Holes and Entropy”. American Physical Society, 1973
https://doi.org/10.1103/PhysRevD.7.2333
5. Thibault, D. “The Entropy of Black Holes: A Primer” Progress in Mathematical Physics, Volume 38. (2004)
https://doi.org/10.1007/978-3-0348-7932-3_10
6. ‘t Hooft, G “The Good, the Bad, and the Ugly of Gravity and Information”. arXiv: High Energy Physics – Theory (2016):
https://arxiv.org/abs/1609.01725
7. “Leonard Susskind on The World As Hologram”
8. Carlip, S. “Black Hole Thermodynamics”. International Journal of Modern Physics D, Volume 23, Issue 11 (2014)
https://doi.org/10.1142/S0218271814300237
9. Bekenstein “Black Holes and Entropy”
10. “Leonard Susskind on The World As Hologram
11. “Understanding the Holographic Universe”. YouTube playlist, 2:02:26. Posted by PBS Space Time, Last Updated 25 Oct 2019
https://www.youtube.com/playlist?list=PLsPUh22kYmNCHVpiXDJyAcRJ8gluQtOJR
12. Witten, E “Anti de Sitter Space and Holography”. Advances in Theoretical and Mathematical Physics vol. 2 (1998): 253-291
https://dx.doi.org/10.4310/ATMP.1998.v2.n2.a2
13. “Understanding the Holographic Universe
14. Maldacena, J. “The Large-N Limit of Superconformal Field Theories and Supergravity”. International Journal of Theoretical Physics 38, 1113–1133 (1999). https://doi.org/10.1023/A:1026654312961
15. Witten, “Anti de Sitter Space and Holography”
16. Maldacena “The Large-N Limit of Superconformal Field Theories and Supergravity”
17. Maldacena “The Large-N Limit of Superconformal Field Theories and Supergravity”
18. Suvrat. R. “Lessons from the Information Paradox” eprint arXiv:2012.05770 (2020)
19. Mureika J. “Fractal holography: a geometric re-interpretation of cosmological large-scale structure”. Journal of Cosmology and Astroparticle Physics Vol. 2007
https://doi.org/10.1088/1475-7516/2007/05/021
20. “Understanding the Holographic Universe”
👍31