🟣 فضا-زمان واقعا از چه چیزی ساخته شده است؟
فضا-زمان ممکن است از یک واقعیت بنیادی تر ایمرج یافته باشد. پی بردن به اینکه چگونه می تواند حیاتی ترین مرحله در فیزیک، تئوری کوانتوم گراویتی را باز کرد.
نویسنده: آدام بکر
قسمت نخست
ناتالی پاکوئت بیشتر وقت خود را صرف اندیشیدن پیرامون چگونگی رشد یک بعد اضافی an extra dimension می کند. با دوایر circles کوچک شروع کنید که در هر نقطه از فضا و زمان پراکنده اند - یک بعد دوّار curlicue که به سمت خودش حلقه زده است. سپس این دوایر را کوچکتر و کوچکتر کنید، حلقه را تنگ کنید تا زمانی که یک دگرگونی عجیب رخ دهد: بعد مذکور دیگر کوچک به نظر نمی رسد و در عوض شدیدا بزرگ می شود، مانند زمانی که متوجه می شوید چیزی که کوچک و نزدیک به نظر می رسد در واقع بزرگ و دور است. پاکوئت میگوید:" ما در حال کوچک سازی جهت فضایی هستیم.We’re shrinking a spatial direction" اما هنگامی که سعی می کنیم آن را از نقطه ای معین کوچک تر کنیم، به جای آن یک جهت فضایی جدید و بزرگ ظاهر می شود.
پاکوئت، فیزیکدان نظری در دانشگاه واشنگتن، تنها کسی نیست که به این نوع عجیب تغییر شکل یا تبدیل ابعاد dimensional transmutation فکر می کند. تعداد فزایندهای از فیزیکدانان که در حوزههای مختلف این رشته با رویکردهای متفاوت کار میکنند، به طور فزایندهای بر روی یک ایده عمیق همگرا میشوند: فضا – و شاید حتی زمان – بنیادی نیست. در عوض فضا و زمان ممکن است ایمرج emerge شوند: آنها میتوانند از ساختار و رفتار اجزای بنیادیتر طبیعت ناشی شوند. در عمیق ترین سطح رئالیتی، سوالاتی مانند "کجا؟" و وقتی که؟" احتمالا اصلاً پاسخی نداشته باشند. پاکوئت میگوید: «ما نکات زیادی از فیزیک می آموزیم که یکی از آنان این است که فضا-زمان آنطور که می شناسیم، بنیادین نیستد.
این مفاهیم رادیکال از آخرین پیچشها در جستجو یک قرنی برای نظریه گرانش کوانتومی ناشی میشوند. بهترین نظریه گرانش فیزیکدانان، نسبیت عام است، تصور معروف آلبرت اینشتین از چگونگی تاب دادن فضا و زمان توسط ماده .
بهترین تئوری اما برای دیگر چیز ها ، فیزیک کوانتومی است که در مورد ویژگی های ماده، انرژی و ذرات ساباتمیک به طرز شگفت انگیزی دقیق است. هر دو تئوری به راحتی تمام آزمون هایی را که فیزیکدانان در قرن گذشته توانسته اند ابداع کنند، پشت سر گذاشته اند. ممکن است فکر کند آنها را کنار هم بگذارید و یک "تئوری برای همه چیز" خواهید داشت.
اما این دو نظریه در کنار هم خوب عمل نمی کنند. اگر از نسبیت عام بپرسید که در کانتکست فیزیک کوانتومی چه اتفاقی میافتد، پاسخهای متناقضی دریافت خواهید کرد، در حالی که بینهایتهای رامنشده شما را در محاسبات شکست می دهند . طبیعت میداند که چگونه گرانش را در کانتکست های کوانتومی اعمال کند ، گرانش کوانتومی در اولین لحظات مهبانگ bigbang وارد عمل شد و تا کنون در قلب سیاهچالهها کار می کند- ما انسانها هنوز از آن بی خبریم. بخشی از مشکل در نحوه برخورد این دو نظریه با فضا و زمان نهفته است. در حالی که فیزیک کوانتومی فضا و زمان را تغییرناپذیر می داند، نسبیت عام آنها را به میل خود تاب می دهد .
به نحوی یک نظریه گرانش کوانتومی باید این ایده ها را در مورد فضا و زمان با هم تطبیق دهد. یکی از راههای انجام این کار، از بین بردن مشکل در منشا آن، خود فضا-زمان، از طریق ایجاد فضا و زمان از چیزی بنیادینتر است. در سالهای اخیر، چندین خط تحقیق مختلف همگی نشان دادهاند که در عمیقترین سطح رئالیتی، فضا و زمان به همان شکلی که در دنیای روزمره ما وجود دارد وجود ندارد. در طول دهه گذشته، این ایدهها طرز تفکر فیزیکدانان در مورد سیاهچالهها را به شدت تغییر داده است. اکنون محققان از این مفاهیم برای روشن کردن عملکرد چیزی حتی عجیبتر استفاده میکنند: کرمچالهها - اتصالات فرضی تونلمانند بین نقاط دوردست در فضازمان.
این موفقیت ها امید به دستیابی به یک پیشرفت عمیق تر را زنده نگه داشته است. اگر فضازمان ایمرجینگ باشد، پس فهمیدن اینکه از کجا نشات گرفته – و چگونه میتواند از هر چیز دیگری ناشی شود – ممکن است تنها کلید گمشدهای باشد که در نهایت قفل درب نظریه همه چیز را باز میکند.
🆔 @phys_Q
فضا-زمان ممکن است از یک واقعیت بنیادی تر ایمرج یافته باشد. پی بردن به اینکه چگونه می تواند حیاتی ترین مرحله در فیزیک، تئوری کوانتوم گراویتی را باز کرد.
نویسنده: آدام بکر
قسمت نخست
ناتالی پاکوئت بیشتر وقت خود را صرف اندیشیدن پیرامون چگونگی رشد یک بعد اضافی an extra dimension می کند. با دوایر circles کوچک شروع کنید که در هر نقطه از فضا و زمان پراکنده اند - یک بعد دوّار curlicue که به سمت خودش حلقه زده است. سپس این دوایر را کوچکتر و کوچکتر کنید، حلقه را تنگ کنید تا زمانی که یک دگرگونی عجیب رخ دهد: بعد مذکور دیگر کوچک به نظر نمی رسد و در عوض شدیدا بزرگ می شود، مانند زمانی که متوجه می شوید چیزی که کوچک و نزدیک به نظر می رسد در واقع بزرگ و دور است. پاکوئت میگوید:" ما در حال کوچک سازی جهت فضایی هستیم.We’re shrinking a spatial direction" اما هنگامی که سعی می کنیم آن را از نقطه ای معین کوچک تر کنیم، به جای آن یک جهت فضایی جدید و بزرگ ظاهر می شود.
پاکوئت، فیزیکدان نظری در دانشگاه واشنگتن، تنها کسی نیست که به این نوع عجیب تغییر شکل یا تبدیل ابعاد dimensional transmutation فکر می کند. تعداد فزایندهای از فیزیکدانان که در حوزههای مختلف این رشته با رویکردهای متفاوت کار میکنند، به طور فزایندهای بر روی یک ایده عمیق همگرا میشوند: فضا – و شاید حتی زمان – بنیادی نیست. در عوض فضا و زمان ممکن است ایمرج emerge شوند: آنها میتوانند از ساختار و رفتار اجزای بنیادیتر طبیعت ناشی شوند. در عمیق ترین سطح رئالیتی، سوالاتی مانند "کجا؟" و وقتی که؟" احتمالا اصلاً پاسخی نداشته باشند. پاکوئت میگوید: «ما نکات زیادی از فیزیک می آموزیم که یکی از آنان این است که فضا-زمان آنطور که می شناسیم، بنیادین نیستد.
این مفاهیم رادیکال از آخرین پیچشها در جستجو یک قرنی برای نظریه گرانش کوانتومی ناشی میشوند. بهترین نظریه گرانش فیزیکدانان، نسبیت عام است، تصور معروف آلبرت اینشتین از چگونگی تاب دادن فضا و زمان توسط ماده .
بهترین تئوری اما برای دیگر چیز ها ، فیزیک کوانتومی است که در مورد ویژگی های ماده، انرژی و ذرات ساباتمیک به طرز شگفت انگیزی دقیق است. هر دو تئوری به راحتی تمام آزمون هایی را که فیزیکدانان در قرن گذشته توانسته اند ابداع کنند، پشت سر گذاشته اند. ممکن است فکر کند آنها را کنار هم بگذارید و یک "تئوری برای همه چیز" خواهید داشت.
اما این دو نظریه در کنار هم خوب عمل نمی کنند. اگر از نسبیت عام بپرسید که در کانتکست فیزیک کوانتومی چه اتفاقی میافتد، پاسخهای متناقضی دریافت خواهید کرد، در حالی که بینهایتهای رامنشده شما را در محاسبات شکست می دهند . طبیعت میداند که چگونه گرانش را در کانتکست های کوانتومی اعمال کند ، گرانش کوانتومی در اولین لحظات مهبانگ bigbang وارد عمل شد و تا کنون در قلب سیاهچالهها کار می کند- ما انسانها هنوز از آن بی خبریم. بخشی از مشکل در نحوه برخورد این دو نظریه با فضا و زمان نهفته است. در حالی که فیزیک کوانتومی فضا و زمان را تغییرناپذیر می داند، نسبیت عام آنها را به میل خود تاب می دهد .
به نحوی یک نظریه گرانش کوانتومی باید این ایده ها را در مورد فضا و زمان با هم تطبیق دهد. یکی از راههای انجام این کار، از بین بردن مشکل در منشا آن، خود فضا-زمان، از طریق ایجاد فضا و زمان از چیزی بنیادینتر است. در سالهای اخیر، چندین خط تحقیق مختلف همگی نشان دادهاند که در عمیقترین سطح رئالیتی، فضا و زمان به همان شکلی که در دنیای روزمره ما وجود دارد وجود ندارد. در طول دهه گذشته، این ایدهها طرز تفکر فیزیکدانان در مورد سیاهچالهها را به شدت تغییر داده است. اکنون محققان از این مفاهیم برای روشن کردن عملکرد چیزی حتی عجیبتر استفاده میکنند: کرمچالهها - اتصالات فرضی تونلمانند بین نقاط دوردست در فضازمان.
این موفقیت ها امید به دستیابی به یک پیشرفت عمیق تر را زنده نگه داشته است. اگر فضازمان ایمرجینگ باشد، پس فهمیدن اینکه از کجا نشات گرفته – و چگونه میتواند از هر چیز دیگری ناشی شود – ممکن است تنها کلید گمشدهای باشد که در نهایت قفل درب نظریه همه چیز را باز میکند.
🆔 @phys_Q
Telegram
attach 📎
👍6
🟣What Is Spacetime Really Made Of?
✦ فضا-زمان واقعا از چه چیزی ساخته شده است؟
مقاله ای قدیمی از آدام بکر
قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/9651
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/9654
قسمت سوم
https://t.me/phys_Q/9661
قسمت چهارم
https://t.me/phys_Q/9665
قسمت پنجم
https://t.me/phys_Q/9667
قسمت ششم
https://t.me/phys_Q/9674
قسمت هفتم
https://t.me/phys_Q/9676
قسمت هشتم
https://t.me/phys_Q/9677
قسمت نهم و پایانی
https://t.me/phys_Q/9689
Source:
https://www.scientificamerican.com/article/what-is-spacetime-really-made-of/
🆔 @phys_Q
✦ فضا-زمان واقعا از چه چیزی ساخته شده است؟
مقاله ای قدیمی از آدام بکر
قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/9651
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/9654
قسمت سوم
https://t.me/phys_Q/9661
قسمت چهارم
https://t.me/phys_Q/9665
قسمت پنجم
https://t.me/phys_Q/9667
قسمت ششم
https://t.me/phys_Q/9674
قسمت هفتم
https://t.me/phys_Q/9676
قسمت هشتم
https://t.me/phys_Q/9677
قسمت نهم و پایانی
https://t.me/phys_Q/9689
Source:
https://www.scientificamerican.com/article/what-is-spacetime-really-made-of/
🆔 @phys_Q
👍1
🟣فیزیک کوانتومی بدون اعداد موهومی imaginary از هم می پاشد .
قسمت ششم
✦طراحی آزمایش
برای گارانتی دقیق بودن آن، باید آن را با جرمی با وزن مشخص آزمایش کنید. اما چگونه می توان این جرم را مشخص کرد؟ شما باید از ترازوی دیگری استفاده کنید که خودش نیاز به تاییدیه دارد و غیره. در فیزیک کلاسیک، این فرآیند پایانی ندارد. به طور شگفت انگیزی، در تئوری کوانتومی، می توان هم یک سیستم اندازه گیری شده و هم یک دستگاه اندازه گیری را به طور همزمان تایید کرد، گویی که ترازو و جرم آزمایش کالیبراسیون یکدیگر را بررسی می کنند.
با در نظر گرفتن خودآزمایی، اثبات ناممکنی impossiblity ما به شرح زیر عمل کرد. ما آزمایشی را در نظر گرفتیم که در آن، برای هر یک از خروجی های outcomes باب، آمار اندازه گیری آلیس و چارلی حالت کوانتومی مشترک آنها را خودآزمایی می کرد. به عبارت دیگر، آمار یکی ماهیت کوانتومی دیگری را تایید می کرد و بالعکس vice versa. ما دریافتیم که تنها توصیف دستگاههایی که با نظریه کوانتومی حقیقی سازگار است باید دقیقاً نسخه Pál-Vértesi-McKague-Mosca-Gisin باشد که قبلاً میدانستیم برای یک شبکه کوانتومی کار نمیکند. از این رو، به تناقضی رسیدیم که امیدوار بودیم با آن، نظریه کوانتومی حقیقی را بتوان رد کرد.
ما همچنین دریافتیم که تا زمانی که هر گونه آمار اندازه گیری در دنیای واقعی مشاهده شده توسط آلیس، باب و چارلی به اندازه کافی به آمارهای آزمایش ایده آل فکری ما نزدیک باشد، نمی توان آنها را توسط سیستم های کوانتومی حقیقی بازتولید کرد. منطق بسیار شبیه قضیه بل بود: ما در نهایت نابرابری بل را برای نظریه کوانتومی حقیقی استخراج کردیم و ثابت کردیم که میتواند توسط نظریه کوانتومی مختلط، حتی در حضور نویز و نقص، نقض شود. این مقدار مجاز برای نویز چیزی است که نتیجه ما را در عمل آزمون پذیر می کند. هیچ تجربی گرایی ، هرگز کنترل کامل آزمایشگاه خود را به دست نمی آورد. بهترین چیزی که آنها می توانند به آن امیدوار باشند این است که حالت های کوانتومی را آماده کنند که اغلب همان چیزی است که هدف آزمایش شان است و اغلب اندازه گیری هایی را انجام دهند که به آنها امکان می دهد اغلب همان آمار اندازه گیری پیش بینی شده را تولید کنند. خبر خوب این است که در اثبات ما، دقت آزمایشی مورد نیاز برای رد نظریه کوانتومی حقیقی، هرچند سخت، در دسترس فناوریهای کنونی بود. زمانی که نتایج خود را اعلام کردیم، امیدوار بودیم که با گذشت زمان، کسی در جایی به چشم انداز ما پی ببرد.
به سرعت اتفاق افتاد. تنها دو ماه پس از اینکه کشف خود را عمومی کردیم، یک گروه آزمایشی در شانگهای گزارش دادند که آزمایش فکری ما را با کیوبیتهای ابررسانا - بیتهای رایانهای ساخته شده از ذرات کوانتومی - اجرا کردند. تقریباً در همان زمان، گروهی در شنژن نیز با ما تماس گرفتند تا در مورد انجام gedanken experiment ما با سیستمهای اپتیکال صحبت کنیم. ماهها بعد، در مورد نسخه اپتیکی دیگری از آزمایش که در شانگهای نیز انجام شد، خواندیم. در هر مورد، آزمایشکنندگان همبستگیهایی را بین اندازهگیریهایی مشاهده کردند که نظریه کوانتومی حقیقی نمیتوانست آن را توضیح دهد. اگرچه هنوز چند حفره آزمایشی وجود دارد که باید به آنها پرداخت، اما این سه آزمایش در کنار هم، حفظ فرضیه کوانتومی حقیقی را بسیار دشوار می کند.
🆔 @phys_Q
قسمت ششم
✦طراحی آزمایش
برای گارانتی دقیق بودن آن، باید آن را با جرمی با وزن مشخص آزمایش کنید. اما چگونه می توان این جرم را مشخص کرد؟ شما باید از ترازوی دیگری استفاده کنید که خودش نیاز به تاییدیه دارد و غیره. در فیزیک کلاسیک، این فرآیند پایانی ندارد. به طور شگفت انگیزی، در تئوری کوانتومی، می توان هم یک سیستم اندازه گیری شده و هم یک دستگاه اندازه گیری را به طور همزمان تایید کرد، گویی که ترازو و جرم آزمایش کالیبراسیون یکدیگر را بررسی می کنند.
با در نظر گرفتن خودآزمایی، اثبات ناممکنی impossiblity ما به شرح زیر عمل کرد. ما آزمایشی را در نظر گرفتیم که در آن، برای هر یک از خروجی های outcomes باب، آمار اندازه گیری آلیس و چارلی حالت کوانتومی مشترک آنها را خودآزمایی می کرد. به عبارت دیگر، آمار یکی ماهیت کوانتومی دیگری را تایید می کرد و بالعکس vice versa. ما دریافتیم که تنها توصیف دستگاههایی که با نظریه کوانتومی حقیقی سازگار است باید دقیقاً نسخه Pál-Vértesi-McKague-Mosca-Gisin باشد که قبلاً میدانستیم برای یک شبکه کوانتومی کار نمیکند. از این رو، به تناقضی رسیدیم که امیدوار بودیم با آن، نظریه کوانتومی حقیقی را بتوان رد کرد.
ما همچنین دریافتیم که تا زمانی که هر گونه آمار اندازه گیری در دنیای واقعی مشاهده شده توسط آلیس، باب و چارلی به اندازه کافی به آمارهای آزمایش ایده آل فکری ما نزدیک باشد، نمی توان آنها را توسط سیستم های کوانتومی حقیقی بازتولید کرد. منطق بسیار شبیه قضیه بل بود: ما در نهایت نابرابری بل را برای نظریه کوانتومی حقیقی استخراج کردیم و ثابت کردیم که میتواند توسط نظریه کوانتومی مختلط، حتی در حضور نویز و نقص، نقض شود. این مقدار مجاز برای نویز چیزی است که نتیجه ما را در عمل آزمون پذیر می کند. هیچ تجربی گرایی ، هرگز کنترل کامل آزمایشگاه خود را به دست نمی آورد. بهترین چیزی که آنها می توانند به آن امیدوار باشند این است که حالت های کوانتومی را آماده کنند که اغلب همان چیزی است که هدف آزمایش شان است و اغلب اندازه گیری هایی را انجام دهند که به آنها امکان می دهد اغلب همان آمار اندازه گیری پیش بینی شده را تولید کنند. خبر خوب این است که در اثبات ما، دقت آزمایشی مورد نیاز برای رد نظریه کوانتومی حقیقی، هرچند سخت، در دسترس فناوریهای کنونی بود. زمانی که نتایج خود را اعلام کردیم، امیدوار بودیم که با گذشت زمان، کسی در جایی به چشم انداز ما پی ببرد.
به سرعت اتفاق افتاد. تنها دو ماه پس از اینکه کشف خود را عمومی کردیم، یک گروه آزمایشی در شانگهای گزارش دادند که آزمایش فکری ما را با کیوبیتهای ابررسانا - بیتهای رایانهای ساخته شده از ذرات کوانتومی - اجرا کردند. تقریباً در همان زمان، گروهی در شنژن نیز با ما تماس گرفتند تا در مورد انجام gedanken experiment ما با سیستمهای اپتیکال صحبت کنیم. ماهها بعد، در مورد نسخه اپتیکی دیگری از آزمایش که در شانگهای نیز انجام شد، خواندیم. در هر مورد، آزمایشکنندگان همبستگیهایی را بین اندازهگیریهایی مشاهده کردند که نظریه کوانتومی حقیقی نمیتوانست آن را توضیح دهد. اگرچه هنوز چند حفره آزمایشی وجود دارد که باید به آنها پرداخت، اما این سه آزمایش در کنار هم، حفظ فرضیه کوانتومی حقیقی را بسیار دشوار می کند.
🆔 @phys_Q
Telegram
attach 📎
👍1
🟣 فضا-زمان واقعا از چه چیزی ساخته شده است؟
فضا-زمان ممکن است از یک واقعیت بنیادی تر ایمرج یافته باشد. پی بردن به اینکه چگونه می تواند حیاتی ترین مرحله در فیزیک، تئوری کوانتوم گراویتی را باز کرد.
نویسنده: آدام بکر
قسمت دوم
✦ THE WORLD IN A STRING DUET
امروزه محبوبترین نظریه گرانش کوانتومی در میان فیزیکدانان نظریه ریسمان است. طبق این ایده، ریسمانهای همنام آن اجزای بنیادین ماده و انرژی هستند که باعث پیدایش بیشمار ذرات ساباتمیک بنیادی میشوند که در شتابدهندههای ذرات در سراسر دنیا دیده میشوند. ریسمانها حتی مسئول گرانش هستند - یک ذره فرضی که نیروی گرانش را حمل می کند، "گراویتون"، نتیجه اجتناب ناپذیر این نظریه است.
اما درک نظریه ریسمان دشوار است - این نظریه در قلمروی ریاضیات زندگی می کند و کشف آن برای فیزیکدانان و ریاضیدانان دهه ها طول کشیده است. بسیاری از ساختار تئوریک آن هنوز ناشناخته اند، اکتشافات آن تاکنون ادامه داشته و نقشه هایی برای ساخت ادامه آن باقی مانده است. در این قلمرو جدید، تکنیک اصلی جهتیابی از طریق دوگانگیهای ریاضیاتی mathematical dualities- همخوانیهای correspondences بین یک نوع سیستم و سیستم دیگر است.
یک مثال دوگانگی در ابتدای این مقاله، بین ابعاد کوچک و بزرگ است. سعی کنید یک بعد را در فضای کوچکی تلنبار کنید، و نظریه ریسمان به شما می گوید که در نهایت با چیزی با مشخصه های یک دنیا مواجه خواهید شد و بجای آن ، بعد بزرگی خواهید داشت. طبق نظریه ریسمان، این دو موقعیت یکسان هستند - شما می توانید آزادانه از یکی به دیگری رفت و آمد کنید و از تکنیک های یک موقعیت برای درک نحوه عملکرد موقعیت دیگر استفاده کنید. پاکوئت میگوید: «اگر بهدقت بلوکهای ساختمانی این نظریه را دنبال کنید، احتمالا بطور طبیعی می توانید دریابید که ... احتمالا بعد جدید فضایی جدیدی را رشد داده اید.»
یک دوگانگی مشابه به بسیاری از نظریه پردازان ریسمان نشان می دهد که فضا خود ایمرجنت است. این ایده در سال 1997 آغاز شد، زمانی که خوان مالداسینا، فیزیکدان در موسسه مطالعات پیشرفته، دوگانگی را بین نوعی نظریه کوانتومی که به خوبی درک شده است به نام نظریه میدان کانفورمال (CFT) و نوع خاصی از فضازمان شناخته شده از نسبیت عام ، به عنوان فضای آنتی دی سیتر (AdS) را کشف کرد. به نظر می رسد که این دو نظریه بسیار متفاوتی باشند - CFT هیچ گرانشی در خود ندارد و فضای AdS تمام نظریه گرانش اینشتین را در خود جای داده است. با این حال، ریاضیات یکسان می تواند هر دو دنیا را توصیف کند. هنگامی که کشف شد، این همخوانی AdS/CFT یک پیوند ریاضی ملموس بین یک نظریه کوانتومی و یک یونیورس کامل با گرانش در آن ارائه کرد.
🆔 @phys_Q
فضا-زمان ممکن است از یک واقعیت بنیادی تر ایمرج یافته باشد. پی بردن به اینکه چگونه می تواند حیاتی ترین مرحله در فیزیک، تئوری کوانتوم گراویتی را باز کرد.
نویسنده: آدام بکر
قسمت دوم
✦ THE WORLD IN A STRING DUET
امروزه محبوبترین نظریه گرانش کوانتومی در میان فیزیکدانان نظریه ریسمان است. طبق این ایده، ریسمانهای همنام آن اجزای بنیادین ماده و انرژی هستند که باعث پیدایش بیشمار ذرات ساباتمیک بنیادی میشوند که در شتابدهندههای ذرات در سراسر دنیا دیده میشوند. ریسمانها حتی مسئول گرانش هستند - یک ذره فرضی که نیروی گرانش را حمل می کند، "گراویتون"، نتیجه اجتناب ناپذیر این نظریه است.
اما درک نظریه ریسمان دشوار است - این نظریه در قلمروی ریاضیات زندگی می کند و کشف آن برای فیزیکدانان و ریاضیدانان دهه ها طول کشیده است. بسیاری از ساختار تئوریک آن هنوز ناشناخته اند، اکتشافات آن تاکنون ادامه داشته و نقشه هایی برای ساخت ادامه آن باقی مانده است. در این قلمرو جدید، تکنیک اصلی جهتیابی از طریق دوگانگیهای ریاضیاتی mathematical dualities- همخوانیهای correspondences بین یک نوع سیستم و سیستم دیگر است.
یک مثال دوگانگی در ابتدای این مقاله، بین ابعاد کوچک و بزرگ است. سعی کنید یک بعد را در فضای کوچکی تلنبار کنید، و نظریه ریسمان به شما می گوید که در نهایت با چیزی با مشخصه های یک دنیا مواجه خواهید شد و بجای آن ، بعد بزرگی خواهید داشت. طبق نظریه ریسمان، این دو موقعیت یکسان هستند - شما می توانید آزادانه از یکی به دیگری رفت و آمد کنید و از تکنیک های یک موقعیت برای درک نحوه عملکرد موقعیت دیگر استفاده کنید. پاکوئت میگوید: «اگر بهدقت بلوکهای ساختمانی این نظریه را دنبال کنید، احتمالا بطور طبیعی می توانید دریابید که ... احتمالا بعد جدید فضایی جدیدی را رشد داده اید.»
یک دوگانگی مشابه به بسیاری از نظریه پردازان ریسمان نشان می دهد که فضا خود ایمرجنت است. این ایده در سال 1997 آغاز شد، زمانی که خوان مالداسینا، فیزیکدان در موسسه مطالعات پیشرفته، دوگانگی را بین نوعی نظریه کوانتومی که به خوبی درک شده است به نام نظریه میدان کانفورمال (CFT) و نوع خاصی از فضازمان شناخته شده از نسبیت عام ، به عنوان فضای آنتی دی سیتر (AdS) را کشف کرد. به نظر می رسد که این دو نظریه بسیار متفاوتی باشند - CFT هیچ گرانشی در خود ندارد و فضای AdS تمام نظریه گرانش اینشتین را در خود جای داده است. با این حال، ریاضیات یکسان می تواند هر دو دنیا را توصیف کند. هنگامی که کشف شد، این همخوانی AdS/CFT یک پیوند ریاضی ملموس بین یک نظریه کوانتومی و یک یونیورس کامل با گرانش در آن ارائه کرد.
🆔 @phys_Q
Telegram
attach 📎
👍1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
🟣 علیّت causality و تعیین گرایی (جبر گرایی) determinism - شان کارول
چنانچه که مشهود است علیت از تفلسف فلاسفه در هزاران سال پیش نشأت می گیرد اما شاکله آن توسط توماس قدیس بهم متصل شد ، از جمله تقدّم علت بر معلول و ...
در دوره ای چنان استوار دیده می شد که بنظر خود را به هر تکنیک کشف و مطالعه طبیعت ای تحمیل کند اما پس از آن ، همانطور که شان کارول اشاره می کند ، جای خود را به جبرگرایی داد ، بنوعی علیت به روابط علی تابع جبر علت و معلول ترجمه شد تا جبرگرایی خود را به علوم و فنون تحمیل کند اما با ظهور تفاسیر کوانتومی نظیر کوپنهاگن ، جبرگرایی نیز تضعیف شد . البته آنچه با تفسیر تضعیف شود با تفسیر نیز تقویت می شود یا حتی برعکس ، آنچه با تفسیری فلسفی آمده با تفسیری فلسفی از بین می رود . تفاسیری چون جهان های چندگانه و ... سعی در احیای نوعی جبرگرایی چند وجهی دارند ، حتی فراتر از آن ، گروهی طرفدار جایگزینی مکانیک کوانتومی غیر محلی non-locality و غیر جبرگرا indeterministic با یک نظریه محلی و جبرگرا دارند اما .... در مقیاسی سخن می گویند که تا امروز غیر قابل دسترسی بوده است .
🆔 @phys_Q
چنانچه که مشهود است علیت از تفلسف فلاسفه در هزاران سال پیش نشأت می گیرد اما شاکله آن توسط توماس قدیس بهم متصل شد ، از جمله تقدّم علت بر معلول و ...
در دوره ای چنان استوار دیده می شد که بنظر خود را به هر تکنیک کشف و مطالعه طبیعت ای تحمیل کند اما پس از آن ، همانطور که شان کارول اشاره می کند ، جای خود را به جبرگرایی داد ، بنوعی علیت به روابط علی تابع جبر علت و معلول ترجمه شد تا جبرگرایی خود را به علوم و فنون تحمیل کند اما با ظهور تفاسیر کوانتومی نظیر کوپنهاگن ، جبرگرایی نیز تضعیف شد . البته آنچه با تفسیر تضعیف شود با تفسیر نیز تقویت می شود یا حتی برعکس ، آنچه با تفسیری فلسفی آمده با تفسیری فلسفی از بین می رود . تفاسیری چون جهان های چندگانه و ... سعی در احیای نوعی جبرگرایی چند وجهی دارند ، حتی فراتر از آن ، گروهی طرفدار جایگزینی مکانیک کوانتومی غیر محلی non-locality و غیر جبرگرا indeterministic با یک نظریه محلی و جبرگرا دارند اما .... در مقیاسی سخن می گویند که تا امروز غیر قابل دسترسی بوده است .
🆔 @phys_Q
👍3
🟣 You are under no obligation to remain the same person you were a year ago, a month ago, or even a day ago. You are here to create yourself, continuously.
- Richard Feynman
شما هیچ تعهدی ندارید که همان فردی باشید که یک سال پیش، یک ماه پیش یا حتی یک روز پیش بوده اید. شما اینجا هستید تا خود را به طور مداوم خلق کنید.
- ریچارد فاینمن
نقاشی: داستان های هنری از ویش
🆔 @phys_Q
- Richard Feynman
شما هیچ تعهدی ندارید که همان فردی باشید که یک سال پیش، یک ماه پیش یا حتی یک روز پیش بوده اید. شما اینجا هستید تا خود را به طور مداوم خلق کنید.
- ریچارد فاینمن
نقاشی: داستان های هنری از ویش
🆔 @phys_Q
❤6👍2
🟣فیزیک کوانتومی بدون اعداد موهومی imaginary از هم می پاشد .
قسمت هفتم و پایانی
✦ آینده کوانتوم
اما اکنون می دانیم که نه نظریه کوانتومی کلاسیک و نه حقیقی نمی تواند پدیده های خاصی را توضیح دهد، پس چه چیزی در آینده رخ می دهد؟ اگر نسخههای آتی نظریه کوانتومی به عنوان جایگزینی برای نظریه استاندارد پیشنهاد شوند، میتوانیم از تکنیک مشابهی برای حذف آنها نیز استفاده کنیم. آیا میتوانیم یک قدم فراتر برویم و خود نظریه کوانتومی استاندارد را رد کنیم؟
اگر این کار را میکردیم، با توجه به اینکه در حال حاضر جایگزینی نداریم، هیچ نظریهای برای دنیای میکروسکوپیک نداشتیم. اما فیزیکدانان متقاعد نشده اند که نظریه کوانتومی استاندارد درست باشد. یک دلیل این است که به نظر می رسد با یکی از نظریه های دیگر ما، نسبیت عام، که برای توصیف گرانش استفاده می شود، در تضاد است. دانشمندان به دنبال یک نظریه جدید و عمیق تر هستند که بتواند این دو را با هم آشتی دهد و شاید جایگزین نظریه کوانتومی استاندارد شود. اگر بتوانیم نظریه کوانتومی را رد کنیم، شاید بتوانیم راه را به سمت آن نظریه عمیق تر نشان دهیم.
به موازات آن، برخی از محققان در تلاشند تا ثابت کنند که هیچ نظریه ای به جز کوانتومی جواب نمی دهد. یکی از نویسندگان همکار ما، میرجام وایلنمن، با همکاری راجر کولبیک، اخیراً استدلال کرده است که ممکن است بتوان همه نظریههای فیزیکی جایگزین را از طریق آزمایشهای مناسب شبیه بل کنار گذاشت. اگر درست باشد، آن آزمایشها نشان خواهند داد که مکانیک کوانتومی در واقع تنها نظریه فیزیکی است که با مشاهدات تجربی سازگار است. این احتمال ما را به لرزه میاندازد: آیا واقعاً میتوانیم امیدوار باشیم که نشان دهیم نظریه کوانتومی بسیار خاص Special است؟
This article was originally published with the title "Imaginary Universe" in Scientific American 328, 4, 62-67 (April 2023)
doi:10.1038/scientificamerican0423-62
🆔 @phys_Q
قسمت هفتم و پایانی
✦ آینده کوانتوم
اما اکنون می دانیم که نه نظریه کوانتومی کلاسیک و نه حقیقی نمی تواند پدیده های خاصی را توضیح دهد، پس چه چیزی در آینده رخ می دهد؟ اگر نسخههای آتی نظریه کوانتومی به عنوان جایگزینی برای نظریه استاندارد پیشنهاد شوند، میتوانیم از تکنیک مشابهی برای حذف آنها نیز استفاده کنیم. آیا میتوانیم یک قدم فراتر برویم و خود نظریه کوانتومی استاندارد را رد کنیم؟
اگر این کار را میکردیم، با توجه به اینکه در حال حاضر جایگزینی نداریم، هیچ نظریهای برای دنیای میکروسکوپیک نداشتیم. اما فیزیکدانان متقاعد نشده اند که نظریه کوانتومی استاندارد درست باشد. یک دلیل این است که به نظر می رسد با یکی از نظریه های دیگر ما، نسبیت عام، که برای توصیف گرانش استفاده می شود، در تضاد است. دانشمندان به دنبال یک نظریه جدید و عمیق تر هستند که بتواند این دو را با هم آشتی دهد و شاید جایگزین نظریه کوانتومی استاندارد شود. اگر بتوانیم نظریه کوانتومی را رد کنیم، شاید بتوانیم راه را به سمت آن نظریه عمیق تر نشان دهیم.
به موازات آن، برخی از محققان در تلاشند تا ثابت کنند که هیچ نظریه ای به جز کوانتومی جواب نمی دهد. یکی از نویسندگان همکار ما، میرجام وایلنمن، با همکاری راجر کولبیک، اخیراً استدلال کرده است که ممکن است بتوان همه نظریههای فیزیکی جایگزین را از طریق آزمایشهای مناسب شبیه بل کنار گذاشت. اگر درست باشد، آن آزمایشها نشان خواهند داد که مکانیک کوانتومی در واقع تنها نظریه فیزیکی است که با مشاهدات تجربی سازگار است. این احتمال ما را به لرزه میاندازد: آیا واقعاً میتوانیم امیدوار باشیم که نشان دهیم نظریه کوانتومی بسیار خاص Special است؟
This article was originally published with the title "Imaginary Universe" in Scientific American 328, 4, 62-67 (April 2023)
doi:10.1038/scientificamerican0423-62
🆔 @phys_Q
Telegram
attach 📎
Forwarded from کوانتوم مکانیک🕊
🟣 فیزیک کوانتومی بدون اعداد موهومی imaginary از هم می پاشد .
قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/9628
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/9630
قسمت سوم
https://t.me/phys_Q/9633
قسمت چهارم
https://t.me/phys_Q/9636
قسمت پنجم
https://t.me/phys_Q/9647
قسمت ششم
https://t.me/phys_Q/9653
قسمت هفتم
https://t.me/phys_Q/9659
Source:
https://www.scientificamerican.com/article/quantum-physics-falls-apart-without-imaginary-numbers/
قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/9628
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/9630
قسمت سوم
https://t.me/phys_Q/9633
قسمت چهارم
https://t.me/phys_Q/9636
قسمت پنجم
https://t.me/phys_Q/9647
قسمت ششم
https://t.me/phys_Q/9653
قسمت هفتم
https://t.me/phys_Q/9659
Source:
https://www.scientificamerican.com/article/quantum-physics-falls-apart-without-imaginary-numbers/
👍2
🟣فضا-زمان واقعا از چه چیزی ساخته شده است؟
فضا-زمان ممکن است از یک واقعیت بنیادی تر ایمرج یافته باشد. پی بردن به اینکه چگونه می تواند حیاتی ترین مرحله در فیزیک، تئوری کوانتوم گراویتی را باز کرد.
نویسنده: آدام بکر
قسمت سوم
جالب اینجاست که فضای AdS در همخوانی AdS/CFT یک بعد بیشتر از CFT کوانتومی دارد. اما فیزیکدانان از این عدم تطابق لذت بردند زیرا این یک نمونه کاملاً کار شده از نوع دیگری از همخوانی بود که چند سال قبل از فیزیکدانان جرارد تی هوفت از دانشگاه اوترخت در هلند و لئونارد ساسکیند از دانشگاه استنفورد که به عنوان اصل هولوگرافیک شناخته میشود، تصور شد. بر اساس برخی از ویژگی های عجیب سیاهچاله ها، جرارد هوفت و ساسکیند مشکوک شدند که ویژگی های یک منطقه از فضا احتمالا به طور کامل نزدیک مرز آن "رمزگذاری" شود. به عبارت دیگر، سطح دو بعدی یک سیاهچاله حاوی تمام اطلاعات مورد نیاز برای دانستن آنچه در درون سه بعدی آنست ، می باشد - دقیقا مانند یک هولوگرام. ساسکیند میگوید: « در ابتدا تصور میکنم بسیاری از افراد فکر میکردند که ما دیوانه هستیم. "دو فیزیکدان خوب بد شده بودند."
به طور مشابه، در همخوانی AdS/CFT ، کانفورمال فیلد تئوری CFT چهار بعدی همه چیز را در مورد فضای AdS پنج بعدی که با آن مرتبط است رمزگذاری می کند. در این سیستم، کل منطقه فضازمان از برهمکنش بین اجزای سیستم کوانتومی در نظریه میدان کانفورمال ساخته شده است. مالداسینا این روند را به خواندن یک رمان تشبیه می کند. و میگوید: «اگر در کتابی داستانی را تعریف میکنید، شخصیتهایی در کتاب هستند که در حال انجام کاری هستند. اما تمام چیزی که وجود دارد یک خط متن است، درست است؟ کاری که شخصیت ها انجام می دهند از این خط متن استنباط می شود. شخصیتهای کتاب مانند نظریه bulk [AdS] خواهند بود. و خط متن [CFT] است."
اما فضای موجود در فضای AdS از کجا می آید؟ اگر این فضا ایمرجنت باشد ، از چه چیزی ایمرج می شود؟ پاسخ نوعی برهمکنش کوانتومی خاص و عجیب در CFT است: درهم تنیدگی، ارتباط از راه دور بین ابجکت ها ، یا ارتباط آنی رفتار آنها به روش های آماری نامحتمل. درهم تنیدگی، اینشتین را به دردسر انداخت و او آن را «عمل شبحوار از راه دور» نامید.
🆔 @phys_Q
فضا-زمان ممکن است از یک واقعیت بنیادی تر ایمرج یافته باشد. پی بردن به اینکه چگونه می تواند حیاتی ترین مرحله در فیزیک، تئوری کوانتوم گراویتی را باز کرد.
نویسنده: آدام بکر
قسمت سوم
جالب اینجاست که فضای AdS در همخوانی AdS/CFT یک بعد بیشتر از CFT کوانتومی دارد. اما فیزیکدانان از این عدم تطابق لذت بردند زیرا این یک نمونه کاملاً کار شده از نوع دیگری از همخوانی بود که چند سال قبل از فیزیکدانان جرارد تی هوفت از دانشگاه اوترخت در هلند و لئونارد ساسکیند از دانشگاه استنفورد که به عنوان اصل هولوگرافیک شناخته میشود، تصور شد. بر اساس برخی از ویژگی های عجیب سیاهچاله ها، جرارد هوفت و ساسکیند مشکوک شدند که ویژگی های یک منطقه از فضا احتمالا به طور کامل نزدیک مرز آن "رمزگذاری" شود. به عبارت دیگر، سطح دو بعدی یک سیاهچاله حاوی تمام اطلاعات مورد نیاز برای دانستن آنچه در درون سه بعدی آنست ، می باشد - دقیقا مانند یک هولوگرام. ساسکیند میگوید: « در ابتدا تصور میکنم بسیاری از افراد فکر میکردند که ما دیوانه هستیم. "دو فیزیکدان خوب بد شده بودند."
به طور مشابه، در همخوانی AdS/CFT ، کانفورمال فیلد تئوری CFT چهار بعدی همه چیز را در مورد فضای AdS پنج بعدی که با آن مرتبط است رمزگذاری می کند. در این سیستم، کل منطقه فضازمان از برهمکنش بین اجزای سیستم کوانتومی در نظریه میدان کانفورمال ساخته شده است. مالداسینا این روند را به خواندن یک رمان تشبیه می کند. و میگوید: «اگر در کتابی داستانی را تعریف میکنید، شخصیتهایی در کتاب هستند که در حال انجام کاری هستند. اما تمام چیزی که وجود دارد یک خط متن است، درست است؟ کاری که شخصیت ها انجام می دهند از این خط متن استنباط می شود. شخصیتهای کتاب مانند نظریه bulk [AdS] خواهند بود. و خط متن [CFT] است."
اما فضای موجود در فضای AdS از کجا می آید؟ اگر این فضا ایمرجنت باشد ، از چه چیزی ایمرج می شود؟ پاسخ نوعی برهمکنش کوانتومی خاص و عجیب در CFT است: درهم تنیدگی، ارتباط از راه دور بین ابجکت ها ، یا ارتباط آنی رفتار آنها به روش های آماری نامحتمل. درهم تنیدگی، اینشتین را به دردسر انداخت و او آن را «عمل شبحوار از راه دور» نامید.
🆔 @phys_Q
Telegram
attach 📎
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
🎥دانلود فیلم " برادران لیلا"
📤 کیفیت 360p
🆔 @phys_Q
معمولا تولیدات داخلی را دنبال نمی کنیم زیرا بسیاری از کارگردانان و بازیگران و محتواهای تولیدی داخل ، چیزی جز نکبت نیستند . اما این اثر فاخر است و پیشنهاد می شود.
📤 کیفیت 360p
🆔 @phys_Q
معمولا تولیدات داخلی را دنبال نمی کنیم زیرا بسیاری از کارگردانان و بازیگران و محتواهای تولیدی داخل ، چیزی جز نکبت نیستند . اما این اثر فاخر است و پیشنهاد می شود.
👍13👎12
🟣فضا-زمان واقعا از چه چیزی ساخته شده است؟
فضا-زمان ممکن است از یک واقعیت بنیادی تر ایمرج یافته باشد. پی بردن به اینکه چگونه می تواند حیاتی ترین مرحله در فیزیک، تئوری کوانتوم گراویتی را باز کرد.
نویسنده: آدام بکر
قسمت چهارم
✦ آیا ما در نهایت ، ماهیت واقعی فضازمان را خواهیم شناخت؟
با این حال، علیرغم شبحوار بودن، درهم تنیدگی Entanglement یکی از ویژگی های اصلی فیزیک کوانتومی است. هنگامی که دو آبجکت در مکانیک کوانتومی برهم کنش میکنند، معمولاً در هم میتنند و تا زمانی که از بقیه جهان ایزوله بمانند، درهم تنیده باقی میمانند - مهم نیست چقدر از هم دور باشند. در آزمایشات، فیزیکدانان درهم تنیدگی را بین ذرات با فاصله بیش از 1000 کیلومتر از هم و حتی بین ذرات روی زمین و سایر ذرات ارسال شده به ماهواره های در مدار حفظ کرده اند. در اصل، دو ذره درهمتنیده میتوانند کانکشن خود را در طرفهای مخالف کهکشان یا یونیورس حفظ کنند. به نظر نمی رسد که فاصله برای درهم تنیدگی مهم باشد، معمایی که چندین دهه است که بسیاری از فیزیکدانان را به دردسر انداخته است.
اما اگر فضا ایمرجنتال باشد، توانایی درهم تنیدگی برای تداوم در فواصل زیاد احتمالا چندان معمای مرموزی نباشد – در نهایت، فاصله یک ساختار construct است. بر اساس مطالعات مربوط به همخوانی AdS/CFT توسط فیزیکدانان شاینزی رایو از دانشگاه پرینستون و تاداشی تاکایانگی از دانشگاه کیوتو، درهم تنیدگی چیزی است که در وهله اول باعث تولید فاصله در فضای AdS می شود. هر دو ناحیه مجاور فضا در سمت AdS ِ دوگانگی با دو جزء Component کوانتومی با درجه بالای درهم تنیده CFT پیوند دارد. هر چه آنها بیشتر در هم تنیده باشند، مناطق فضا به هم نزدیکتر هستند.
در سال های اخیر، فیزیکدانان به این گمان رسیده اند که این رابطه ممکن است در یونیورس ما نیز صدق کند. «چه چیزی فضا را کنار هم نگه می دارد و از تجزیه شدن آن به زیر نواحی subregion فرعی جداگانه جلوگیری می کند؟ ساسکیند میگوید که پاسخ، درهم تنیدگی بین دو ناحیه فضا است.
وی درین باره می گوید:
پیوستگی contintuity و اتصال یافتگی connectivity فضا مرهون درهم تنیدگی مکانیکی کوانتومی است. بنابراین، درهم تنیدگی ممکن است زیر ساختار sub structure خود فضا قرار گیرد و تار و پودی را تشکیل دهد که هندسه geometry یونیورس را به وجود می آورد.
ساسکیند میگوید: «اگر میتوانستید به نحوی درهم تنیدگی بین دو بخش [فضا] را از بین ببرید، فضا از هم میپاشید. این امر خلاف ایمرجنت عمل می کند و dis-emerge تلقی می شود.»
اگر فضا از درهم تنیدگی ساخته شده باشد، حل معمای گرانش کوانتومی بسیار ساده تر به نظر می رسد: به جای تلاش برای توضیح تاب برداشتن فضا به روش کوانتومی، خود فضا از یک پدیده اساسا کوانتومی بیرون می آید. ساسکیند مشکوک است که به همین دلیل است که یافتن نظریه گرانش کوانتومی در وهله اول بسیار دشوار بوده است. او میگوید: «من فکر میکنم دلیل اینکه چندان خوب کار نکردیم این است که با تصویری از دو چیز متفاوت، [نسبیت عام] و مکانیک کوانتومی شروع کردیم و آنها را کنار هم گذاشتیم. و تصور میکنم نکته واقعاً این است که آنها خیلی نزدیک به هم مرتبط هستند و نمیتوانند از هم جدا شوند و دوباره کنار هم قرار گیرند. چیزی به نام گرانش بدون مکانیک کوانتومی وجود ندارد."
🆔 @phys_Q
فضا-زمان ممکن است از یک واقعیت بنیادی تر ایمرج یافته باشد. پی بردن به اینکه چگونه می تواند حیاتی ترین مرحله در فیزیک، تئوری کوانتوم گراویتی را باز کرد.
نویسنده: آدام بکر
قسمت چهارم
✦ آیا ما در نهایت ، ماهیت واقعی فضازمان را خواهیم شناخت؟
با این حال، علیرغم شبحوار بودن، درهم تنیدگی Entanglement یکی از ویژگی های اصلی فیزیک کوانتومی است. هنگامی که دو آبجکت در مکانیک کوانتومی برهم کنش میکنند، معمولاً در هم میتنند و تا زمانی که از بقیه جهان ایزوله بمانند، درهم تنیده باقی میمانند - مهم نیست چقدر از هم دور باشند. در آزمایشات، فیزیکدانان درهم تنیدگی را بین ذرات با فاصله بیش از 1000 کیلومتر از هم و حتی بین ذرات روی زمین و سایر ذرات ارسال شده به ماهواره های در مدار حفظ کرده اند. در اصل، دو ذره درهمتنیده میتوانند کانکشن خود را در طرفهای مخالف کهکشان یا یونیورس حفظ کنند. به نظر نمی رسد که فاصله برای درهم تنیدگی مهم باشد، معمایی که چندین دهه است که بسیاری از فیزیکدانان را به دردسر انداخته است.
اما اگر فضا ایمرجنتال باشد، توانایی درهم تنیدگی برای تداوم در فواصل زیاد احتمالا چندان معمای مرموزی نباشد – در نهایت، فاصله یک ساختار construct است. بر اساس مطالعات مربوط به همخوانی AdS/CFT توسط فیزیکدانان شاینزی رایو از دانشگاه پرینستون و تاداشی تاکایانگی از دانشگاه کیوتو، درهم تنیدگی چیزی است که در وهله اول باعث تولید فاصله در فضای AdS می شود. هر دو ناحیه مجاور فضا در سمت AdS ِ دوگانگی با دو جزء Component کوانتومی با درجه بالای درهم تنیده CFT پیوند دارد. هر چه آنها بیشتر در هم تنیده باشند، مناطق فضا به هم نزدیکتر هستند.
در سال های اخیر، فیزیکدانان به این گمان رسیده اند که این رابطه ممکن است در یونیورس ما نیز صدق کند. «چه چیزی فضا را کنار هم نگه می دارد و از تجزیه شدن آن به زیر نواحی subregion فرعی جداگانه جلوگیری می کند؟ ساسکیند میگوید که پاسخ، درهم تنیدگی بین دو ناحیه فضا است.
وی درین باره می گوید:
پیوستگی contintuity و اتصال یافتگی connectivity فضا مرهون درهم تنیدگی مکانیکی کوانتومی است. بنابراین، درهم تنیدگی ممکن است زیر ساختار sub structure خود فضا قرار گیرد و تار و پودی را تشکیل دهد که هندسه geometry یونیورس را به وجود می آورد.
ساسکیند میگوید: «اگر میتوانستید به نحوی درهم تنیدگی بین دو بخش [فضا] را از بین ببرید، فضا از هم میپاشید. این امر خلاف ایمرجنت عمل می کند و dis-emerge تلقی می شود.»
اگر فضا از درهم تنیدگی ساخته شده باشد، حل معمای گرانش کوانتومی بسیار ساده تر به نظر می رسد: به جای تلاش برای توضیح تاب برداشتن فضا به روش کوانتومی، خود فضا از یک پدیده اساسا کوانتومی بیرون می آید. ساسکیند مشکوک است که به همین دلیل است که یافتن نظریه گرانش کوانتومی در وهله اول بسیار دشوار بوده است. او میگوید: «من فکر میکنم دلیل اینکه چندان خوب کار نکردیم این است که با تصویری از دو چیز متفاوت، [نسبیت عام] و مکانیک کوانتومی شروع کردیم و آنها را کنار هم گذاشتیم. و تصور میکنم نکته واقعاً این است که آنها خیلی نزدیک به هم مرتبط هستند و نمیتوانند از هم جدا شوند و دوباره کنار هم قرار گیرند. چیزی به نام گرانش بدون مکانیک کوانتومی وجود ندارد."
🆔 @phys_Q
Telegram
attach 📎
❤2
🟣 Arguably, the most influential result for today's consensus, that quantum theory is not a deterministic theory, is the Heisenberg Uncertainty Principle. In 1927, Heisenberg proved that an attempt to measure position of a particle introduces uncertainty in its momentum and vice versa.
مسلماً، تأثیرگذارترین نتیجه برای اجماع امروزی، برای این که نظریه کوانتومی یک نظریه تعیینگرا نیست، اصل عدم قطعیت هایزنبرگ هست . در سال 1927، هایزنبرگ ثابت کرد که تلاش برای اندازه گیری پوزیشن یک پارتیکل باعث ایجاد عدم قطعیت در مومنتوم آن می شود و بالعکس.
https://link.springer.com/article/10.1007/s40509-014-0008-4
🆔 @phys_Q
مسلماً، تأثیرگذارترین نتیجه برای اجماع امروزی، برای این که نظریه کوانتومی یک نظریه تعیینگرا نیست، اصل عدم قطعیت هایزنبرگ هست . در سال 1927، هایزنبرگ ثابت کرد که تلاش برای اندازه گیری پوزیشن یک پارتیکل باعث ایجاد عدم قطعیت در مومنتوم آن می شود و بالعکس.
https://link.springer.com/article/10.1007/s40509-014-0008-4
🆔 @phys_Q
👍3❤2
🟣فضا-زمان واقعا از چه چیزی ساخته شده است؟
فضا-زمان ممکن است از یک واقعیت بنیادی تر ایمرج یافته باشد. پی بردن به اینکه چگونه می تواند حیاتی ترین مرحله در فیزیک، تئوری کوانتوم گراویتی را باز کرد.
نویسنده: آدام بکر
قسمت پنجم
با این حال، کار مطالعاتی برای فضای ایمرجنتالی تنها نیمی از کار است. از آنجایی که فضا و زمان در نسبیت بسیار به هم مرتبط هستند، هر توضیحی در مورد چگونگی ایمرج فضا باید زمان را نیز توضیح دهد. مارک ون رامسدونک، فیزیکدان دانشگاه بریتیش کلمبیا و پیشگام در ارتباط بین درهم تنیدگی و فضازمان، می گوید: «زمان نیز باید به نحوی ایمرجنتال شود. "اما این به خوبی درک نشده است و یک حوزه فعال تحقیقاتی است."
اوی میگوید یکی دیگر از حوزههای فعال، استفاده از مدلهای فضازمان ایمرجنتال برای درک کرمچالهها است. پیش از این، بسیاری از فیزیکدانان معتقد بودند که ارسال آبجکت ها از طریق کرم چاله، حتی در تئوری، غیرممکن است. اما در چند سال گذشته، فیزیکدانانی که بر روی همخوانی AdS/CFT و مدلهای مشابه کار میکردند، راههای جدیدی برای ساختن کرمچالهها پیدا کردهاند. ون رامسدونک میگوید: ما نمیدانیم میتوانیم این کار را در یونیورس خود انجام دهیم یا خیر.
اما چیزی که اکنون می دانیم این است که انواع خاصی از کرم چاله های قابل عبور از نظر تئوری امکان پذیر هستند. دو مقاله - یکی در سال 2016 و دیگری در سال 2018 - منجر به هجوم مداوم کار در این حوزه شد. اما حتی اگر بتوان کرمچالههای قابل عبور ساخت، کاربرد چندانی برای سفرهای فضایی نخواهد داشت. همانطور که ساسکیند اشاره میکند: شما نمیتوانید سریعتر از آنچه برای [نور] طول میکشد از آن کرمچاله عبور کنید."
🆔 @phys_Q
فضا-زمان ممکن است از یک واقعیت بنیادی تر ایمرج یافته باشد. پی بردن به اینکه چگونه می تواند حیاتی ترین مرحله در فیزیک، تئوری کوانتوم گراویتی را باز کرد.
نویسنده: آدام بکر
قسمت پنجم
با این حال، کار مطالعاتی برای فضای ایمرجنتالی تنها نیمی از کار است. از آنجایی که فضا و زمان در نسبیت بسیار به هم مرتبط هستند، هر توضیحی در مورد چگونگی ایمرج فضا باید زمان را نیز توضیح دهد. مارک ون رامسدونک، فیزیکدان دانشگاه بریتیش کلمبیا و پیشگام در ارتباط بین درهم تنیدگی و فضازمان، می گوید: «زمان نیز باید به نحوی ایمرجنتال شود. "اما این به خوبی درک نشده است و یک حوزه فعال تحقیقاتی است."
اوی میگوید یکی دیگر از حوزههای فعال، استفاده از مدلهای فضازمان ایمرجنتال برای درک کرمچالهها است. پیش از این، بسیاری از فیزیکدانان معتقد بودند که ارسال آبجکت ها از طریق کرم چاله، حتی در تئوری، غیرممکن است. اما در چند سال گذشته، فیزیکدانانی که بر روی همخوانی AdS/CFT و مدلهای مشابه کار میکردند، راههای جدیدی برای ساختن کرمچالهها پیدا کردهاند. ون رامسدونک میگوید: ما نمیدانیم میتوانیم این کار را در یونیورس خود انجام دهیم یا خیر.
اما چیزی که اکنون می دانیم این است که انواع خاصی از کرم چاله های قابل عبور از نظر تئوری امکان پذیر هستند. دو مقاله - یکی در سال 2016 و دیگری در سال 2018 - منجر به هجوم مداوم کار در این حوزه شد. اما حتی اگر بتوان کرمچالههای قابل عبور ساخت، کاربرد چندانی برای سفرهای فضایی نخواهد داشت. همانطور که ساسکیند اشاره میکند: شما نمیتوانید سریعتر از آنچه برای [نور] طول میکشد از آن کرمچاله عبور کنید."
🆔 @phys_Q
Telegram
attach 📎
👍1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
🟣 طبیعت بی رحمانه زیباست . لکلک والد بنا بر دلیلی ضعیف ترین جوجه ی خود را از لانه بیرون می اندازد . با این کار شانس زندگی دو جوجه دیگر افزایش می یابد.
🆔 @phys_Q
🆔 @phys_Q
🥰3👍2🤯2🤔1
🟣 پرده برداری از ویژگی های کوانتومی تابش radiation - برهمکنش 2D محققان را سورپرایز کرد
قسمت نخست
یک تک الکترون آزاد در بالای ساختار لایهای (تنها چند ده نانومتر بالاتر) ویژهای که محققان مهندسی کردهاند، (تابش) گسیل propagate می کند. الکترون در طی جنبش خود بسته های گسسته ای از تابش به نام "فوتون" از خود ساطع می کند. بین الکترون و فوتونهایی که گسیل میکند، پیوندی از "درهم تنیدگی کوانتومی" شکل میگیرد.
اعتبار: استودیو الا مارو
محققان تکنیون اولین مشاهده پدیده تابش چرنکوف را در فضایی دو بعدی ارائه کردند.
محققان دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر اندرو و ارنا ویتربی در انستیتوی فناوری Technion - اسرائیل اولین مشاهده آزمایشی تابش چرنکوف cherenkov را در فضایی دو بعدی ارائه کردند. نتایج شگفتانگیز بود، زیرا آنها رکورد جدیدی را برای قدرت کوپلینگ تابش الکترون به ثبت رساندند و ویژگی های کوانتومی تابش را آشکار کردند.
تابش چرنکوف یک پدیده فیزیکی منحصر به فرد unique است که برای چندین سال در تصویربرداری پزشکی، تشخیص ذرات و شتاب دهنده های الکترونی لیزری مورد استفاده قرار گرفته است. محققان تکنیون این پدیده را با کاربردهای بالقوه آینده در محاسبات کوانتومی فوتونیک و منابع نور کوانتومی الکترون آزاد لینک کردند.
این مطالعه که در Physical Review X منتشر شد، توسط Ph.D. دانشجویان یووال آدیو و شای تسهس از تکنیون، همراه با هائو هو از دانشگاه فناوری نانیانگ در سنگاپور (اکنون استاد دانشگاه نانجینگ در چین است). تحت نظارت پروفسور ایدو کامینر و پروفسور گای بارتال از تکنیون، با همکاری همکارانی از چین: پروفسور هونگ شنگ چن و پروفسور شیائو لین از دانشگاه ژجیانگ بود.
برهمکنش الکترون های آزاد با نور زمینه ساز بسیاری از پدیده های تابشی شناخته شده است و به کاربردهای متعددی در علم و صنعت منجر شده است. یکی از مهمترین این اثرات همکنشی، تابش چرنکوف است - تابش الکترومغناطیسی که وقتی یک ذره باردار، مانند یک الکترون، با سرعتی بیشتر از فاز سرعت نور در آن رسانه medium خاص، در یک رسانه حرکت می کند، گسیل می شود.
این معادل نوری ِ یک بوم مافوق صوت super sonic boom است که برای مثال زمانی اتفاق می افتد که یک جت سریعتر از سرعت صوت حرکت کند. در نتیجه، تابش چرنکوف گاهی اوقات "موج شوک اوپتیکال" optical shock wave نامیده می شود. این پدیده در سال 1934 کشف شد. در سال 1958، دانشمندانی که آن را کشف کردند، جایزه نوبل فیزیک را دریافت کردند.
از آن زمان، طی بیش از 80 سال تحقیق، بررسی تابش چرنکوف منجر به توسعه انبوهی از کاربردها شد که بیشتر آنها برای دیتکتور های شناسایی ذرات و تصویربرداری پزشکی بودند. با این حال، با وجود مشغولیت شدید با این پدیده، بخش عمده ای از تحقیقات نظری و تمام مانیفستیشن های تجربی مربوط به تابش چرنکوف در فضای سه بعدی و توصیف آن بر اساس الکترومغناطیس کلاسیک است.
اکنون، محققان تکنیون اولین مشاهدات تجربی تابش دوبعدی چرنکوف را ارائه میکنند و نشان میدهند که در فضای دو بعدی، تابش به شیوهای کاملاً متفاوت رفتار میکند – برای اولین بار، توصیف کوانتومی نور برای توضیح نتایج تجربی ضروری است.
محققان ساختار چندلایه خاصی را مهندسی کردند که تعامل بین الکترونهای آزاد و امواج نوری را که در امتداد یک سطح حرکت میکنند، ممکن میسازد. مهندسی هوشمند سازه امکان اولین اندازه گیری تابش دوبعدی چرنکوف را فراهم کرد. ابعاد کم اثر اجازه می دهد نگاهی اجمالی به ماهیت کوانتومی فرآیند گسیل تابش از الکترون های آزاد داشته باشیم: شمارش تعداد فوتون های (ذرات کوانتومی نور) گسیل شده از یک تک الکترون و شواهد غیرمستقیم از درهم تنیدگی الکترون ها با امواج نوری که گسیل می کنند.
🆔 @phys_Q
قسمت نخست
یک تک الکترون آزاد در بالای ساختار لایهای (تنها چند ده نانومتر بالاتر) ویژهای که محققان مهندسی کردهاند، (تابش) گسیل propagate می کند. الکترون در طی جنبش خود بسته های گسسته ای از تابش به نام "فوتون" از خود ساطع می کند. بین الکترون و فوتونهایی که گسیل میکند، پیوندی از "درهم تنیدگی کوانتومی" شکل میگیرد.
اعتبار: استودیو الا مارو
محققان تکنیون اولین مشاهده پدیده تابش چرنکوف را در فضایی دو بعدی ارائه کردند.
محققان دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر اندرو و ارنا ویتربی در انستیتوی فناوری Technion - اسرائیل اولین مشاهده آزمایشی تابش چرنکوف cherenkov را در فضایی دو بعدی ارائه کردند. نتایج شگفتانگیز بود، زیرا آنها رکورد جدیدی را برای قدرت کوپلینگ تابش الکترون به ثبت رساندند و ویژگی های کوانتومی تابش را آشکار کردند.
تابش چرنکوف یک پدیده فیزیکی منحصر به فرد unique است که برای چندین سال در تصویربرداری پزشکی، تشخیص ذرات و شتاب دهنده های الکترونی لیزری مورد استفاده قرار گرفته است. محققان تکنیون این پدیده را با کاربردهای بالقوه آینده در محاسبات کوانتومی فوتونیک و منابع نور کوانتومی الکترون آزاد لینک کردند.
این مطالعه که در Physical Review X منتشر شد، توسط Ph.D. دانشجویان یووال آدیو و شای تسهس از تکنیون، همراه با هائو هو از دانشگاه فناوری نانیانگ در سنگاپور (اکنون استاد دانشگاه نانجینگ در چین است). تحت نظارت پروفسور ایدو کامینر و پروفسور گای بارتال از تکنیون، با همکاری همکارانی از چین: پروفسور هونگ شنگ چن و پروفسور شیائو لین از دانشگاه ژجیانگ بود.
برهمکنش الکترون های آزاد با نور زمینه ساز بسیاری از پدیده های تابشی شناخته شده است و به کاربردهای متعددی در علم و صنعت منجر شده است. یکی از مهمترین این اثرات همکنشی، تابش چرنکوف است - تابش الکترومغناطیسی که وقتی یک ذره باردار، مانند یک الکترون، با سرعتی بیشتر از فاز سرعت نور در آن رسانه medium خاص، در یک رسانه حرکت می کند، گسیل می شود.
این معادل نوری ِ یک بوم مافوق صوت super sonic boom است که برای مثال زمانی اتفاق می افتد که یک جت سریعتر از سرعت صوت حرکت کند. در نتیجه، تابش چرنکوف گاهی اوقات "موج شوک اوپتیکال" optical shock wave نامیده می شود. این پدیده در سال 1934 کشف شد. در سال 1958، دانشمندانی که آن را کشف کردند، جایزه نوبل فیزیک را دریافت کردند.
از آن زمان، طی بیش از 80 سال تحقیق، بررسی تابش چرنکوف منجر به توسعه انبوهی از کاربردها شد که بیشتر آنها برای دیتکتور های شناسایی ذرات و تصویربرداری پزشکی بودند. با این حال، با وجود مشغولیت شدید با این پدیده، بخش عمده ای از تحقیقات نظری و تمام مانیفستیشن های تجربی مربوط به تابش چرنکوف در فضای سه بعدی و توصیف آن بر اساس الکترومغناطیس کلاسیک است.
اکنون، محققان تکنیون اولین مشاهدات تجربی تابش دوبعدی چرنکوف را ارائه میکنند و نشان میدهند که در فضای دو بعدی، تابش به شیوهای کاملاً متفاوت رفتار میکند – برای اولین بار، توصیف کوانتومی نور برای توضیح نتایج تجربی ضروری است.
محققان ساختار چندلایه خاصی را مهندسی کردند که تعامل بین الکترونهای آزاد و امواج نوری را که در امتداد یک سطح حرکت میکنند، ممکن میسازد. مهندسی هوشمند سازه امکان اولین اندازه گیری تابش دوبعدی چرنکوف را فراهم کرد. ابعاد کم اثر اجازه می دهد نگاهی اجمالی به ماهیت کوانتومی فرآیند گسیل تابش از الکترون های آزاد داشته باشیم: شمارش تعداد فوتون های (ذرات کوانتومی نور) گسیل شده از یک تک الکترون و شواهد غیرمستقیم از درهم تنیدگی الکترون ها با امواج نوری که گسیل می کنند.
🆔 @phys_Q
Telegram
attach 📎
👍2❤1
🟣 پرده برداری از ویژگی های کوانتومی تابش radiation - برهمکنش 2D محققان را سورپرایز کرد
محققان ساختار چندلایه خاصی را مهندسی کردند که تعامل بین الکترونهای آزاد و امواج نوری را که در امتداد یک سطح حرکت میکنند، ممکن میسازد. مهندسی هوشمند سازه امکان اولین اندازه گیری تابش دوبعدی چرنکوف را فراهم کرد. ابعاد کم اثر اجازه می دهد نگاهی اجمالی به ماهیت کوانتومی فرآیند گسیل تابش از الکترون های آزاد داشته باشیم: شمارش تعداد فوتون های (ذرات کوانتومی نور) گسیل شده از یک تک الکترون و شواهد غیرمستقیم از درهم تنیدگی الکترون ها با امواج نوری که گسیل می کنند.
قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/9669
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/9671
🆔 @phys_Q
محققان ساختار چندلایه خاصی را مهندسی کردند که تعامل بین الکترونهای آزاد و امواج نوری را که در امتداد یک سطح حرکت میکنند، ممکن میسازد. مهندسی هوشمند سازه امکان اولین اندازه گیری تابش دوبعدی چرنکوف را فراهم کرد. ابعاد کم اثر اجازه می دهد نگاهی اجمالی به ماهیت کوانتومی فرآیند گسیل تابش از الکترون های آزاد داشته باشیم: شمارش تعداد فوتون های (ذرات کوانتومی نور) گسیل شده از یک تک الکترون و شواهد غیرمستقیم از درهم تنیدگی الکترون ها با امواج نوری که گسیل می کنند.
قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/9669
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/9671
🆔 @phys_Q
🟣 پرده برداری از ویژگی های کوانتومی تابش radiation - برهمکنش 2D محققان را سورپرایز کرد
قسمت دوم
در این کانتکست، "درهم تنیدگی" entanglement به مفهوم "همبستگی" correlation بین خواص الکترون و خواص نور ساطع شده است، به طوری که اندازه گیری یکی اطلاعاتی در مورد دیگری ارائه می دهد. شایان ذکر است که جایزه نوبل فیزیک 2022 برای انجام مجموعه ای از آزمایشات نشان دهنده اثرات درهم تنیدگی کوانتومی (در سیستم های متفاوت از آنچه در تحقیق حاضر نشان داده شده است) اعطا شد.
به گفته یووال آدیو: «نتیجه مطالعه ای که بیش از همه ما را شگفت زده کرد، مربوط به کارایی گسیل تابش الکترون در آزمایش است: در حالی که پیشرفته ترین آزمایش هایی که قبل از آزمایش حاضر بودند رژیمی را به دست آوردند که اغلب تابش گسیل شده یک الکترون از صد الکترون انجام شد. در اینجا، ما موفق به دستیابی به یک رژیم همکنشی شدیم که در آن هر الکترون تابش گسیل می کرد. به عبارت دیگر، ما توانستیم بهبودی بیش از دو مرتبه در بازده برهمکنشی (که «قدرت کوپلینگ» نیز نامیده میشود) را نشان دهیم. این نتیجه به پیشرفت پیشرفتهای مدرن منابع تابشی کارآمد الکترونی کمک میکند.»
پروفسور کمینر اظهار داشت: "تابش گسیل شده از الکترون ها یک پدیده قدیمی است که برای بیش از صد سال مورد تحقیق قرار گرفته است و مدت ها پیش در فناوری بکار گرفته شده است، به عنوان مثال می توان به اجاق مایکروویو خانگی اشاره کرد. برای سالهای متمادی، به نظر میرسید که همه چیزها را درباره تابش الکترونی میدانیم ، بنابراین، این ایده که این نوع تابش قبلاً به طور کامل توسط فیزیک کلاسیک توصیف شده ، مورد اعتنا بود. در تضاد قابل توجه با این مفهوم، دستگاه تجربی ما اجازه می دهد تا ماهیت کوانتومی تابش الکترونی آشکار شود. آزمایش جدیدی که اکنون منتشر شده است ماهیت فوتونیک کوانتومی تابش الکترونی را بررسی می کند.
او ادامه میدهد: «این آزمایش بخشی از یک تغییر الگو در نحوه درک ما از این تابش و به طور گستردهتر، رابطه بین الکترونها و تابشی است که گسیل میکنند. به عنوان مثال، اکنون میدانیم که الکترونهای آزاد میتوانند با فوتونهایی که ساطع میکنند درهمتنیده شوند. دیدن نشانه هایی از این پدیده در آزمایش هم شگفت انگیز و هم هیجان انگیز است.»
به گفته شای تسهس، «در آزمایش جدید یووال آدیو، ما الکترون ها را مجبور کردیم که در مجاورت یک سطح فوتونیک-پلاسمونیک که من بر اساس تکنیکی که در آزمایشگاه پروفسور گای بارتال توسعه داده بودم، حرکت کنند. سرعت الکترون به طور دقیق تنظیم شد تا قدرت کوپلینگ ، بیشتر از آنچه در شرایط معمول به دست می آید، بدست آید. چیزی که کوپلینگ تابش سه بعدی نام دارد. در قلب فرآیند، ماهیت کوانتومی گسیل خودبخودی تابش را مشاهده می کنیم که در بسته های مجزای انرژی به نام فوتون ها به دست می آید. به این ترتیب، این آزمایش نگاه جدیدی به ماهیت کوانتومی فوتون ها ست.
Reference: “Observation of 2D Cherenkov Radiation” by Yuval Adiv, Hao Hu, Shai Tsesses, Raphael Dahan, Kangpeng Wang, Yaniv Kurman, Alexey Gorlach, Hongsheng Chen, Xiao Lin, Guy Bartal and Ido Kaminer, 6 January 2023, Physical Review X.
DOI: 10.1103/PhysRevX.13.011002
🆔 @phys_Q
قسمت دوم
در این کانتکست، "درهم تنیدگی" entanglement به مفهوم "همبستگی" correlation بین خواص الکترون و خواص نور ساطع شده است، به طوری که اندازه گیری یکی اطلاعاتی در مورد دیگری ارائه می دهد. شایان ذکر است که جایزه نوبل فیزیک 2022 برای انجام مجموعه ای از آزمایشات نشان دهنده اثرات درهم تنیدگی کوانتومی (در سیستم های متفاوت از آنچه در تحقیق حاضر نشان داده شده است) اعطا شد.
به گفته یووال آدیو: «نتیجه مطالعه ای که بیش از همه ما را شگفت زده کرد، مربوط به کارایی گسیل تابش الکترون در آزمایش است: در حالی که پیشرفته ترین آزمایش هایی که قبل از آزمایش حاضر بودند رژیمی را به دست آوردند که اغلب تابش گسیل شده یک الکترون از صد الکترون انجام شد. در اینجا، ما موفق به دستیابی به یک رژیم همکنشی شدیم که در آن هر الکترون تابش گسیل می کرد. به عبارت دیگر، ما توانستیم بهبودی بیش از دو مرتبه در بازده برهمکنشی (که «قدرت کوپلینگ» نیز نامیده میشود) را نشان دهیم. این نتیجه به پیشرفت پیشرفتهای مدرن منابع تابشی کارآمد الکترونی کمک میکند.»
پروفسور کمینر اظهار داشت: "تابش گسیل شده از الکترون ها یک پدیده قدیمی است که برای بیش از صد سال مورد تحقیق قرار گرفته است و مدت ها پیش در فناوری بکار گرفته شده است، به عنوان مثال می توان به اجاق مایکروویو خانگی اشاره کرد. برای سالهای متمادی، به نظر میرسید که همه چیزها را درباره تابش الکترونی میدانیم ، بنابراین، این ایده که این نوع تابش قبلاً به طور کامل توسط فیزیک کلاسیک توصیف شده ، مورد اعتنا بود. در تضاد قابل توجه با این مفهوم، دستگاه تجربی ما اجازه می دهد تا ماهیت کوانتومی تابش الکترونی آشکار شود. آزمایش جدیدی که اکنون منتشر شده است ماهیت فوتونیک کوانتومی تابش الکترونی را بررسی می کند.
او ادامه میدهد: «این آزمایش بخشی از یک تغییر الگو در نحوه درک ما از این تابش و به طور گستردهتر، رابطه بین الکترونها و تابشی است که گسیل میکنند. به عنوان مثال، اکنون میدانیم که الکترونهای آزاد میتوانند با فوتونهایی که ساطع میکنند درهمتنیده شوند. دیدن نشانه هایی از این پدیده در آزمایش هم شگفت انگیز و هم هیجان انگیز است.»
به گفته شای تسهس، «در آزمایش جدید یووال آدیو، ما الکترون ها را مجبور کردیم که در مجاورت یک سطح فوتونیک-پلاسمونیک که من بر اساس تکنیکی که در آزمایشگاه پروفسور گای بارتال توسعه داده بودم، حرکت کنند. سرعت الکترون به طور دقیق تنظیم شد تا قدرت کوپلینگ ، بیشتر از آنچه در شرایط معمول به دست می آید، بدست آید. چیزی که کوپلینگ تابش سه بعدی نام دارد. در قلب فرآیند، ماهیت کوانتومی گسیل خودبخودی تابش را مشاهده می کنیم که در بسته های مجزای انرژی به نام فوتون ها به دست می آید. به این ترتیب، این آزمایش نگاه جدیدی به ماهیت کوانتومی فوتون ها ست.
Reference: “Observation of 2D Cherenkov Radiation” by Yuval Adiv, Hao Hu, Shai Tsesses, Raphael Dahan, Kangpeng Wang, Yaniv Kurman, Alexey Gorlach, Hongsheng Chen, Xiao Lin, Guy Bartal and Ido Kaminer, 6 January 2023, Physical Review X.
DOI: 10.1103/PhysRevX.13.011002
🆔 @phys_Q
Telegram
attach 📎
👍1