🟣نیلز بور فیزیکدان دانمارکی و از پایه‌گذاران فیزیک کوانتومی بود. وی در سال 1922 برنده جایزه نوبل فیزیک شد. وی از مادری یهودی تبار و پدری مسیحی در کپنهاک دانمارک زاده شد. اگرچه او با تربیت مسیحی بزرگ شد، اما او سرانجام یک خداناباور و یا آتئیست شد. یکی از پسرانش به نام آگِه بوهر هم که مانند پدر یک فیزیکدان بود در سال 1975 برنده جایزه نوبل فیزیک شد.
بوهر یک بی‌خدا یا خداناباور سرشناس بوده و به وجود هرگونه خدا باور نداشت. بر خلاف شایعات پیرامون وی، او هیچگونه ارتباطی با اسلام نداشته و هرگز اظهار دین و یا اسلام نکرده است.
 
 *Stewart, Melville Y. (2010). Science and Religion in Dialogue, Two Volume Set. Maiden, Massachusetts: John Wiley & Sons. ISBN 978-1-4051-8921-7.
*Aaserud, Finn; Heilbron, J. L. (2013). Love, Literature and the Quantum Atom: Niels Bohr's 1913 Trilogy Revisited. Oxford: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-968028-3.
*Aaserud, Finn (2006). Kokowski, M., ed. Niels Bohr's Mission for an 'Open World' (PDF). Proceedings of the 2nd ICESHS. Cracow. pp. 706–709. Retrieved 26 June 2011.

🆔 @phys_Q

‍ 🟣بهترین شرایط برای حیات چیست؟ کاوش در مولتی‌ورس می تواند به ما کمک کند تا بفهمیم
توسط جرینت لویس Geraint Lewis، The Conversation
قسمت نخست

آیا یونیورس ما تمام چیزی است که وجود دارد یا ممکن است بیشتر باشد؟ آیا یونیورس ما تنها یکی از انبوه بی شماری است که همه با هم در یک مولتی ورسِ فراگیر هستند؟‌‌

و اگر یونیورس های دیگری وجود داشته باشند، چگونه خواهند بود؟ آیا آنها می توانند زیست پذیر باشند؟
این ممکن است مانند فرضیه انباشته از حدس و گمان به نظر برسد، اما آنقدرها هم که فکر می کنید احمقانه نیست.
من و همکارانم در حال بررسی این موضوع بوده‌ایم که سایر بخش‌های مولتی ورس چگونه ممکن است باشد - و این جهان‌های فرضی همسایه چه چیزی در مورد شرایطی که حیات را ممکن می‌کند و چگونه به وجود می‌آید به ما بگویند.

✦چه می شد اگر یونیورس ها..

برخی از فیزیکدانان ادعا می‌کنند که انفجاری از انبساط سریع در طلوع کیهانی که به عنوان تورم شناخته می‌شود، نوعی از چندجهانی multiverse را اجتناب‌ناپذیر می‌کند. یونیورس ما عملا یکی از بسیار خواهد بود.
در این نظریه، هر یونیورس جدید از پس‌زمینه‌ی جوشان تورم متبلور می‌شود، که با ترکیب یونیک خود از قوانین فیزیکی پرینت شده است.
اگر قوانین فیزیکی مشابه قوانین ما بر این دیگر یونیورس ها حاکم باشد، آنگاه می‌توانیم با آنها چنگ در چنگ بیاندازیم، دست کم در تئوری.
در یونیورس ما، فیزیک توسط قوانینی اداره می شود که به ما می گویند آبجکت ها چگونه باید با یکدیگر همکنش داشته باشند، و ثابت های طبیعت، مانند سرعت نور، که مقدار این برهم کنش ها را دیکته می کنند. بنابراین، هنگامی می‌توانیم یونیورس های فرضیِ «what if» را تصور کنیم که این ویژگی‌ها را تغییر می‌دهیم و پیامدهای آن را در معادلات ریاضی کشف می‌کنیم.
شاید این ساده به نظر برسد، اما قوانینی که ما آنها را سرهم می کنیم، ساختار بنیادین یونیورس هستند. اگر یونیورسی را تصور کنیم که در آن ،  برای نمونه الکترون صد برابر سنگین‌تر از یونیورس ما باشد، پس پیآیند های آن برای ستارگان، سیارات و حتی حیات چه خواهد بود؟

✦حیات به چه چیزی نیاز دارد؟

ما اخیراً در یک سری مقالات به این سؤال پرداختیم که در آن زیست پذیری در سراسر مولتی ورس را در نظر گرفتیم. البته، زیست پذیری habitable مفهومی پیچیده است، اما ما فکر می‌کنیم که حیات برای شروع به چند عنصر انتخابی نیاز دارد.
پیچیدگی complexity یکی از آن متریال هاست. برای حیات روی زمین، این پیچیدگی از عناصر جدول تناوبی ناشی می‌شود، که می‌توان آن‌ها را با هم میکس کرد و در تعداد بی‌شماری از مولکول‌های مختلف مرتب کرد. ما ماشین های مولکولی molecular machines زنده هستیم.
اما یک محیط پایدار و یک جریان ثابت انرژی نیز ضروری است. جای تعجب نیست که حیات زمینی بر روی سطح یک سیاره سنگی، با انبوهی از عناصر شیمیایی، غرق در نور یک ستاره پایدار با عمر طولانی، آغاز شد.‌‌

🆔 @phys_Q

هیستوری یونیورس ما. یونیورس های دیگر با قوانین فیزیک کمی متفاوت نیز ممکن است از دوره ابتدایی تورمی متبلور شده باشند.
اعتبار: ناسا

🟣بهترین شرایط برای حیات چیست؟ کاوش در مولتی‌ورس می تواند به ما کمک کند تا بفهمیم

قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/9754
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/9756

Reference:
https://phys.org/news/2023-03-conditions-life-exploring-multiverse.html

‍ 🟣بهترین شرایط برای حیات چیست؟ کاوش در مولتی‌ورس می تواند به ما کمک کند تا بفهمیم
قسمت دوم

✦اصلاح نیروهای بنیادی

آیا محیط های environments مشابهی در کل مولتی ورس وجود دارد؟ ما کاوش نظری خود را با در نظر گرفتن فراوانی عناصر شیمیایی آغاز کردیم.
در یونیورس ما، به غیر از هیدروژن و هلیوم اولیه که در مهبانگ فرم گرفتند، همه عناصر element از طریق حیات (چرخه سنتز هسته ای) ستارگان به وجود می آیند. آن‌ها یا از طریق واکنش‌های هسته‌ای در هسته‌های ستاره‌ای ایجاد می‌شوند، یا در خشونت *عظمای ابرنواخترها supernova ، هنگامی یک ستاره پرجرم massive خود را در پایان عمرش از هم میدرد .
همه این فرآیندها توسط چهار نیروی بنیادین در یونیورس اداره می شوند. گرانش هسته ستاره را فشرده می کند و آن را به دماها و چگالی های بسیار زیاد می رساند. الکترومغناطیس سعی می کند هسته های اتمی را از هم جدا کند، اما اگر آنها بتوانند به اندازه کافی نزدیک شوند، نیروی هسته ای قوی می تواند آنها را به عنصر جدیدی ترکیب کند. حتی نیروی ضعیف هسته ای که می تواند پروتون را به نوترون تبدیل کند، نقش مهمی در جهنم سوزان کوره ستاره ای دارد.
جرم ذرات بنیادی مانند الکترون ها و کوارک ها نیز می توانند نقش محوری داشته باشند.
بنابراین، برای کشف این یونیورس های فرضی، شماره‌گیری‌های زیادی داریم که می‌توانیم آنها را تنظیم کنیم. تغییرات در یونیورس بنیادی از طریق بقیه فیزیک جریان دارد.

✦بالانس کربن و اکسیژن

برای مقابله با پیچیدگی فوق‌العاده این مسئله، ما تکه های گوناگون فیزیک را به تکه‌های قابل کنترل تقسیم کردیم: ستاره‌ها و جوها، سیارات و تکتونیک صفحات، منشأ حیات و موارد دیگر. و سپس تکه ها را به هم چسباندیم تا یک داستان کلی در مورد زیست پذیری در کل مولتی‌ورس بیان کنیم.
یک تصویر پیچیده ظاهر می شود. برخی از فاکتور ها می توانند به شدت بر زیست‌پذیری یک یونیورس تأثیر بگذارند.
برای مثال، نسبت کربن به اکسیژن، چیزی که توسط زنجیره خاصی از واکنش‌های هسته‌ای در قلب یک ستاره تعیین می‌شود، و به نظر می‌رسد که اهمیت ویژه‌ای دارد.
دور شدن بیش از حد از مقدارِ موجود در یونیورس ما، جایی که تقریباً مقادیر مساوی از این دو عنصر وجود دارد، منجر به محیط‌هایی می‌شود که در آن ظهور و شکوفایی حیات بسیار دشوار است.
اما فراوانی عناصر دیگر از اهمیت کمتری برخوردار است. تا زمانی که آنها پایدار باشند، که به بالانس نیروهای بنیادین بستگی دارد، می توانند نقشی محوری در بلوک های سازنده حیات داشته باشند.

✦پیچیدگی بیشتر در کاوش

ما فقط توانسته‌ایم یک رویکرد گسترده برای کشف قابلیت زیست‌پذیری در سراسر مولتی‌ورس داشته باشیم و از فضای احتمالات در مراحل بسیار گسسته نمونه برداری کنیم.
علاوه بر این، برای مدیریت پذیر کردن مسئله ، مجبور شدیم چند میانبر و تقریب نظری را انتخاب کنیم. بنابراین ما فقط در اولین مرحله از درک شرایط حیات در سراسر مولتی‌ورس هستیم.
در مراحل بعدی، پیچیدگی کامل فیزیک آلترناتیو یونیورس های دیگر باید در نظر گرفته شود. ما باید تأثیر نیروهای بنیادی را در مقیاس کوچک درک کنیم و آن را در مقیاس بزرگ، بر شکل گیری ستاره ها و در نهایت سیارات، تعمیم دهیم.

✦ احتیاط

مفهوم مولتی‌ورس هنوز فقط یک فرضیه است، ایده ای که هنوز باید آزمایش شود. در حقیقت، ما هنوز نمی‌دانیم که آیا این ایده قابل آزمایش است یا خیر.
و نمی‌دانیم که آیا قوانین فیزیکی می‌توانند در سراسر یونیورس متفاوت باشند یا نه، و اگر هستند، چقدر می‌توانند متفاوت باشند.
ما شاید در آغاز سفری باشیم که مکان نهایی ما را در بی نهایت آشکار می کند - یا احتمالا به سمت یک بن بست علمی پیش می‌رویم.‌‌

🆔 @phys_Q

🟣 اصل هولوگرافیک از مطالعه افق رویداد سیاهچاله ها نشات گرفته است . در اواخر دهه‌ی ۱۹۹۰ فیزیکدان‌های نظری متوجه شدند وقتی ذره‌ای از اطلاعات وارد سیاه‌چاله می‌شود، سطح سیاه‌چاله به مقدار ناحیه پلانک (مربع طول پلانک) حدود m10-⁶⁵  ، افزایش می یابد.
در نگاه اول شاید دانستن اینکه سیاه‌چاله با افتادن آبجکت یا انرژی درون آن بزرگ‌تر می‌شود، کشف خارق‌العاده‌ای به نظر نرسد؛ اما نکته‌ی حیرت‌انگیز قضیه این است که  سطح سیاه‌چاله افزایش می‌یابد نه حجم آن. در مورد اغلب اجرامی که می‌شناسیم این قضیه کاملا برعکس است. وقتی در یک ماده ، ذره ای اضافه شود، حجمش به اندازه‌ی یک واحد افزایش می‌یابد؛ اما افزایش سطح آن بسیار ناچیز است.  وقتی ماده یا انرژی درون سیاه‌چاله می‌افتد، انگار اطلاعات مربوط به آن واقعا درون سیاه‌چاله نیست، بلکه به سطح آن چسبیده است. در نتیجه سیاه‌چاله که سیستمی سه‌بعدی در جهانِ  سه‌بعدی ما است، می‌تواند تنها با سطح دوبعدی آن درک شود و این دقیقا مدل هولوگرافیک است.
از آنچه بیان شد می توان نتیجه گرفت که اطلاعات تشکیل دهنده ماده هستند که بجای حجم بر سطح بازنویسی شده اند اما چطور؟  پاسخ هم‌خوانی AdS/CFT

🆔 @phys_Q

‍ 🟣فراتر از اینشتین: فیزیکدانان پیوندهای شگفت انگیزی در کیهان پیدا می کنند
کاترین زندونِل‌لا - قسمت نخست

گرانش، نیرویی که توپ‌های بیس‌بال را به زمین بازمی‌گرداند و رشد سیاه‌چاله‌ها را کنترل می‌کند، از نظر ریاضی با رفتارهای عجیب ذرات ساب اتمیک که همه مواد اطراف ما را تشکیل می‌دهند، متناسب است.


میز آلبرت انیشتین هنوز در طبقه دوم دپارتمان فیزیک پرینستون یافت می شود. این میز که در مقابل یک تخته سیاه از کف تا سقف پوشیده با معادلات ، قرار گرفته است، به نظر می رسد که روح نابغه‌ی موهای وزوزی را تجسم می بخشد، که از ساکنان فعلی دپارتمان می پرسد: "خب ، آیا هنوز آن را حل کرده اید؟"

انیشتین هرگز به هدف خود مبنی بر یک نظریه یکپارچه unified برای توضیح دنیای طبیعی در یک چارچوب framework واحد و همگن نرسید. در طول قرن گذشته، محققان لینک هایی را بین سه نیروی فیزیکی از چهار نیروی فیزیکی شناخته شده در یک "مدل استاندارد" جمع آوری کرده اند، اما نیروی چهارم، گرانش، همیشه به تنهایی باقی مانده است.
دیگر نه. به لطف بینش‌های اعضای هیئت علمی پرینستون و سایر افرادی که در این دپارتمان آموزش دیده‌اند، گرانش از فریزر خارج می شود - اگرچه به شیوه‌ای که چندان نزدیک به تصور اینشتین نیست.
اگرچه هنوز «نظریه همه چیز» TOE نیست، اما این چارچوب که بیش از 20 سال پیش تنظیم شد و هنوز در حال تکمیل است، روشهای شگفت‌انگیزی را نشان می‌دهد که نظریه گرانش اینشتین با دیگر حوزه‌های فیزیک مرتبط می‌شود و ابزارهای جدیدی را در اختیار محققان قرار می‌دهد تا با آن‌ها به مسائل دست نیافتنی بپردازند.
بینش کلیدی این است که گرانش، نیرویی که توپ‌های بیس‌بال را به زمین بازمی‌گرداند و رشد سیاه‌چاله‌ها را کنترل می‌کند، از نظر ریاضی با شیطنت های عجیب ذرات ساب اتمیک که همه مواد اطراف ما را تشکیل می‌دهند، متناسب است.

این تناسب relatability به دانشمندان اجازه می دهد تا از یک شاخه فیزیک برای درک سایر حوزه های به ظاهر نامرتبط فیزیک استفاده کنند. تا کنون، این مفهوم برای موضوعات مختلف از چرایی دمای سیاهچاله‌ها تا اینکه چگونه بال‌های پروانه می‌تواند باعث طوفان در آن سوی جهان شود، اعمال شده است.
این تناسب بین گرانش و ذرات ساب اتمیک نوعی سنگ روزتا Rosetta stone را برای فیزیک فراهم می کند. سوالی در مورد گرانش بپرسید، و توضیحی در مورد ذرات ساب اتمیک خواهید داشت. و بالعکس.

ایگور کلبانوف، استاد فیزیک یوجین هیگینز پرینستون، که برخی از مفاهیم اولیه را در دهه 1990 در این بستر تولید کرد، گفت: «این ناحیه فوق‌العاده غنی است. و در تقاطع بسیاری از میدان های فیزیک قرار دارد."

.‌‌

🆔 @phys_Q

🟣فراتر از اینشتین: فیزیکدانان پیوندهای شگفت انگیزی در کیهان پیدا می کنند
کاترین زندونِل‌لا

قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/9759
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/9764
قسمت سوم
https://t.me/phys_Q/9765
قسمت چهارم
https://t.me/phys_Q/9766

Reference:
https://www.princeton.edu/news/2018/12/17/beyond-einstein-physicists-find-surprising-connections-cosmos

🟣 تهران - حمله شیمیایی به مدرسه‌ دخترانه‌ بنت‌الهدی

*دوده منتسب به ماده ای که سبب مسمومیت دانش آموزان می شود. کسی اطلاعی درباره این ماده دارد؟

🆔 @phys_Q

‍ 🟣 Shock Boson Result Upending Physics Was a Miscalculation, Scientists Say
ByDAVID NIELD

سال گذشته، یک یافته جدید در فیزیک ذرات، دانشمندان را حیرت زده کرد: یک ذره بنیادی که مسئول یکی از چهار نیروی بنیادی یونیورس است، سنگین‌تر از آنچه پیش‌بینی می‌شد، بود.

کشف ناهماهنگی بین جرم های تئوریزه  و آزمایش تجربی بوزون w، بینش‌های جدیدی را فراتر از مدل استاندارد، طرحی نظری که چگونگی رفتار ماده را توصیف می‌کند، نوید داد.
اکنون دانشمندان دوباره همان اعداد را با استفاده از تکنیکی به روز کرده اند، این بار کشف جرم ذره با پیش بینی های مدل استاندارد مطابقت نزدیکی دارد.
در حالی که این بدان معناست که ممکن است نیازی به بازنگری انقلابی در مورد نظریه فعلی فیزیک ذرات نداشته باشیم، و نمی‌توانیم از آن  ناامید شویم. مدل استاندارد فیزیک ذرات تفسیری فرضی از یونیورس پیرامونی بود که در برابر تردید ها مقاومت کرد و باقی ماند ، و تا کنون به خوبی به مجموعه آزمایش هایی که ما موفق به انجام آن شده ایم، پایبند بوده است. در عین حال می‌دانیم که شکاف‌های غیرقابل توضیحی وجود دارد: برای مثال، مدل استاندارد ماده تاریک یا حتی گرانش را در نظر نمی‌گیرد.
در حالی که بوزون W را نمی توان مستقیماً اندازه گیری کرد، اما جرم و انرژی آزاد شده پس از واپاشی آن را می توان اندازه گرفت. قرار دادن دوباره قطعات در کنار هم نیاز به یک رویکرد در نظر گرفته شده و یک نقطه شروع محکم برای دانستن اینکه چگونه ذرات برخوردی در کنار هم نگه داشته شده اند.

آخرین تحقیق، داده‌های سال 2011 را از آزمایش ATLAS در برخورد دهنده بزرگ هادرون (LHC) در سرن در سوئیس، با استفاده از یک رویکرد آماری تجدیدنظر شده بر اساس درک بهتر فرآیندها، بازتحلیل کرد.‌‌

محققان می گویند خوانش جدید آنها 16 درصد دقیق تر از گذشته و با سطح عدم قطعیت پایین تر است و نتایج سال 2022 از برخورد دهنده  Tevatron در ایالت ایلینوی آمریکا را زیر سوال می برند.
محققان می نویسند: "در حالی که درک دی‌تکتور و همچنین اثرات مشارکت فرآیندهای بک گراند الکتروضعیف و کوارک سر top  تغییر نکرده است، پیشرفت قابل توجهی در فریمورک آماری در زمینه استخراج جرم بوزون W از داده ها حاصل شده است." .

برای این تحقیق جدید، تیم روی رویدادهای برخورد ذرات متمرکز شد که در آن بوزون W به ذرات سبک‌تر واپاشی  می‌شود: الکترون‌ها، میون‌ها و نوترینوها. داده های اضافی جمع آوری شده در سال 2017 به اعتبار سنجی یافته ها کمک کرد.
اندازه گیری Tevatron در 80.4335 گیگاالکترون ولت به دست آمد که یک تفاوت به ظاهر کوچک اما قابل توجه با 80.357 گیگا الکترون ولت پیش بینی شده توسط مدل استاندارد است. آخرین اندازه گیری جرم بوزون W 80.360 گیگاالکترون ولت است که آن را بسیار به جرم پیش بینی شده از نظر تئوری نزدیک می کند.
به عنوان یک کلاس از ذرات، بوزون‌های gauge مانند بوزون W اساساً همکنش بین ذرات بنیادی دیگر را تسهیل می‌کنند. همراه با بوزون Z، بوزون W در فرآیندهایی مانند واپاشی رادیواکتیو و همجوشی هسته‌ای بسیار مهم است.
آندریاس هوکر، فیزیکدان ذرات از تیم ATLAS در آزمایشگاه سرن، می‌گوید: «به‌دلیل وجود یک نوترینوی شناسایی‌نشده در واپاشی ذره، اندازه‌گیری جرم W یکی از چالش‌برانگیزترین اندازه‌گیری‌های دقیقی است که در برخورددهنده‌های هادرون انجام می‌شود.»

"این نیاز به کالیبراسیون بسیار دقیق انرژی ذرات اندازه گیری شده و مومنتای آنها، و ارزیابی دقیق و کنترل عالی عدم قطعیت های مدل سازی دارد."
شایان ذکر است که در حال حاضر این فقط یک یافته اولیه است. اکنون آزمایش‌های بیشتر روی داده‌های جدیدتر در حال انجام است. اگر معلوم شود که مدل استاندارد جرم بوزون W را اشتباه گرفته است، به ذرات و نیروهایی که هنوز کشف نشده اند اشاره می شود. در حال حاضر، به نظر می رسد که شهرت این فرضیه بنیادین در امنیت کامل است.
هوکر می‌گوید: «این نتیجه به‌روزرسانی‌شده از ATLAS یک آزمون سخت‌گیرانه ارائه می‌دهد و سازگاری درک نظری ما از همکنش های الکترو ضعیف  را تأیید می‌کند».
می‌توانید مقاله‌ای را با جزئیات یافته‌های جدید در وب‌سایت سرن بخوانید.‌‌

🆔 @phys_Q

W boson measurements are getting more accurate over time. (ATLAS)‌‌

اندازه گیری بوزون W با گذشت زمان دقیق تر می شود. ( اتلس)‌‌

Reference:
https://www.sciencealert.com/shock-boson-result-upending-physics-was-a-miscalculation-scientists-say

‍ 🟣 آزمایش کرم چاله warmhole  مورد سوال قرار گرفت
قسمت پنجم

✦ پارتیکل بیشتر، مسائل بیشتر

بهار گذشته، در حالی که مقاله نیچر در حال گذراندن فرآیند بررسی همتا peer review بود، سو و همکارانش آزمون تله پورت توسط اسکرامبلینگ  را بر روی دو کامپیوتر کوانتومی که یکی توسط آی‌بی‌ام  IBM و دیگری توسط کوانتینیوم Quantinuum اداره می‌شد، انجام دادند. آنها دموی تله‌پورت خود را «الهام‌گرفته از کرم‌چاله» نامیدند، زیرا می‌دانستند که مدل کوانتومی آن‌ها از یکی از دستور العمل‌های اسکرامبلینگ  غیر گرانشی استفاده می‌کند. در آن زمان، آنها در اینکه  آزمایش تله پورت گرانشی واقعی یک دهه یا بیشتر طول می کشد، تردید داشتند.

برای درک اینکه چرا انجام تله‌پورت گرانشی بسیار دشوار است، باید به خاطر داشت که این رایانه‌های کوانتومی به معنای واقعی کلمه حاوی ابرهای  پارتیکلی که اطلاعات را به دلخواه خود اسکرامبل و آنسکرامبل می‌کنند ، نیستند - در عوض، آنها حاوی کیوبیت ها هستند، که آبجکت هایی هستند که مانند پارتیکل ها عمل می کنند (کیوبیت ها می توانند از اتم های واقعی literal یا مصنوعی artificial ساخته شوند). وقتی دانشمندان کامپیوتر را برنامه ریزی می کنند، به آن می گویند که طبق معادله انرژی که هامیلتونین نامیده شده، تغییرات کوانتومی در کیوبیت ها ایجاد کند. همیلتونین توضیح می دهد که چگونه کیوبیت ها از لحظه ای به لحظه دیگر تغییر می کنند. در واقع، این معادله به آنها اجازه می دهد تا قوانین فیزیک کوانتومی را برای کیوبیت ها کاستومایز customize کنند. همانطور که کامپیوتر کار می کند، نوعی سیمولیشن simulation از نحوه عملکرد ابرهای واقعی پارتیکلی که توسط  قوانین مذکور کنترل می شود، انجام می دهد.

نکته اینجاست: برای نمایش مشخص تله پورت گرانشی، به ابرهای بزرگی از پارتیکل ها نیاز دارید. چقدر بزرگ؟ هرچه بزرگتر بهتر. نظریه پردازان تمام محاسبات را در زمینه ابرهای اساساً بی نهایت بزرگ انجام داده بودند. برای یک آزمایش، محققان همگی موافقند که 100 پارتیکل در هر ابر برای ایمرج emerge رفتار بی چون و چرای indisputable کرمچاله ، کافی ست.‌‌

🆔 @phys_Q

Last year’s experiment was run on seven qubits of Google’s Sycamore quantum computing chip.
Peter Kneffel/dpa/Alamy Live News

‍ 🟣فراتر از اینشتین: فیزیکدانان پیوندهای شگفت انگیزی در کیهان پیدا می کنند
کاترین زندونِل‌لا - قسمت دوم

✦ از تکه های ریز ریسمان

بذر این هم‌خوانی correspondence  در دهه 1970 پاشیده شد، زمانی که محققان در حال بررسی ذرات کوچک ساب اتمیک به نام کوارک بودند. این موجودات مانند عروسک های روسی در داخل پروتون ها لانه می کنند که به نوبه خود اتم هایی را که همه مواد را تشکیل می دهند ایجاد می کنند. در آن زمان، فیزیکدانان ، این شگفتی که هر چقدر هم که دو پروتون را به سختی به هم بکوبید، نمی‌توانید کوارک‌ها را آزاد کنید – آنها در داخل پروتون‌ها محبوس می‌مانند ، را می دانستند.

یکی از افرادی که روی محصور کردن confinement کوارک کار می‌کرد، الکساندر پولیاکوف، استاد فیزیک جوزف هنری پرینستون بود. به نظر می رسد که کوارک ها توسط ذرات دیگری به نام گلوئون به هم چسبیده اند. برای مدتی، محققان فکر می‌کردند گلوئون‌ها می‌توانند به صورت ریسمان‌هایی مونتاژ assemble  شوند که کوارک‌ها را به یکدیگر گره  می‌زنند. پولیاکوف به پیوندی بین تئوری ذرات و نظریه ریسمان نگاه کرد، اما کار به قول پولیاکوف «موج دست» hand-wavy بود و او نمونه‌های دقیقی نداشت.

در همین حال، این ایده که ذرات بنیادی در واقع تکه های bit کوچکی از ریسمان مرتعش vibrational string هستند در حال گسترش بود، و در اواسط دهه 1980، "نظریه ریسمان" تصورات بسیاری از فیزیکدانان برجسته را تحت تأثیر قرار داد.

ایده ساده است: همانطور که یک سیم ویولن مرتعش باعث ایجاد نت های مختلف می شود، ارتعاش هر سیم جرم و رفتار یک ذره را پیش بینی می کند. زیبایی ریاضی مقاومت ناپذیر بود و به موجی از اشتیاق برای نظریه ریسمان به  راهی برای توضیح نه تنها ذرات بلکه خود یونیورس تبدیل شد.‌‌

یکی از همکاران پولیاکوف کلبانوف بود که در سال 1996 دانشیار پرینستون بود و دکترای خود را یک دهه قبل دریافت کرد. در آن سال، کلبانوف به همراه دانشجوی فارغ التحصیل استیون گوبسر و آماندا پیت، دانشیار پژوهشی فوق دکتری، از نظریه ریسمان برای انجام محاسبات درباره گلوئون ها استفاده کردند و سپس یافته های خود را با رویکرد نظریه ریسمان برای درک سیاهچاله مقایسه کردند. آنها از این یافته که هر دو رویکرد پاسخ بسیار مشابهی دارند ، شدیدا سورپرایز شدند. یک سال بعد، کلبانوف نرخ جذب توسط سیاهچاله ها را مطالعه کرد و متوجه شد که کاملا موافق هستند.
آن کار به مثال گلوئون ها و سیاهچاله ها محدود شد. بینش خوان مالداسنا در سال 1997 لازم بود تا قطعات را به یک رابطه کلی تر بکشاند. در آن زمان مالداسینا که دکترای خود را گرفته بود. و یک سال قبل پرینستون، استادیار دانشگاه هاروارد بود. او هم‌خوانی correspondence خاصی از گرانش و نظریه ای که پارتیکل ها را توصیف می کند، آشکار کرد. با دیدن اهمیت حدس مالداسینا، یک تیم در پرینستون متشکل از گوبسر، کلبانوف و پولیاکوف مقاله مرتبطی را دنبال کردند که این ایده را با عبارات دقیق‌تری فرموله می‌کرد.

فیزیکدان دیگری که بلافاصله با این ایده مواجه شد، ادوارد ویتن از موسسه مطالعات پیشرفته (IAS) بود، یک مرکز تحقیقاتی مستقل که در حدود یک مایلی از محوطه دانشگاه قرار دارد، مقاله ای نوشت که این ایده را بیشتر فرموله کرد و ترکیب این سه مقاله در اواخر سال 1997 و اوایل سال 1998 دروازه ها را باز کرد.
ویتن، یک رهبر در زمینه نظریه ریسمان که دکترای خود را در پرینستون در سال 1967 دریافت کرده بود، گفت: این یک نوع ارتباط بنیادین جدید بود.
ویتن که یک استاد مدعو با رتبه استادی در فیزیک در پرینستون است، ادامه داد:" بیست سال بعد، ما به طور کامل با آن کنار نیامده‌ایم."

🆔 @phys_Q

‍ 🟣فراتر از اینشتین: فیزیکدانان پیوندهای شگفت انگیزی در کیهان پیدا می کنند
کاترین زندونِل‌لا - قسمت سوم

✦ دو روی یک سکه

این رابطه relationship به این معنی ست که گرانش و برهمکنش های پارتیکل های ساب‌اتمیک مانند دو روی یک سکه هستند. در یک طرف یک نسخه توسعه یافته از گرانش است که از نظریه نسبیت عام اینشتین در سال 1915 مشتق شده است. در طرف دیگر نظریه ای است که به طور تقریبی رفتار پارتیکل های ساب اتمیک و برهم کنش آنها را توصیف می کند.

نظریه اخیر شامل فهرست پارتیکل ها و نیروها در "مدل استاندارد" ، فریمورکی برای توضیح ماده و برهمکنش های آن است که از آزمایش های دقیق در آزمایش های متعدد، از جمله در برخورد دهنده بزرگ هادرون، جان سالم به در برده است.
رفتارهای کوانتومی در مدل استاندارد توصیف می شوند. دنیای ما، وقتی به سطح پارتیکل ها می رسیم، یک دنیای کوانتومی است.
نکته قابل توجهی که در مدل استاندارد وجود ندارد گرانش است. با این حال رفتار کوانتومی اساس سه نیروی دیگر است، پس چرا گرانش باید مصون بماند؟
فریمورک جدید گرانش را به بحث وارد می کند. البته دقیقاً گرانشی نیست که ما می شناسیم، بلکه یک نسخه کمی تاب خورده است که شامل یک بعد اضافی است. کیهانی که ما می شناسیم دارای چهار بعد است، سه بعد که یک آبجکت را در فضا تعریف می کنند - مثلاً ارتفاع، عرض و عمق میز انیشتین - به علاوه بعد چهارم زمان. توصیف گرانشی بعد پنجمی را اضافه می کند که باعث می شود فضا-زمان تبدیل به یک یونیورس منحنی شود که شامل کپی هایی از فضای تخت چهاربعدی آشنا است که بر اساس جایی که در بعد پنجم یافت می شوند، تغییر مقیاس داده شده است. این فضازمان منحنی شگفت انگیز به نام ، همکار آلمانی اینشتین ، ستاره شناس ویلم دی سیتر ، فضای آنتی دی سیتر (AdS) نامیده می شود.

پیشرفت در اواخر دهه 1990 این بود که محاسبات ریاضی لبه یا مرز این فضای آنتی دی سیتر را می توان برای مسائل مربوط به رفتارهای کوانتومی پارتیکل های ساب اتمیک که توسط یک رابطه ریاضی به نام نظریه میدان کانفورمال (CFT) توصیف شده است، اعمال کرد. این رابطه پیوندی را که پولیاکوف قبلاً به آن اشاره کرده بود، بین نظریه پارتیکل ها در چهار بعد فضا-زمان و نظریه ریسمان در پنج بعد فراهم می کند. این رابطه اکنون با نام‌های متعددی وجود دارد که گرانش را به پارتیکل ها مرتبط می‌کند، اما بیشتر محققان آن را هم خوانی یا correspondence AdS/CFT (تلفظ A-D-S-C-F-T) می‌نامند.‌‌

🆔 @phys_Q

‍ 🟣فراتر از اینشتین: فیزیکدانان پیوندهای شگفت انگیزی در کیهان پیدا می کنند
کاترین زندونِل‌لا - قسمت چهارم

✦ پرداختن به سوالات بزرگ

این هم‌خوانی correspondence ، به ظاهر کاربردهای عملی بسیاری دارد. برای مثال سیاهچاله ها را در نظر بگیرید. فیزیکدان فقید، استیون هاوکینگ، جامعه فیزیک را با کشف اینکه سیاهچاله ها دارای دمایی هستند که به وجود می آورند سورپرایز کرد زیرا هر پارتیکلی که درون سیاهچاله سقوط می کند دارای یک ذره درهم تنیده است که می تواند به عنوان گرما فرار کند.

تاداشی تاکایاناگی و شینسی ریو که در آن زمان در دانشگاه کالیفرنیا-سانتا باربارا بودند، با استفاده از AdS/CFT، روش جدیدی برای مطالعه کشف کردند.
درهم تنیدگی از نظر هندسی، گسترش بینش هاوکینگ به شیوه ای که کارشناسان آن را کاملاً قابل توجه می دانند، بود.
در مثالی دیگر، محققان از AdS/CFT برای تعیین نظریه آشوبناک chaos استفاده می‌کنند، که می‌گوید یک رویداد رندوم و بی‌اهمیت مانند تکان دادن بال‌های پروانه می‌تواند منجر به تغییرات عظیم در یک سیستم در مقیاس بزرگ مانند یک طوفان در دور دست شود. محاسبات آشوب chaos دشوار است، اما به سیاهچاله ها - که یکی از آشوبناک ترین سیستم های کوانتومی ممکن هستند - می تواند کمک کند. کار استفن شنکر و داگلاس استنفورد در دانشگاه استنفورد، همراه با مالداسینا ، نشان می دهد که چگونه سیاهچاله ها از طریق AdS/CFT می توانند آشوب کوانتومی را مدل کنند.

یکی از سؤالات باز که مالداسینا امیدوار است هم‌خوانی AdS/CFT به آن پاسخ دهد، این سؤال است که در داخل سیاهچاله چگونه است، جایی که یک ناحیه بی نهایت چگال و متراکم به نام تکینگی singularity در آن قرار دارد. مالداسینا که اکنون پروفسور کارل پی فیشنبرگ در IAS است، گفت: اکنون، این رابطه تصویری از سیاهچاله را به ما می دهد که از بیرون دیده می شود.

مالداسینا گفت: "ما امیدواریم که تکینگی درون سیاهچاله را درک کنیم. درک این موضوع احتمالاً به درس‌های جالبی برای مهبانگ منجر می‌شود."

رابطه بین گرانش و ریسمان همچنین در ابتدا با کار پولیاکوف و ویتن، و بعداً توسط کلبانوف و مت استراسلر که در آن زمان در IAS بود، نور جدیدی بر محصور شدگی Confine کوارک ها انداخت.
اینها فقط چند نمونه از نحوه استفاده از این رابطه relationship هستند. گوبسر که امروز استاد فیزیک در پرینستون است، گفت: «این یک ایده فوق العاده موفق است. توجه فرد را بر می انگیزد و شما را درگیر می کند، در فیلد های دیگر تحقیقاتی را درگیر می کند و به شما سرنخی در مورد فیزیک نظری می‌دهد که بسیار قانع‌کننده است.»

این رابطه حتی ممکن است ماهیت کوانتومی گرانش را باز کند. ویتن گفت: " این یکی از بهترین سرنخ‌های ما برای درک گرانش از دیدگاه کوانتومی است. از آنجایی که ما نمی دانیم هنوز چه چیزی کم است، نمی توانم به شما بگویم که در نهایت این تصویر چقدر بزرگ خواهد بود."

با این حال، هم‌خوانی AdS/CFT، اگرچه قدرتمند است، اما بر یک نسخه ساده شده از فضازمان متکی است که دقیقاً شبیه یونیورس واقعی نیست. محققان در حال تلاش برای یافتن راه‌هایی برای کاربرد گسترده‌تر این نظریه در دنیای روزمره هستند، از جمله تحقیقات گوبسر در مورد مدل‌سازی برخورد یون‌های سنگین و همچنین ابررساناهای با دمای بالا.
همچنین در لیست کارهایی که باید انجام دهید، اویدنسی برای این هم‌خوانی ایجاد کنید که بر اساس اصول فیزیکی بنیادین است. هرمان ورلیند، استاد فیزیک کلاس 1909 پرینستون، رئیس دپارتمان فیزیک و متخصص در نظریه ریسمان، که فضای اداری را با میز اینشتین مشترک است، گفت: " بعید است که اینشتین بدون اثبات راضی شود."

ورلینده گفت: «گاهی اوقات تصور می‌کنم او هنوز آنجا نشسته است، و نمی‌دانم که او درباره پیشرفت ما چه فکر می‌کند.»

این مقاله در ابتدا در مجله تحقیقاتی سالانه دانشگاه Discovery: Research at Princeton منتشر شد.‌‌

🆔 @phys_Q

🟣It doesn't matter how beautiful your theory is, it doesn't matter how smart you are. If it doesn't agree with experiment, it's wrong. In that simple statement is the key to science.‌‌

🔺مهم نیست تئوری شما چقدر زیباست، مهم نیست چقدر باهوش هستید. اگر با آزمایش موافق نباشد، اشتباه است. بیان ساده کلید علم است.‌‌

-ریچارد فیلیپس فاینمن
🆔 @phys_Q

🟣فراتر از اینشتین: فیزیکدانان پیوندهای شگفت انگیزی در کیهان پیدا می کنند
کاترین زندونِل‌لا

قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/9759
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/9764
قسمت سوم
https://t.me/phys_Q/9765
قسمت چهارم
https://t.me/phys_Q/9766

Reference:
https://www.princeton.edu/news/2018/12/17/beyond-einstein-physicists-find-surprising-connections-cosmos

🟣 هم‌خوانی adS-CFT فرمی از دوگانگی یا دوالیته است. که دو تئوری فیزیکی متمایز را به هم لینک می کند. در یک طرف این دوالیته، فیزیک گرانش در فضا-زمان است که قبل از سفرمان در رئالیتی های پنهان با آن مواجه شده‌ایم: فضای آنتی دی سیتر (adS).
فضای پنج بعدی آنتی دی سیتر دارای مرزی boundary ست که چهار بعدی  است و در یک مرز مشخص مانند فضا-زمان تخت با یک جهت زمانی و سه بعد فضایی spatial  بهنظر می رسد.
هم‌خوانی adS-CFT بیان می‌کند که فیزیک گرانش در فضای پنج‌بعدی آنتی دی سیتر، معادل یک نظریه N=4 ابر تقارنی یانگ-میلز است که در مرز adS تعریف شده است.
در تئوری هولوگرافیک ما سایه های روی یک دیوار 3+1 بعدی هستیم زیرا که تئوری پارتیکلی روی مرز فضای آنتی دی سیتر با یک بعد اضافه(4+1) عمل می کند.
این تصویر کاملا با تئوری میدان گرانشی اینشتین که فضازمان 3+1 بعدی پیرامون آبجکت های پرجرم در امتداد بعد چهارم فضایی منحنی curve شده سازگار است .

🆔 @phys_Q

🟣 این جالب بود

🆔 @phys_Q

🟣 "ریاضیات مرا از قید چشمانم رها می سازد. زبان ریاضیات حتی از زبان موسیقی هم فطری تر و جهانی تر است. هر فرمول ریاضی همچون بلور شفاف است و به هیچ یک از حسهای ما هم وابسته نیست. بنابر این نوعی آزمایشگاه ریاضی برای خود ساختم و همان طور که در اتومبیل می نشینیم در داخل آن جای گرفتم، و همراه با یک پرتوی نور به سیر و سیاحت می‌پردازم."

برگرفته از مصاحبه ویلیام هرمان با انیشتین در کتاب :

Einstein and the Poet: In Search of the Cosmic Man

William Hermanns

تصویر ویلیام هرمان در کنار انیشتین 1943

🆔 @phys_Q

‍ 🟣  منشاء کوانتومی فضا-زمان
رون کاون - قسمت نخست

بسیاری از فیزیکدانان بر این باورند که درهم تنیدگی اساس و جوهر شگفتی های کوانتومی است - و برخی دیگر گمان می کنند که امکان دارد اساس هندسه geometry فضا-زمان نیز باشد.

در اوایل سال 2009، مارک فون رامسدونک، که مصمم بود از اولین دوره آموزشی خود حداکثر استفاده را ببرد، تصمیم گرفت به یکی از عمیق ترین رازهای فیزیک بپردازد: رابطه بین مکانیک کوانتومی و گرانش. او پس از یک سال کار و مشورت با همکاران، مقاله‌ای در این زمینه به مجله فیزیک انرژی بالا ارائه کرد.
در آوریل 2010، ژورنال وی ریجکت شد- با گزارش داوری که حاکی از آن بود که فون رامسدونک، فیزیکدان دانشگاه بریتیش کلمبیا در ونکوور، دیوانه است .

ارسال بعدی او، به نسبیت عام و گرانش ، کمی بهتر بود: گزارش داوری محتاط بود، و سردبیر مجله درخواست بازنویسی کامل آنرا کرد.

اما در آن زمان، فون رامسدونک نسخه کوتاه‌تری از مقاله را در یک مسابقه مقاله سالانه معتبر که توسط بنیاد تحقیقات گرانش در ولزلی، ماساچوست برگزار می‌شد، وارد کرده بود. او نه تنها جایزه اول را به دست آورد، بلکه خوشحالی رضایت‌بخشی را نیز تجربه کرد: امتیاز شامل انتشار تضمینی در مجله نسبیت عام و گرانش بود. این مجله مقاله کوتاه‌تر را در ژوئن 2010 منتشر کرد.
با این حال، سردبیران دلایل خوبی برای محتاط بودن داشتند. اتحاد Unification موفقیت آمیز مکانیک کوانتومی و گرانش تقریباً یک قرن است که فیزیکدانان را فریب داده است. مکانیک کوانتومی بر دنیای کوچک حکومت می‌کند - قلمرو عجیبی که در آن یک اتم یا پارتیکل می‌تواند همزمان در مکان‌های مختلف باشد و می‌تواند همزمان در جهت عقربه‌های ساعت و خلاف جهت عقربه‌های ساعت ، اسپین داشته باشد. گرانش بر یونیورس در بزرگ مقیاس حاکم است - از سقوط یک سیب تا حرکت سیارات، ستارگان و کهکشان ها - و توسط نظریه نسبیت عام آلبرت انیشتین که 100 سال پیش اعلام شد، توصیف شده است. این تئوری معتقد است که گرانش هندسی است: پارتیکل ها وقتی از نزدیک یک جسم پرجرم عبور می کنند منحرف می شوند، به گفته اینشتین، نه به این دلیل که نیرویی را احساس می کنند، بلکه به این دلیل که فضا و زمان در اطراف آبجکت منحنی است.

هر دو نظریه [GR&QM]به وفور از طریق آزمایش تأیید شده اند، اما فکت هایی که آنها را توصیف می کنند کاملاً ناسازگار به نظر می رسند. و از دیدگاه ویراستاران، رویکرد فون رامسدونک برای حل این ناسازگاری عجیب بود. او اظهار داشت که تنها چیزی که نیاز است «درهم تنیدگی» است: پدیده‌ای که بسیاری از فیزیکدانان معتقدند که در نهایت شگفتی های کوانتومی قرار دارد. درهم تنیدگی به اندازه‌گیری یک پارتیکل امکان می‌دهد آنی حالت یک پارتیکل پارتنر را مشخص کند، مهم نیست که چقدر دور  —حتی در طرف دیگر کهکشان راه شیری ، باشد.
اینشتین از ایده درهم تنیدگی متنفر بود و معروف هست آن را به عنوان "اقدام شبح وار از راه دور" مورد تمسخر قرار داد. اما در نظریه کوانتومی ، ایده مرکزی است. و فون رامسدونک، با تکیه بر کار فیزیکدانان همفکر که به بیش از یک دهه قبل برمی‌گردد، استدلال می‌کند - که علی‌رغم مخالفت‌های اینشتین، درهم تنیدگی مبنای هندسه و نتیجتا تئوری هندسی گرانش اینشتین باشد. او می‌گوید: «فضا-زمان فقط یک تصویر هندسی از نحوه درهم‌تنیدگی چیزها در سیستم کوانتومی است.»
وی می گوید:
من چیزی را فهمیده بودم که قبلاً هیچ کس آن را درک نکرده بود.
این ایده تا اثبات فاصله زیادی دارد و به سختی یک نظریه کامل گرانش کوانتومی است. اما مطالعات مستقل اغلب به همین نتیجه رسیده اند و علاقه شدید نظریه پردازان اصلی را به خود جلب کرده اند. گروه کوچکی از فیزیکدانان اکنون با استفاده از تمام ابزارهای مدرن توسعه یافته برای محاسبات کوانتومی و نظریه اطلاعات کوانتومی، در حال کار برای تعمیم رابطه هندسه-درهم تنیدگی هستند.‌‌

بارتلومیج چک، فیزیکدان دانشگاه استنفورد در کالیفرنیا، می‌گوید: «برای یک لحظه هم در انقلابی بودن ارتباط تئوری و کوانتومی و گرانش که در ده سال اخیر ظهور کرده، تردید نمی‌کنم .»‌‌
🆔 @phys_Q

سیاهچاله‌هایی مانند آنچه در interstellar (2014) نشان داده شده است، می‌توانند توسط کرم‌چاله‌هایی که می توانند منشأ کوانتومی داشته باشند، به هم کانکت شوند.

‍ 🟣  منشاء کوانتومی فضا-زمان
رون کاون - قسمت دوم

✦ گرانش بدون گرانش

بخش اعظم این کار مبتنی بر کشفی است که در سال 1997 توسط فیزیکدان خوان مالداسنا، که اکنون در موسسه مطالعات پیشرفته در پرینستون، نیوجرسی است، اعلام شد. تحقیقات مالداسینا او را به بررسی رابطه بین دو مدل یونیورس  ظاهرا متفاوت واداشت. یکی کیهانی شبیه کیهان ما. اگرچه نه منبسط expand و نه منقبض contract می شود، اما دارای سه بعد 3D  است، پر از پارتیکل های کوانتومی است و از معادلات گرانش اینشتین پیروی می کند. که به عنوان فضای آنتی سیتر (AdS) شناخته می شود، معمولاً به عنوان فضای bulk  شناخته می شود. مدل دیگر نیز با پارتیکل های بنیادی پر شده است، اما با یک بعد کمتر است و گرانش را تشخیص نمی دهد. (روی مرز گرانش وجود ندارد و گرانش در فضای AdS  آنتی دی سیتر bulk است که یک بعد بیشتر از مرز boundary دارد)

مرزی که معمولاً به عنوان boundary شناخته می شود، غشایی هست که از نظر ریاضی در فاصله بی نهایت از هر نقطه معینی در حجم bulk  قرار دارد، اما کاملاً آن را احاطه می کند، دقیقاً مانند سطح دو بعدی یک بالن که حجم سه بعدی هوا را در بر می گیرد. پارتیکل های مرزی از معادلات یک سیستم کوانتومی موسوم به نظریه میدان کانفورمال (CFT) تبعیت می کنند.

مالداسینا کشف کرد که مرز boundary و حجم bulk کاملاً معادل هستند. مانند مدار دوبعدی 2D یک تراشه رایانه ای که تصاویر سه بعدی 3D یک بازی رایانه ای را رمزگذاری می کند، معادلات نسبتاً ساده و بدون گرانشی که بر روی مرز ظاهر شده اند حاوی اطلاعات و فیزیک مشابه اما  با معادلات پیچیده تر در حجم bulk هستند.

فون رامسدونک می‌گوید: "این یک چیز خارق العاده است.  ناگهان دوگانگی مالداسینا راهی را به فیزیکدانان نشان داد تا بدون اینکه اصلاً به گرانش بپردازند،  گرانش کوانتومی را تجسم کنند: آنها فقط باید به حالت کوانتومی معادل در مرز نگاه می‌کردند. "
مقاله مالداسینا اکنون یکی از پراستنادترین مقالات در فیزیک است.

در میان علاقه مندان، فون رامسدونک بود، که تعطیلات خود را با تأمل در یکی از سؤالات اصلی حل نشده ناشی از کشف مالداسینا آغاز کرد: دقیقاً چگونه یک میدان کوانتومی روی مرز، گرانش را به صورت عمده تولید می کند؟ قبلاً نکاتی وجود داشت که پاسخ احتمالی آن  شامل نوعی رابطه بین هندسه و درهم تنیدگی باشد. اما مشخص نبود که این نکات تا چه حد برجسته هستند: تمام کارهای قبلی روی این ایده به موارد خاص، مانند یونیورس حجمی bulk universe که حاوی یک سیاهچاله بود، پرداخته بود. بنابراین فون رامسدونک تصمیم گرفت موضوع را حل و فصل کند و بررسی کند که آیا این رابطه به طور کلی درست است یا فقط یک چیز عجیب و غریب ریاضی است.

او ابتدا یک یونیورس حجمی خالی empty bulk universe را در نظر گرفت که با یک میدان کوانتومی منفرد single در مرز هم خوانی correspond  داشت. این میدان و روابط کوانتومی که بخش‌های مختلف آن را به هم تناسب می‌داد، تنها درهم تنیدگی را در سیستم داشت. اما اکنون، فون رامسدونک از خود پرسید، اگر این درهم تنیدگی مرزی از بین برود، چه اتفاقی برای یونیورس حجمی bulk universe خواهد افتاد؟

او توانست به این سوال با استفاده از ابزارهای ریاضی پاسخ دهد. معادلات آنها به او این امکان را داد که یک کاهش آهسته و روشمند در درهم تنیدگی میدان مرزی را مدل کند، و پاسخ را به صورت عمده تماشا کند، جایی که فضا-زمان را به طور پیوسته در حال کشیده شدن pulling و پاره شدن elongating دید . در نهایت، او دریافت که کاهش درهم تنیدگی به صفر، فضا-زمان را به تکه‌های از هم گسیخته تبدیل می‌کند، مانند آدامس که بیش از حد کشیده شده است.

فون رامسدونک متوجه شد که رابطه هندسه و درهم تنیدگی عمومی بود. درهم تنیدگی عنصر ضروری است که فضا-زمان را به یک کلیّت منعطف smooth پیوند می دهد — نه فقط در موارد شگفت انگیز سیاهچاله‌ها، بلکه همیشه.
او به خاطر می‌آورد: «احساس می‌کردم درباره یک سؤال بنیادین چیزی فهمیده‌ام که شاید هیچ‌کس قبلاً آن را نفهمیده بود: « اساس فضا-زمان چیست؟»‌‌

🆔 @phys_Q

🟣  منشاء کوانتومی فضا-زمان
رون کاون - نیچر

قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/9773
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/9774
قسمت سوم
https://t.me/phys_Q/9776
قسمت چهارم
https://t.me/phys_Q/9778
قسمت پنجم و پایان
https://t.me/phys_Q/9779
Source:
http://www.nature.com/news/the-quantum-source-of-space-time-1.18797