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
🟣 انتروپی بولتزمن ، تعداد آرایش های اتم های یک آبجکت هست . اما کلود شانون یک انتروپی دیگر توصیف کرد  ، آنتروپی شانون برای اطلاعات بود و تعداد آرایش های بیت های هارد دیسک الکترونیکی را مشخص میکرد .
اکنون این تصور محال را کنید بعلت دستیابی به فناوری خیالی ، توانستید آرایش های اتم های یک آبجکت را به آرایش های بیت های اطلاعات تبدیل کنید، آنتروپی اطلاعات را برابر با آنتروپی بولتزمن قرار دادید. و فراتر از آن اکنون آنتروپی اطلاعات را میلیارد ها بار بزرگتر از آنتروپی بولتزمن قرار دهید - آیا ممکن است ؟
در اصل هولوگرافیک بله -آبجکتی که آنتروپی اطلاعات بسیار بزرگی دارد و سیستمی پیچیده از اطلاعات را توصیف می کند ، سیاهچاله نام می گیرد.
هاوکینگ برای سیاهچاله آنتروپی بولتزمن تعریف کرد و تابش هاوکینگ را پیش بینی کرد و سیاهچاله را ترمالایز کرد. بکنشتاین آنتروپی اطلاعات را برای سیاهچاله توصیف کرد. در تئوری هولوگرافیک شبکه ای درهمتنیده از کیوبیت های کوانتومی با انتروپی سیاهچاله معادل شد. و خوآن مالداسینا دوگانگی AdS/CFT را تعریف و یونیورس های اسباب بازی را ترسیم کرد که در آن قوانین فیزیک مشابه با یونیورس ما هستند.
🆔 @phys_Q
🟣 جهش به درون و برون ورطه ی وجود- انرژی خلاء - ثابت کیهانی
مقدمه

ذرات مجازی بواسطه اثرات شان تعریف می شوند ، اثراتی واقعی از ذراتی که مجازی virtual نام گرفته اند .

• تجسم ذرات مجازی به تئوری میدان کوانتومی باز میگردد ، جایی که ذرات بین هستی و نیستی جهش می کنند ‌. تطبیق نسبیت عام و تئوری میدان کوانتومی می تواند بسیار هیجان انگیز باشد اما مانند کلیه تطبیق های نظریه کوانتوم و فیزیک کلاسیک ، اعدادی بسیار بزرگ ایجاد می کند که از هیجان ماجرا می کاهد .

• در تئوری میدان کوانتومی QFT، خلاء دارای انرژی نقطه صفر است، اما از آنجایی که در QFT ما فقط تفاوت های انرژی را اندازه می گیریم، این انرژی نقطه صفر اثر فیزیکی اورژانسی ندارد. با این حال، مانند همه چیز در مکانیک کوانتومی، انرژی نقطه صفر تابع اصل عدم قطعیت Uncertainty principle است ، بنابراین اندازه‌گیری‌های مکرر انرژی خلاء پاسخ‌های متفاوتی را ارائه می‌دهد. این نوسانات در انرژی خلاء اندازه‌گیری شده همان چیزی است که معمولاً توسط ذرات مجازی مدل‌سازی می‌شود.

• اجازه دهید یک بار دیگر تاکید کنم که ذرات مجازی virtual particles دستگاه محاسباتی هستند. نوسانات انرژی واقعی هستند و منجر به پدیده‌هایی مانند اثر کازیمیر می‌شوند، اما این نوسانات عملا ناشی از جهش ذرات به داخل و خارج از هستی نیست.

معما زمانی ایجاد می شود که به نسبیت عام GR می‌رویم، زیرا اگرچه در QFT فقط به تفاوت‌ انرژی ها علاقه‌مندیم، اما در GR ، قدر مطلق چگالی انرژی است که انحنا یا کورویچر فضازمان را مشخص می‌کند.
مسئله این است که اگر بخواهیم اثر گرانشی انرژی خلاء را محاسبه کنیم، پاسخی که به دست می‌آوریم که 120 مرتبه بزرگتر از قدر مطلق چگالی انرژی کنونی ست .
در حال حاضر هیچ توضیح خوبی برای این اختلاف وجود ندارد و باید اعتراف کنیم که نمی‌دانیم چه خبر است. رویکرد تجربی، مورد علاقه بسیاری از ما این است که فرض کنیم به دلایلی که به زودی متوجه خواهیم شد که انرژی خلاء فاقد گرانش ( آنتی گراویتی) است و مسئله حل می گردد.
در نهایت باید توجه داشته باشیم که حتی اگر انرژی خلاء ، گرانش ایجاد می‌کرد، مانند ماده تاریک عمل نمی‌کرد، بلکه در عوض مانند انرژی تاریک عمل می‌کرد و باعث انبساط نمایی یونیورس می‌شد.‌‌‌‌‌


🆔 @phys_Q
👍5
🟣 ثابت کیهانی cosmological constant
قسمت نخست



چگالی انرژی خلاء،  چگونه هیچ می تواند به چیزی  وزن دهد؟

اخیراً دو گروه مختلف روشنایی ظاهری ابرنواخترها را با جابه‌جایی‌های قرمز نزدیک z=1 اندازه‌گیری کرده‌اند. بر اساس این داده‌ها، ایده قدیمی یک ثابت کیهانی در حال بازگشت است.

کیهان شناسی استاتیک اینشتین

مدل اولیه کیهان شناسی اینشتین یک مدل ایستا و همگن با هندسه کروی بود. اثر گرانشی ماده باعث شتابی در این مدل شد که اینشتین نمی خواست، زیرا در آن زمان ، یونیورس در حال انبساط ، شناخته نشده بود. بنابراین انیشتین یک ثابت کیهانی را در معادلات خود برای نسبیت عام وارد کرد. این عبارت برای خنثی کردن کشش گرانشی ماده عمل می کرد، و بنابراین به عنوان یک اثر آنتی گراویتی توصیف شده است.

چرا ثابت کیهانی اینگونه رفتار می کند؟

این عبارت مانند چگالی انرژی خلاء عمل می‌کند، ایده‌ای که در مدل‌های فیزیک ذرات انرژی بالا کاملاً مد شده است، زیرا چگالی انرژی خلاء از نوع خاصی در مکانیسم هیگز برای شکستن تقارن خود به خودی استفاده می‌شود. در واقع، سناریوی تورمی برای اولین پیکوثانیه پس از بیگ‌بنگ نشان می‌دهد که چگالی انرژی خلاء نسبتاً زیادی در طول دوره تورمی وجود داشته است. چگالی انرژی خلاء باید با فشار منفی همراه باشد زیرا:

• چگالی انرژی خلاء باید ثابت باشد زیرا چیزی وجود ندارد که به آن وابسته باشد.

• اگر پیستونی که درپوش یک سیلندر خلاء است بیرون کشیده شود و خلاء بیشتری تولید کند، خلاء درون سیلندر انرژی بیشتری خواهد داشت که باید توسط نیرویی که  پیستون را می‌کشد تامین شده باشد.

• اگر خلاء بخواهد پیستون را به داخل سیلندر بکشد، باید فشار منفی داشته باشد، زیرا فشار مثبت می‌تواند پیستون را به بیرون فشار دهد.

انیمیشن بالا حرکت پیستون را در سیلندر پر از "خلاء" حاوی نوسانات کوانتومی نشان می دهد، در حالی که منطقه خارج از سیلندر ، "هیچ  nothing" با چگالی و فشار صفر دارد .  البته عبارات صحیح  عبارتند از "خلاء کاذب" درون سیلندر و "خلاء واقعی" در خارج از سیلندر ، اما دارای فیزیک یکسانی هستند.

🆔 @phys_Q
3👍3
🟣 ثابت کیهانی cosmological constant

مقدمه
https://t.me/phys_Q/9927
قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/9928
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/9933
قسمت سوم
https://t.me/phys_Q/9936
قسمت چهارم
https://t.me/phys_Q/9963

Source:
https://astro.ucla.edu/~wright/cosmo_constant.html
2
‌‌🟣پندام و گیتی  universe & expansion

ما در جهانی تخت زندگی می کنیم. تخت به چه معنی ؟ جهان ما نه مانند ورق یا کلوچه تخت ، بلکه به این معنی اگر در این جهان دو فوتون  در مسیر های موازی شلیک کنید این دو فوتون در همین مسیر های مستقیم حرکت خواهند کرد .
مسئله هنگامی جالب می شود که تئوری میدان گرانشی بیان می کند که گرانش سبب خمیدگی curvature فضا زمان می شود . در هنگام ارائه نسبیت عام انیشتین ثابت کیهانشناسی را نیز معرفی کرد ، هر چند بعدها انیشتین ثابت کیهان-شناخت Cosmological Constant را بزرگترین اشتباه خود معرفی کرد اما امروز میدانیم هر دو یعنی ثابت کیهان شناخت و نسبیت عام دو شاهکار بزرگ از آلبوم نبوغ این دانشمند بزرگ هستند .
در عالمی چشم گشودیم که ماده مرئی تنها  بیش از 3 درصد این کیهان را تشکیل داده است . و 97 درصد دیگر را ماده و انرژی تاریک  تشکیل داده که نامرئی ست و تنها به واسطه اثرات شان است که میتوانیم آنها را بررسی کنیم  . ماده تاریک با نسبت 30 و انرژی تاریک با نسبت 70 درصد از کل محتوای ناشناخته عالم را تشکیل داده اند . البته عالم را ساکن در نظر نگیرید در توضیح انبساط شتابدار کیهان ، که بعلت تشکیل شدن فضای خالی از انرژی مثبت [ دافعه ] و وجود ماده تاریک dark matter  است . این انرژی مثبت میزان قابل توجهی از انرژی کیهان را تشکیل میدهد و همچنین شکل گیری خوشه های کیهانی را توضیح می دهد . از اثرات این انبساط شتابدار سرخ گرایی طیف نور رسیده از کهکشان هاست . و جالبتر آنکه وجود انرژی مثبت که فضای خالی را تشکیل داده و از عوامل انبساط شتابدار منظور می گردد در ادامه ی انبساط چگالی کمتری بخود خواهد گرفت و در نتیجه نرخ شتاب کیهان باید منفی باشد اما چنین نیست . کیهان ما نرخ شتاب مثبتی را تجربه می کند .
طبق قانون هابل هر قدر کهکشان نسبت به ناظر آن در فاصلهٔ بیشتری قرار داشته باشد، با سرعت بیشتری دور می‌شود.
نرخ انبساط جهان حدوداً 74 کیلومتر بر ثانیه بر مگاپارسک است، یعنی کهکشانی که در فاصلهٔ 3 میلیون سال نوری قرار دارد با سرعت 74 کیلومتر بر ثانیه، و کهکشانی که در فاصلهٔ 3 میلیارد سال نوری قرار دارد با سرعت 74,000 کیلومتر برثانیه از ناظر آن دور می‌شود.
H = 71 km:s:mpc

🆔 @phys_Q
👍53
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
🟣 هواپیما چطوری پرواز می‌کنه؟

یحیی طباطبایی از مجله خلقت


🆔 @phys_Q
8👍1
🟣 ثابت کیهانی cosmological constant
قسمت
دوم

مقدار فشار منفی مورد نیاز برای پایستگی انرژی energy  conservation  به راحتی P = -u = -rho × c² است که در آن P فشار، u چگالی انرژی خلاء و rho چگالی جرمی معادل با استفاده از E = m × c² است. . یک مشتق جایگزین از این استدلال استفاده می‌کند که تنسور تنش-انرژی خلاء باید ناوردای لورنتس باشد و بنابراین باید مضربی از تنسور متریک باشد. در اینجا جزئیات فنی این استدلال آمده است.‌‌.‌‌

اما در نسبیت عام ، فشار pressure دارای وزن است ، بدین معنی ست که شتاب گرانشی در لبه ی کره دارای چگالی یکنواخت از رابطه:
g = GM/R² = (4*pi/3)*G*rho*R

داده نمی شود بلکه از رابطه زیر بدست می آید .

g = (4*pi/3)*G*(rho+3P/c²)*R

اکنون اینیشتین یک مدل ایستا Static میخواست ، به این معنی که g=0 باشد ، وی همچنین مقداری ماده در نظر می گرفت ، بنابراینrho > 0 و در نتیجه به P < 0 نیاز داشت . در واقع با تنظیم (rho(vacuum) = 0.5*rho(matter او چگالی کلی:
1.5*rho(matter)
و فشار کلی:
-0.5*rho(matter)*c²
داشت . زیرا فشار ماده معمولی اساسا صفر است (در مقایسه با rho*c²).

بدین ترتیب :
rho+3P/c² = 0

و شتاب گرانشی صفر است:
g = (4*pi/3)*G*(rho(ماده)-2*rho(خلاء))*R = 0
که یونیورسی ایستا ایجاد می کرد .

🆔 @phys_Q
👍5
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
🟣 لذت فهمیدن و اقرار به نادانی

هنگامی که درباره nature توضیح میدهد به ضمیر اشاره توجه کنید . فاینمن طرفدار وجود کانسپتی بنام lady of nature بود که انسان را شیفته کشف خود می ساخت .
توضیحات سنتی پیرامون چیستی یونیورس و کیستی ما ، از دید فاینمن لوکال هستند و نمی توانند در مورد کل یونیورس استفاده شوند . تشکیک و پرسش عناصر فاندامنتال وجود یک ساینتیست است که جایی برای ایمان باقی نمیذارند.
زندگی در نادانی بهتر از زندگی با پاسخ های اشتباه است .
#ریچارد_فاینمن


🆔 @phys_Q
9👍3👎1
🟣 نقش تساوی جرم گرانشی و جرم لختی در پیشرفت نسبیت:

مساوی بودن جرم گرانشی و جرم لختی نقش اساسی در پیشرفت تاریخی نسبیت عام داشت. منشأ تساوی مزبور در این نکته است که قانون دوم نیوتن f = ma برای شتابهای گرانشی در میدان گرانشی با شتاب گرانشی 9.8 m/s² ، بصورت :
✔️ F = mg

✔️ F = ma



‌ در می‌آید. چون مشاهده می‌شد که در یک میدن گرانشی هر اشیاء به یک میزان شتاب می‌گیرند، یعنی شتاب برابر با شتاب گرانشی می شود  g = a  .

انیشتین به تحقیق دریافت که گرانش اساسا یک پدیده سینماتیکی است که شامل تغییر در مختصات فضا و زمان در همسایگی منبع میدان گرانشی است.



🆔 @phys_Q
👍5
🟣 ثابت کیهانی cosmological constant
قسمت
سوم


بزرگترین اشتباه اینشتین

با این حال، یک نقص اساسی در مدل ایستا static  اینشتین وجود دارد: ناپایدار unstable است - مانند مدادی که روی نوک خود متعادل balance شده است. برای مثال تصور کنید که یونیورس اندکی -  1 قسمت در میلیون - در سایز رشد کند ،  و چگالی انرژی خلاء ثابت می ماند، اما چگالی انرژی ماده 3 قسمت در میلیون کاهش می یابد. این اتفاق یک شتاب گرانشی خالص منفی ایجاد می کند که باعث می شود یونیورس در مقادیر بیشتری رشد کند! اگر در عوض یونیورس اندکی کوچک شود، شتاب گرانشی خالص مثبت ایجاد می‌شود که باعث می‌شود بیشتر منقبض شود! هر انحراف کوچک ، بزرگ‌نمایی می‌شود و مدل اساساً ناقص هست.

علاوه بر  نقص ناپایداری، فرض مدل ایستا در مورد یونیورس ایستا توسط هابل نادرست است. این امر باعث شد اینشتین ثابت کیهانی را بزرگترین اشتباه خود بداند و آن را از معادلات خود حذف کند. اما هنوز به عنوان یک احتمال وجود دارد - ضریبی که باید از مشاهدات یا نظریه بنیادی استخراج  شود.

چشم‌داشتی های کوانتومی

حل معادلات نظریه میدان کوانتومی که ذرات برهم کنشی و آنتی ذرات با جرم M را توصیف می‌کند بسیار سخت است. با حجم زیادی از کار ریاضی می توان ثابت کرد که حالت پایه این سیستم دارای انرژی کمتر از بی نهایت است. اما دلیل واضحی وجود ندارد که چرا انرژی این حالت پایه باید صفر باشد.

چشم‌داشتی تقریبی یک ذره در هر حجم برابر با مکعب طول موج کامپتون ذره  است ، که چگالی خلاء را بدست می دهد.


rho(vacuum) = M4c3/h3 = 1013 [M/proton mass]4 gm/cc

برای بالاترین جرم ذرات بنیادی ، جرم پلانک 20 میکروگرم، این چگالی بیش از 10⁹¹ gm/cc است. بنابراین اکنون باید یک مکانیسم سرکوب در کار باشد که چگالی انرژی خلاء را حداقل تا 120 مرتبه قدر کاهش دهد.‌‌

استدلال بیزی a bayesian argument

ما نمی دانیم که این مکانیسم چیست، اما منطقی به نظر می رسد که سرکوب suppression با 122 مرتبه بزرگی، که تأثیر چگالی انرژی خلاء را بر یونیورس ناچیز می کند، به همان اندازه محتمل است که سرکوب با 120 مرتبه بزرگی باشد . و  قدر مراتب 124، 126، 128 و ... همگی باید به همان اندازه محتمل هستند و تأثیر ناچیزی بر یونیورس دارند. از سوی دیگر، سرکوب های 118، 116، 114، و غیره توسط داده ها رد می شوند. مگر اینکه داده هایی برای رد فاکتورهای سرکوب 122، 124 و غیره وجود داشته باشد، در این صورت محتمل ترین مقدار چگالی انرژی خلاء صفر است.‌‌

🆔 @phys_Q
2
🟣 نسبیت علّی Causal Relativity - (causal framework)

در کانتکست نسبیّتی ، علیّت به این پرسش لینک می شود که کدام رویدادها باعث کدام رویدادهای دیگر می شوند (لاتین causa، دلیل، علت) یا به طور کلی تر، می توانند بر آنها تأثیر بگذارند. در نسبیت خاص، هیچ چیز، هیچ آبجکت متحرکی و هیچ اطلاعاتی ، و هیچ افکت یا اثری نمی تواند سریعتر از نور حرکت کند. بنابراین، در اصل، یک رویداد تنها زمانی می تواند روی رویداد دیگری تأثیر بگذارد ، که داخل مخروط نوری Light cone قرار بگیرد.

و همچنین اثر یا افکت فرضی (مانند یک سیگنال یا یک نیرو) نباید سریعتر از نور منتقل شود. به عبارت دیگر، انتشار نور ساختار علّی فضازمان را تعیین می‌کند (رجوع.کنید.به.مخروط نور).

مدل‌ها و نظریه‌هایی که این ساختار را در نظر می‌گیرند، علّی Causal نامیده می‌شوند - به عنوان مثال، نظریه‌های میدان کوانتومی نسبیتی در نسبیت عام، محدودیت سرعت کیهانی، سرعت نور فقط به صورت لوکال تعریف می‌شود: در یک رقابت کنار هم، هیچ آبجکت و هیچ افکتی نمی‌تواند از سیگنال نوری سبقت بگیرد. همچنین از این موضوع می توان یک ساختار علّی استخراج کرد، و تعیین کرد(دترمین) که کدام رویدادها می‌توانند بر کدام رویدادهای دیگر تأثیر بگذارند. بدآنسان که گرانش سیگنال‌های نوری را تحریف می‌کند و به اتساع می اندازد ، موضوع در نسبیت عام پیچیده‌تر از نسبیت خاص میگردد. اگرچه این امر تحلیل را تا حدودی پیچیده‌تر می‌کند و این یعنی طرح و پیگیری علیّت ، حتی در نسبیت عام به سادگی طرح آن در نسبیت خاص نیست .

علیّت اصلی فلسفی است و فلسفه ، سابجکت ذهنی ما پیرامون آبجکت های موجود در دنیای ماست .‌ علیّت از طرح در دوره افلاتون و ارسطو تا تئوریزه شدن توسط توماس قدیس و تا تئوریزاسیون مجدد آن توسط هیوم و از ابراز بدبینی به آن توسط فلاسفه برجسته مانند راسل و ..‌. در تغییر بوده است . اما برای اینکه تئوری نسبیت را علّی بدانیم لازم نیست علیّت را بعنوان اصل فلسفی یا برهان علیّت الهیات بپذیریم و منظور از آن تنها به ترتیب رویداد ها در یک فریم ساکن یا لخت است .


🆔 @phys_Q
👍41
ما عادت نمی کنیم،
مگر آنکه چیزی درونمان بمیرد.

فکرش را بکن
چه چیزها درونمان مردند تا توانستیم
به همه ی آنچه پیرامونمان است، عادت کنیم...


🆔 @phys_Q
👍13👏2🤔2
🟣 احتمالا برخی از سیاه‌چاله‌ها، سیاه‌چاله نیستند!

یک مقاله جدید نحوه تعامل نور با اجرام نظری به نام "سالیتون‌های توپولوژیک" را مورد بحث قرار می‌دهد که «پیچ‌خوردگی‌هایی در بافت فضا-زمان» هستند که دقیقاً شبیه به سیاه‌چاله‌ها هستند و این گونه مطرح می‌کند که احتمالا برخی از چیزهایی را که ما سیاه‌چاله می‌پنداریم، همین درهم‌تنیدگی‌ها در بافت فضا-زمان هستند.

www-isna-ir.cdn.ampproject.org
https://www.isna.ir/amp/1402030201460/

https://www.space.com/black-holes-may-actually-be-tangles-in-space-time

🆔 @phys_Q
👍21
آزمایش انتخاب تاخیردار ویلر:

این آزمایش که به نام فیزیکدان جان آرچیبالد ویلر نامگذاری شده است، یک کاوش شگفت انگیز در مکانیک کوانتومی است. این نشان می‌دهد که نور (و با بسط، سایر ذرات کوانتومی) ظاهراً می‌تواند انتخاب کند که آیا به عنوان یک ذره یا موج پس از اندازه‌گیری - عمل کند. این آزمایش اصل سنتی علت و معلولی را زیر سوال می برد و تصویری جذاب از ماهیت ضد شهودی جهان کوانتومی است.‌‌

🆔 @phys_Q
👍9👏1
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
.

📌 لی اسمولین و [فراتر از] مدل مهبانگی


از ۱۹۶۰ که جان ویلر مدلی فرضی از چرخه های مداوم انبساط و انقباض مطرح ساخت ، اگر در مدل مهبانگی ، مهبانگ یک دوره انتقال در نظر گرفته شود ، پیکان زمان حفظ می شود، و بنوعی زمان را بنیادین و فضا را حادث و ظهور یافته در این مدل می توان در نظر گرفت . و البته جهان های متعدد که پیشتر در کانال ذکر شد که وجود دوره تورمی inflation era در مدل مهبانگی وجود این گیتی های مستقل را غیر قابل اجتناب می سازد ، و شگفتی ژرفی به بینش ما از هستی تزریق می کند .
شاید در سده آینده ، بینش امروزی فیزیکی ما ، خنده آور تلقی گردد ، و از آنجا که همه چیز در تکامل کیهانی ست و بنا بر دوره های مختلف مدل مهبانگی که قوانین متفاوتی را حاکم بر گیتی معرفی می کند ، شاید همه قوانین فیزیک ثابت نباشند و آرام آرام بواسطه یک فراقانون کلّی در حال تغییر باشند .

اما - لطفا اطراف خانه بازی کنید ، علم رویکردی تجربی دارد .

🆔 @phys_Q
👍41
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
قطر کهکشان راه شیری 100 هزار سال نوری ، البته کهکشان ما یک کهکشان متوسط است . قطر یونیورس مشاهده پذیر با در نظر گرفتن انبساط شتابدار و 13.8 سال بیگ بنگ 96 میلیارد سال نوری و بر اساس تخمین ، یونیورس کلی ما 250 برابر یونیورس مشاهده پذیر است .

🆔 @phys_Q
5🤩3👍2👏1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
🟣 تصویر سازی آهنگ "برای" توسط هوش مصنوعی


🆔 @phys_Q
12
🟣 جرم یک ذره بنیادی Mass of an Elementary Particle

جرم  ویژگی ذاتی یک ذره و وجه تمایز آن با فضاست و به ذره ویژگی گسستگی متناهی می‌دهد که توانایی انجام جابجایی و حمل انرژی و تکانه ، می دهد .

تبدیل فضا به ماده تنها در صورتی امکان‌پذیر خواهد بود که این فضا دارای ویژگی خاصی باشد، مانند اسپین تاپ چرخان (وسیله ای که با چرخاندن آن بر سطح صاف تعادل می گیرد) که در برابر واژگون شدن و سقوط مقاومت می‌کند، به گونه‌ای که گویی در هنگام چرخیدن جرمی برای وسیله در کار نیست.

ما این ویژگی خاص را بصورت فرکانس زاویه‌ای و تکانه زاویه‌ای angular momentum  می‌شناسیم . که این دو با هم , هم ارز و متناسب با مقدار انرژی و جرم توصیف شده ، هستند . تکانه زاویه‌ای، حتی اگر قابل آشکار شدن نباشد، دارای یک مولفه component اندازه‌گیری شده است که در امتداد یک محور پیش‌بینی می‌شود، و ممکن است معادل جرم، فرکانس زاویه‌ای و یک بعد خطی ذاتی در نظر گرفته شود.
ذره ای که به این ترتیب ایجاد می شود نمی تواند نقطه‌سان point-like در نظر گرفته شود ، بلکه باید ورژن منبسط اما متناهی در فضا داشته باشد ، هرچند فضای متغیری را اشغال کند.

L = μ * r
ω = 1/ √(LC) =c / r


در یک قیاس ،فضای اشغال شده را دارای ظرفیت ذاتی (C) و اندوکتانس (L) در فرکانس زاویه ای (ω) و بعد خطی ذاتی (r) در نظر می گیریم.
از آنجایی که انرژی می‌تواند تنها در هنگام جابجایی و تبدیل حالت آشکار شود، مقدار انرژی فوق باید تحت یک تبدیل اسیلاتوری بین انرژی الکتریکی و مغناطیسی مشابه مدار LC بدون مقاومت قرار گیرد و در نتیجه همیشه بدون اتلاف انرژی متناسب با فرکانس زاویه‌ای (ω) در حال نوسان باشد. .
این قیاس منجر به ایجاد ویژگی جرم ذاتی برای ذره بنیادی می‌شود. به صورت تحلیلی، روابط در زیر نشان داده شده‌اند.

انرژی جنبشی چرخش ناشی از تکانه زاویه‌ای angular momentum ، یا چرخش یک ذره در انتهای بازوی شعاعی با جرم برابر ، معادل انرژی جرم سکون ذره بنیادی، با فرکانس زاویه ای مدار نوسانگر LC هم‌خوانی دارد . که به دنبال آن فضا دارای خاصیت تبدیل کردن جرم به ذره در حالت سکون و توانایی حمل انرژی و تکانه در هنگام حرکت به دلیل برهم کنش برون زا ( با محیط پیرامونی) است.
تکانه زاویه ای اسپین یک ذره بنیادی به عنوان ویژگی ذاتی آن پذیرفته شده است در حالی که منشا و علت پیدایش آن هنوز توسط هیچ تئوری یا نتیجه تجربی اثبات نشده است. 

علاوه بر این، این تکانه زاویه ای ذاتی به عنوان تکانه کلاسیک در نظر گرفته نشده است که با اعمال یک گشتاور خارجی تولید می شود.
تکانه زاویه ای ذره  معادل انرژی یک جرم ساکن در نظر گرفته شده که منشا آن از فرکانس زاویه ای است که از انرژی نوسانی الکتریکی و مغناطیسی ذخیره شده در فضا سرچشمه می گیرد و باعث تولید ذره جرم مند می شود.
جرم یک ذره بنیادی به واسطه ذره یا ماده دیگری نیست که از یک میدان خارجی به آن اضافه شده باشد ، بلکه یک ویژگی ذاتی است که از تکانه زاویه‌ای چرخشی آن ناشی می‌شود، در حالی که ذره هرگز به عنوان یک جسم چرخان معمولی در فضا تصور نمی‌شود، اما آشکارا با پارامتر هایی از قبیل مفاهیمی مانند جرم، فرکانس زاویه ای و بعد خطی، مستقل از یکدیگر، و با هم به تکانه زاویه ای مرتبط اند که نتیجه انرژی تولیدی ذره متناسب با جرم است .
در حالی که جهت و تقارن برانگیختگی ایجاد کننده بار مثبت یا منفی یا خنثی می شود و به همین ترتیب ممکن است هم ماده و هم پاد ماده تولید شوند. هنگامی برانگیختگی بمقدار کافی بزرگ باشد ، مقدار معادل انرژی سبب یک نسخه از فضای گسترده در محل خودش برای تبدیل شدن به منبع نوسانی بدون مقاومت مدار LC میشود تا پیوسته در نوسان باشد . در نتیجه منبع چرخش ذاتی تکانه ی زاویه ای یک ذره علت ایجاد کننده ذره ای با خاصیت جرمی است.
ذره بنیادی با بار الکتریکی همینطور هر ماده یا پاد ماده ای که به این ترتیب تولید می شود همیشه به صورت مجزا و نه جفت، بلکه فقط به صورت یک ذره منفرد تولید می شود. در حالی که احتمالات به درستی ، تولید ذرات مساوی و مخالف را در بلندمدت بصورت کلی پیش‌بینی می‌کند، احتمال تولید ذرات مشابه در یک دوره طولانی مدت نیز وجود دارد. در فیزیک با نقض تقارن میتوان علت غلبه ماده بر پاد ماده را توضیح داد.

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

https://t.me/phys_Q/7242
👍1🥰1
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
🟣 آزمایش دو شکاف توماس یانگ

آغاز مباحث حوزه موج یا ذره برای نور (فوتون ) با این آزمایش شروع شد . در توصیف امواج الگویی داریم بنام الگوی تداخل امواج که مطابق وصف بالا دو موج بسته به پیک مثبت و منفی به تضعیف یا تقویت یکدیگر میپردازند .

توماس یانگ دانشمندی بود که آزمایش مشهور دو شکاف را برای توضیح ماهیت موجی ذرات(فوتون و الکترون ) مطرح ساخت.

🆔 @phys_Q
2👍1