🟣 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
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
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
Telegram
attach 📎
👍5❤3
🟣 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
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
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
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
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
Telegram
attach 📎
❤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
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
Telegram
attach 📎
👍4❤1
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
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
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
👍2❤1
⚛ 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
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
Forwarded from کوانتوم مکانیک🕊
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
📌 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
👍4❤1
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
🆔 @phys_Q
❤5🤩3👍2👏1
🟣 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
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
Telegram
کوانتوم مکانیک
🟣 نگاه بنیادین به پارتیکل متحرک در فضا
قسمتنخست
http://telegra.ph/نگاه-بنیادین-به-پارتیکل-متحرک-در-فضا-09-15
قسمت دوم
http://telegra.ph/نگاه-بنیادین-به-پارتیکل-متحرک-در-فضا-09-15-2
🆔 @phys_Q
قسمتنخست
http://telegra.ph/نگاه-بنیادین-به-پارتیکل-متحرک-در-فضا-09-15
قسمت دوم
http://telegra.ph/نگاه-بنیادین-به-پارتیکل-متحرک-در-فضا-09-15-2
🆔 @phys_Q
👍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
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
🟣 ثابت کیهانی cosmological constant
قسمت چهارم
✦ استدلال تصادفی دیک The Dicke Coincidence Argument
اگر داده های ابرنواختر و داده های CMB درست باشند، چگالی خلاء در حال حاضر حدود 73 درصد چگالی کل است. اما در انتقال به سرخ z=2، که 10 Gyr پیش برای این مدل رخ می دهد ، اگر Ho = 71 باشد، چگالی انرژی خلاء تنها 9٪ از چگالی کل خواهد بود. و در 10 Gyr در آینده چگالی خلاء 96 درصد چگالی کل خواهد بود. چرا که در زمانی که چگالی خلاء در میانه گذار نسبتاً سریع خود از کسری ناچیز به کسری غالب از چگالی کل است، به طور تصادفی زنده هستیم؟ از طرف دیگر، اگر چگالی انرژی خلاء صفر باشد، همیشه 0% چگالی کل است و دوره فعلی خاص نیست.
✦ تورم چطور؟
در طول دوره تورم، چگالی انرژی خلاء بزرگ بود: حدود 10⁷¹ gm/cc. بنابراین در سناریوی تورمی، چگالی انرژی خلاء زمانی بزرگ بود، و سپس توسط یک عامل بزرگ سرکوب شد. بنابراین چگالی انرژی خلاء غیر صفر قطعا امکان پذیر است.
✦ محدودیت های مشاهداتی-سامانه خورشیدی
یکی از راههای جستجوی چگالی انرژی خلاء، مطالعه مدار ذرات در حال حرکت در میدان گرانشی جرم های شناخته شده است. از آنجایی که ما به دنبال چگالی ثابت هستیم، تأثیر آن در یک سیستم حجم زیاد بیشتر خواهد بود. سامانه خورشیدی بزرگترین سامانه ایست که ما واقعاً میدانیم جرمها چقدر هستند، و میتوانیم وجود چگالی انرژی خلاء را با آزمایش دقیق قانون سوم کپلر بررسی کنیم: اینکه پریود مربع متناسب با فاصله از مکعب خورشید است. شتاب مرکزگرای ذره ای که حول دایره ای به شعاع R با پریود P حرکت می کند برابر است:
a = R*(2*pi/P)²
که باید برابر با شتاب گرانشی کار شده در بالا باشد:
a = R*(2*pi/P)² = g = GM(Sun)/R² - (8*pi/3)*G*rho(vacuum))*R If rho(vacuum) = 0 then we get
این فقط برای سیاراتی قابل بررسی است که ما اندازه گیری مستقلی از فاصله از خورشید داریم. فضاپیمای وویجر اجازه داد تا فواصل بسیار دقیق تا اورانوس و نپتون تعیین شود و اندرسون و همکارانش (1995، ApJ، 448، 885) دریافتند که dP/P = (1+/-1) قسمت در میلیون در فاصله نپتون از خورشید است. این به ما یک حد سامانه خورشیدی برای rho(vacuum) = (5+/-5)*10-¹⁸ < 2*10-¹⁷ gm/cc می دهد.
ثابت کیهانی همچنین باعث تقدیم حضیض یک سیاره خواهد شد. کاردونا و تجیرو (1998، ApJ، 493، 52) ادعا کردند که این اثر میتواند محدودیتهایی را برای چگالی خلاء تنها ده یا چند برابر بیشتر از چگالی بحرانی ایجاد کند، اما به نظر میرسد محاسبه آنها با ضریب 3 تریلیون کاهش یافته است. پیشروی صحیح حضیض 3*rho(vaccum)/rho(bar) در هر مدار است. از آنجایی که دادههای محدوده کاوشگرهای وایکینگ در مریخ بسیار دقیق هستند، محدودیت بسیار خوبی در چگالی خلاء به دست میآید:
rho (vacuum) < 2*10-¹⁹ gm/cc
🆔 @phys_Q
قسمت چهارم
✦ استدلال تصادفی دیک The Dicke Coincidence Argument
اگر داده های ابرنواختر و داده های CMB درست باشند، چگالی خلاء در حال حاضر حدود 73 درصد چگالی کل است. اما در انتقال به سرخ z=2، که 10 Gyr پیش برای این مدل رخ می دهد ، اگر Ho = 71 باشد، چگالی انرژی خلاء تنها 9٪ از چگالی کل خواهد بود. و در 10 Gyr در آینده چگالی خلاء 96 درصد چگالی کل خواهد بود. چرا که در زمانی که چگالی خلاء در میانه گذار نسبتاً سریع خود از کسری ناچیز به کسری غالب از چگالی کل است، به طور تصادفی زنده هستیم؟ از طرف دیگر، اگر چگالی انرژی خلاء صفر باشد، همیشه 0% چگالی کل است و دوره فعلی خاص نیست.
✦ تورم چطور؟
در طول دوره تورم، چگالی انرژی خلاء بزرگ بود: حدود 10⁷¹ gm/cc. بنابراین در سناریوی تورمی، چگالی انرژی خلاء زمانی بزرگ بود، و سپس توسط یک عامل بزرگ سرکوب شد. بنابراین چگالی انرژی خلاء غیر صفر قطعا امکان پذیر است.
✦ محدودیت های مشاهداتی-سامانه خورشیدی
یکی از راههای جستجوی چگالی انرژی خلاء، مطالعه مدار ذرات در حال حرکت در میدان گرانشی جرم های شناخته شده است. از آنجایی که ما به دنبال چگالی ثابت هستیم، تأثیر آن در یک سیستم حجم زیاد بیشتر خواهد بود. سامانه خورشیدی بزرگترین سامانه ایست که ما واقعاً میدانیم جرمها چقدر هستند، و میتوانیم وجود چگالی انرژی خلاء را با آزمایش دقیق قانون سوم کپلر بررسی کنیم: اینکه پریود مربع متناسب با فاصله از مکعب خورشید است. شتاب مرکزگرای ذره ای که حول دایره ای به شعاع R با پریود P حرکت می کند برابر است:
a = R*(2*pi/P)²
که باید برابر با شتاب گرانشی کار شده در بالا باشد:
a = R*(2*pi/P)² = g = GM(Sun)/R² - (8*pi/3)*G*rho(vacuum))*R If rho(vacuum) = 0 then we get
(4*pi2/GM)*R3 = P² which is Kepler's Third Law. But if the vacuum density is not zero, then one gets a fractional change in period ofdP/P = (4*pi/3)*R³*rho(vacuum)/M(sun) = rho(vacuum)/rho(bar) where the average density inside radius R is rho(bar) = M/((4*pi/3)*R³).این فقط برای سیاراتی قابل بررسی است که ما اندازه گیری مستقلی از فاصله از خورشید داریم. فضاپیمای وویجر اجازه داد تا فواصل بسیار دقیق تا اورانوس و نپتون تعیین شود و اندرسون و همکارانش (1995، ApJ، 448، 885) دریافتند که dP/P = (1+/-1) قسمت در میلیون در فاصله نپتون از خورشید است. این به ما یک حد سامانه خورشیدی برای rho(vacuum) = (5+/-5)*10-¹⁸ < 2*10-¹⁷ gm/cc می دهد.
ثابت کیهانی همچنین باعث تقدیم حضیض یک سیاره خواهد شد. کاردونا و تجیرو (1998، ApJ، 493، 52) ادعا کردند که این اثر میتواند محدودیتهایی را برای چگالی خلاء تنها ده یا چند برابر بیشتر از چگالی بحرانی ایجاد کند، اما به نظر میرسد محاسبه آنها با ضریب 3 تریلیون کاهش یافته است. پیشروی صحیح حضیض 3*rho(vaccum)/rho(bar) در هر مدار است. از آنجایی که دادههای محدوده کاوشگرهای وایکینگ در مریخ بسیار دقیق هستند، محدودیت بسیار خوبی در چگالی خلاء به دست میآید:
rho (vacuum) < 2*10-¹⁹ gm/cc
🆔 @phys_Q
👍3
🟣 #GR
یکی دیگر از ویژگی های نسبیت عام که با اکثر نظریه های فیزیکی متفاوت است این است که نسبیت عام ، یک نظریه غیرخطی است.
به هنگام محاسبه میدان گرانشی ، مانند "چگونی خمیدگی فضا -زمان پیرامون جرم انباشته و تکینگی انرژی " ، وسوسه می شوید سیستم باینری را بررسی کنید:
تعامل دو جرم انباشته در نقطه و تعامل گرانشی و ترکیب میدان جرم اول و جرم دوم را نمیتوان از راه حل دیگری بدست آورد.
جمع کردن (مجموع خطی )هر دو توده جرمی با یکدیگر ، درست است اما به شرطی که نظریه خطی داشته باشید.
گرانش نیوتنی یک نظریه خطی است. دو میدان گرانشی از دو جسمی است که با هم جمع شده و روی هم قرار گرفته اند.
الکترومغناطیس ماکسول مشابه معادلات نیوتونی خطی است. میدان الکترومغناطیسی دو بار ، دو جریان ، یا یک بار و یک جریان را می توان به صورت جداگانه محاسبه و با هم جمع کرد تا میدان الکترومغناطیسی خالص ایجاد شود. این امر حتی در مکانیک کوانتومی نیز صادق است ، زیرا معادله شرودینگر خطی (در عملکرد موج) نیز هست.
اما معادلات اینشتین غیر خطی است ، به این معنی که شما نمی توانید میدان گرانشی حاصل از دو جرم نقطه ای را جمع کنید. اگر انحنای فضا زمان را برای یک جرم نقطه ای می دانید ، و سپس جرم نقطه دوم را کنار جرم اول بگذارید و بپرسید:
"اکنون فضا زمان چگونه منحنی است؟"
وجود ثابت کیهان شناسی و رابطه غیر خطی انیشتین علاوه بر دقت بالاتر از پیش بینی نیوتونی از گرانش ، اما هنوز چندان دقیق نشان نمی دهد .
" وقتی اجرام نسبت به یکدیگر در فضا -زمان حرکت می کنند ، باعث انتشار امواج گرانشی می شوند: در بافت خود فضا موج می زند. این امواج از لحاظ ریاضی در Tensor متریک کدگذاری می شوند. "
🆔 @phys_Q
یکی دیگر از ویژگی های نسبیت عام که با اکثر نظریه های فیزیکی متفاوت است این است که نسبیت عام ، یک نظریه غیرخطی است.
به هنگام محاسبه میدان گرانشی ، مانند "چگونی خمیدگی فضا -زمان پیرامون جرم انباشته و تکینگی انرژی " ، وسوسه می شوید سیستم باینری را بررسی کنید:
تعامل دو جرم انباشته در نقطه و تعامل گرانشی و ترکیب میدان جرم اول و جرم دوم را نمیتوان از راه حل دیگری بدست آورد.
جمع کردن (مجموع خطی )هر دو توده جرمی با یکدیگر ، درست است اما به شرطی که نظریه خطی داشته باشید.
گرانش نیوتنی یک نظریه خطی است. دو میدان گرانشی از دو جسمی است که با هم جمع شده و روی هم قرار گرفته اند.
الکترومغناطیس ماکسول مشابه معادلات نیوتونی خطی است. میدان الکترومغناطیسی دو بار ، دو جریان ، یا یک بار و یک جریان را می توان به صورت جداگانه محاسبه و با هم جمع کرد تا میدان الکترومغناطیسی خالص ایجاد شود. این امر حتی در مکانیک کوانتومی نیز صادق است ، زیرا معادله شرودینگر خطی (در عملکرد موج) نیز هست.
اما معادلات اینشتین غیر خطی است ، به این معنی که شما نمی توانید میدان گرانشی حاصل از دو جرم نقطه ای را جمع کنید. اگر انحنای فضا زمان را برای یک جرم نقطه ای می دانید ، و سپس جرم نقطه دوم را کنار جرم اول بگذارید و بپرسید:
"اکنون فضا زمان چگونه منحنی است؟"
وجود ثابت کیهان شناسی و رابطه غیر خطی انیشتین علاوه بر دقت بالاتر از پیش بینی نیوتونی از گرانش ، اما هنوز چندان دقیق نشان نمی دهد .
" وقتی اجرام نسبت به یکدیگر در فضا -زمان حرکت می کنند ، باعث انتشار امواج گرانشی می شوند: در بافت خود فضا موج می زند. این امواج از لحاظ ریاضی در Tensor متریک کدگذاری می شوند. "
🆔 @phys_Q
Telegram
attach 📎
👍2
🟣
جان استوارت بل قضیه ای را فرموله کرد که نشان داد مکانیک کوانتومی با لوکال رئالیسم - این ایده که رئالیتی فیزیکی مستقل از مشاهده است و تأثیرات فیزیکی نمی توانند سریعتر از نور حرکت کنند- ناسازگار است .
قضیه او به صورت تجربی آزمایش شده است و وجود درهم تنیدگی کوانتومی را تأیید کرده است، پدیده ای که در آن دو ذره می توانند در هر فاصله ای بطور آنی بر یکدیگر تأثیر بگذارند.
🆔 @phys_Q
John Stewart Bell formulated a theorem that showed that quantum mechanics is incompatible with local realism, the idea that physical reality is independent of observation and that physical influences cannot travel faster than light.
His theorem has been tested experimentally and confirmed the existence of quantum entanglement, a phenomenon where two particles can affect each other instantaneously over any distance.
جان استوارت بل قضیه ای را فرموله کرد که نشان داد مکانیک کوانتومی با لوکال رئالیسم - این ایده که رئالیتی فیزیکی مستقل از مشاهده است و تأثیرات فیزیکی نمی توانند سریعتر از نور حرکت کنند- ناسازگار است .
قضیه او به صورت تجربی آزمایش شده است و وجود درهم تنیدگی کوانتومی را تأیید کرده است، پدیده ای که در آن دو ذره می توانند در هر فاصله ای بطور آنی بر یکدیگر تأثیر بگذارند.
🆔 @phys_Q
👍4❤1