🟣 یک آزمایش جدید تئوری اصلی نوکلئون ها  را مورد تردید قرار می دهد
نوشته کتی مک کورمیک

قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/9969
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/9971
قسمت سوم
https://t.me/phys_Q/9975

Ref:
https://www.quantamagazine.org/a-new-experiment-casts-doubt-on-the-leading-theory-of-the-nucleus-20230612/

‍ 🟣 یک آزمایش جدید تئوری اصلی نوکلئون ها  را مورد تردید قرار می دهد
نوشته کتی مک کورمیک
قسمت دوم

✦ نیروی هسته ای قوی

نوکلئون های اتمی - پروتون ها و نوترون ها - توسط نیروی قوی کنار هم نگه داشته می شوند. اما تئوری نیروی قوی برای توضیح چگونگی چسبیدن نوکلئون ها به هم ، مطرح نشد. در عوض، ابتدا برای توضیح اینکه چگونه پروتون ها و نوترون ها از ذرات بنیادی به نام کوارک ها و گلوئون ها ساخته شده اند ، بکار رفت.

برای سال‌ها، فیزیکدانان نمی‌دانستند که چگونه از نیروی قوی برای درک چسبندگی پروتون‌ها و نوترون‌ها استفاده کنند. یکی از مشکلات ماهیت عجیب و غریب نیروی قوی بود - که با افزایش فاصله قوی تر می شد، بجای اینکه به آرامی کاهش یابد. این ویژگی آنها را از استفاده از ترفندهای محاسباتی معمول خود باز می داشت. وقتی فیزیکدانان ذرات می‌خواهند یک سیستم خاص را درک کنند، معمولاً یک نیرو را به مشارکت‌های تقریبی قابل مدیریت‌تر تقسیم می‌کنند، آن مشارکت‌ها را از مهم‌ترین به کم‌اهمیت‌تر مرتب می‌کنند، سپس به سادگی سهم‌های کمتر مهم را نادیده می‌گیرند. با نیروی قوی، آنها نتوانستند این کار را انجام دهند.
سپس در سال 1990، استیون واینبرگ راهی برای اتصال دنیای کوارک‌ها و گلوئون‌ها به هسته‌های چسبنده پیدا کرد. ترفند این بود که از یک نظریه میدان موثر استفاده کنیم - نظریه ای که برای توصیف طبیعت در یک مقیاس (یا انرژی) خاص ، بسادگی به سایز همسان بکار می رود . برای توصیف رفتار یک هسته، نیازی نیست در مورد کوارک ها و گلوئون ها بدانید. در عوض، در این مقیاس‌ها، یک نیروی مؤثر جدید پدیدار می‌شود - نیروی هسته‌ای قوی که با تبادل پیون‌ها بین نوکلئون‌ها منتقل می‌شود.
کار واینبرگ به فیزیکدانان کمک کرد تا بفهمند چگونه نیروی هسته ای قوی از نیروی قوی پدید می آید. همچنین این امکان را برای آنها فراهم کرد تا محاسبات نظری را بر اساس روش معمول مشارکت های تقریبی انجام دهند. باکا گفت، این نظریه - نظریه موثر کایرال - اکنون به طور گسترده به عنوان "بهترین نظریه ای که داریم" برای محاسبه نیروهای حاکم بر رفتار هسته ها در نظر گرفته می شود.‌‌

🆔 @phys_Q

◄ تصویر: سونیا باکا، فیزیکدان دانشگاه یوهانس گوتنبرگ ماینتس، دریافت که بهترین درک نظری ما از نیروی هسته ای قوی با نتایج تجربی در تضاد است.

در سال 2013، باکا از این نظریه میدان موثر برای پیش بینی میزان تورم هسته هلیوم برانگیخته استفاده کرد. اما هنگامی که او محاسبه خود را با آزمایش های انجام شده در دهه های 1970 و 1980 مقایسه کرد، متوجه یک اختلاف اساسی شد. او تورم کمتر از مقادیر اندازه‌گیری شده را پیش‌بینی کرده بود، اما نوارهای خطای آزمایشی برای او بزرگ‌تر از آن بود تا مطمئن شود.‌‌

🟣 ظهور یافتگی Emergence


نگاهی به جهان ماکروسکوپیک پیرامون خودتان بیاندازید و قوانین آنرا در ذهن تان مجسم کنید !
یونیورسی که با چشم مشاهده می کنید به خودی خود وجود ندارد و وجود خود و قوانینی که آنرا شکل داده اند را مدیون پارتیکل های بنیادین و قوانین کوانتومی است .
در واقع یونیورس ما چیزی نیست جز آرایش فضا-زمانی اجزای بنیادین که با ترکیب های مختلف با یکدیگر تنوع حیرت انگیزی را پدید آورده اند . و سلسله قوانین و خصوصیاتی که شما ازین یونیورس پیش رو درک می کنید مانند حیات ، آگاهی خود حاصل ظهور یافتگی از جهان کوانتومی - از اجزاء و پارتیکل های که دارای حیات یا آگاهی نیستند ، هست .

درین جا حیات و آگاهی ویژگی های ظهور یافته یا ایمرج شده در نظر گرفته می شوند.

🆔 @phys_Q

🟣اصل هولوگرافیک ، سیاهچاله ها و پارادوکس اطلاعات

برایان گرین

🆔 @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

🟣 یک آزمایش جدید تئوری اصلی نوکلئون ها  را مورد تردید قرار می دهد
نوشته کتی مک کورمیک
قسمت سوم

✦ هسته های بالونی

پس از اولین اشارات به یک مشکل، باکا همکارانش در ماینتس را تشویق کرد که آزمایش‌هایی با قدمت چند دهه‌ را تکرار کنند - آنها ابزارهای دقیق تری در اختیار داشتند و می‌توانستند اندازه‌گیری‌های دقیق‌تری انجام دهند. آن بحث‌ها منجر به همکاری جدیدی شد: سایمون کگل و همکارانش کار آزمایشی را به‌روزرسانی می‌کردند، و باکا و همکارانش سعی می‌کردند همان عدم تطابق mismatch جذاب را درک کنند.

کگل و همکارانش در آزمایش خود، هسته ها را با پرتاب پرتوی الکترون به مخزن گاز هلیوم سرد برانگیختند. اگر یک الکترون در محدوده یکی از هسته‌های هلیوم زیپ شود، مقداری از انرژی اضافی خود را به پروتون‌ها و نوترون‌ها اهدا می‌کند و باعث متورم شدن هسته می‌شود. این حالت متورم زودگذر بود - هسته به سرعت یکی از پروتون های خود را از دست داد و به یک هسته هیدروژن با دو نوترون به اضافه یک پروتون آزاد تجزیه شد.
مانند سایر انتقال های هسته ای، تنها مقدار خاصی از انرژی اهدایی به هسته اجازه می دهد تا متورم شود. با تغییر تکانه الکترون ها و مشاهده واکنش هلیوم، دانشمندان می توانند انبساط را اندازه گیری کنند. این تیم سپس این تغییر در انبساط هسته - فاکتور فرم - را با انواع محاسبات نظری مقایسه کرد. هیچ یک از نظریه ها با داده ها مطابقت نداشت. اما، به طرز عجیبی، محاسباتی که نزدیک‌تر شد، از یک مدل بیش از حد ساده‌شده نیروی هسته‌ای استفاده کرد - نه نظریه میدان مؤثر کایرال.

باکا گفت: این کاملاً غیرمنتظره بود.
لورا الیزا مارکوچی، فیزیکدان دانشگاه پیزا در ایتالیا گفت:
سایر محققان نیز به همان اندازه در بهت هستند. این یک آزمایش تمیز و به خوبی انجام شده است. بنابراین من به داده ها اعتماد دارم. اما آزمایش و نظریه با یکدیگر تناقض دارند، بنابراین یکی از آنها باید اشتباه باشد.

✦ آوردن بالانس برای نیرو

در گذشته، فیزیکدانان دلایل متعددی داشتند که گمان می کردند این اندازه گیری ساده محدودیت های درک ما از نیروهای هسته ای را بررسی می کند.

اولاً، این سیستم به طور خاص خطرناک است. انرژی مورد نیاز برای تولید هسته هلیوم متورم گذرا - که محققان دولتی می خواهند مطالعه کنند - درست بالاتر از انرژی مورد نیاز برای بیرون راندن یک پروتون و درست زیر همان آستانه برای یک نوترون قرار دارد. که محاسبه همه چیز را سخت می کند.

دلیل دوم به نظریه میدان موثر واینبرگ مربوط می شود. این کار به این دلیل بود که به فیزیکدانان اجازه می داد بخش های کمتر مهم معادلات را نادیده بگیرند. ون کولک ادعا می کند که برخی از بخش هایی که کمتر مهم تلقی می شوند و به طور معمول نادیده گرفته می شوند، در واقع بسیار مهم هستند. او گفت که میکروسکوپ ارائه شده توسط این اندازه گیری خاص هلیوم، خطای اساسی ایجاد می کند.

او افزود: "من نمی توانم چندان انتقاد کنم زیرا این محاسبات بسیار دشوار است.آنها بهترین کاری را که می توانند انجام می دهند."
چندین گروه، از جمله ون کولک، قصد دارند محاسبات باکا را تکرار کنند و بفهمند چه چیزی اشتباه بوده است. این امکان وجود دارد که صرفاً با گنجاندن عبارات بیشتر در تقریب نیروی هسته‌ای به پاسخ رسید . از سوی دیگر، این امکان نیز وجود دارد که این هسته‌های هلیوم بالونی، نقصی مهلک را در درک ما از نیروی هسته‌ای آشکار کرده باشند.
باکا گفت: ما معما را منتشر کردیم ، اما متأسفانه معما را حل نکردیم. "نه هنوز."‌‌

🆔 @phys_Q

🟣 یک آزمایش جدید تئوری اصلی نوکلئون ها  را مورد تردید قرار می دهد
نوشته کتی مک کورمیک

قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/9969
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/9971
قسمت سوم
https://t.me/phys_Q/9975

Ref:
https://www.quantamagazine.org/a-new-experiment-casts-doubt-on-the-leading-theory-of-the-nucleus-20230612/

آدمی را ارزش های دروغین و كلامهای پوچ، هولناك ترین هیولاست! سرنوشت شوم دیری در آنها می خسبد و چشم براه می ماند.

-نیچه
➲@phys_Q

🟣 چگونه علم می تواند معمای چرایی وجود ما را حل کند

قوانین فیزیک بیان می کنند که شما نمی توانید بدون ایجاد یا نابودی مقدار معادل پادماده نمیتوانید ماده ایجاد یا نابود کنید . پس ما [جهانی از ماده] چگونه وجود داریم؟‌‌

( یک مقاله مفید از بیگ فینک که بدنبال توضیح روش جستجو و پدیده های مرتبط با چیزی که ما baryogenesis problem می نامیم است)
Read more:

http://telegra.ph/چگونه-علم-می-تواند-معمای-چرایی-وجود-ما-را-حل-کند-03-31


🆔 @phys_Q

‍ 🟣 در پارادوکس جدید، سیاهچاله‌ها ظاهراً از مرگ گرمایی می گریزند
تئوری اطلاعات کوانتومی-جورج موسر
قسمت نخست

رفتار گیج کننده فضای داخلی سیاه‌چاله‌ها، محققان را به ارائه قانون فیزیکی جدید سوق داده است: قانون دوم پیچیدگی کوانتومی. The second law of Quantum complexity


مرگ گرمایی برای فیزیکدانان دوره ویکتوریا جذابیت بدی داشت. این یک نمونه اولیه از نحوه ارتباط فیزیک روزمره با جامع ترین تم های کیهان شناسی بود. تکه های یخ را در یک لیوان آب بیندازید ، وضعیتی ایجاد می کنید که از تعادل خارج شده است. یخ ذوب می شود، مایع سرد می شود و سپس سیستم به دمای معمولی می رسد. هرچند جنبش متوقف نمی‌شود - مولکول‌های آب همچنان خود را تغییر می‌دهند - هر گونه حس پیشرفت را از دست می‌دهد و توزیع کلی سرعت‌های مولکولی تغییر نمی‌کند.

بنیانگذاران ترمودینامیک در قرن نوزدهم متوجه شدند که همین امر در مورد یونیورس به عنوان یک کل صدق می کند. وقتی ستارگان بسوزند، هر چه باقی بماند - گاز، غبار، اجساد ستاره‌ها، تابش - به تعادل می‌رسند. هرمان فون هلمهولتز در سال 1854 نوشت: یونیورس از آن زمان به بعد محکوم به آرامش ابدی خواهد بود. کیهان‌شناسی مدرن این تصویر اساسی را تغییر نداده است.

اما اخیراً فیزیکدانان به این فکر کرده‌اند که یک یونیورس با مرگ گرمایی heatdeath بسیار جالب‌تر از آن چیزی است که به نظر می‌رسد. داستان آنها با یک سوال در مورد سیاهچاله ها شروع می شود - معمای دیگری فراتر از معماهایی که بیشترین توجه را به خود جلب می کنند. با توجه به درک استاندارد ما از سیاهچاله ها، آنها تا مدت ها پس از اینکه باید به تعادل می رسیدند به تغییر خود ادامه می دهند. تحقیق در مورد چرایی این امر، محققان را به بازنگری در نحوه تکامل کلی چیزها - از جمله خود یونیورس - سوق داده است. برایان سوینگل، فیزیکدان دانشگاه براندیس، می گوید: هیچ کس زیاد به این موضوع فکر نکرده است، زیرا به نوعی خسته کننده است: به نظر تعادل می رسد و هیچ اتفاقی نمی افتد. اما سپس سیاهچاله ها آمدند و همه چیز تغییر کرد.

وقتی یک مکعب یخ ذوب می شود و با مایع به تعادل می رسد، فیزیکدانان معمولاً می گویند که تکامل سیستم به پایان رسیده است. اما اینطور نیست - حیات آن پس از مرگ گرمایی ادامه دارد . اتفاقات عجیب و شگفت انگیز همچنان در سطح کوانتومی رخ می دهند. زی چن، فیزیکدان نظری در موسسه فناوری کالیفرنیا، گفت: اگر واقعاً به یک سیستم کوانتومی نگاه کنید، توزیع ذرات ممکن است متعادل شده باشد، و توزیع انرژی ممکن است متعادل شده باشد، اما هنوز چیزهای بیشتری فراتر از آن در حال انجام است.

چن، سوئینگل و دیگران فکر می‌کنند که اگر یک سیستم متعادل خسته‌کننده به نظر می‌رسد، ما به روش درستی به آن نگاه نمی‌کنیم. این اقدام از مقادیری که می‌توانیم مستقیماً ببینیم به مقادیر جدا ناموضع‌شده‌ای delocalized منتقل شده ، که برای ردیابی به کنش های جدیدی نیاز دارند. معیار مورد علاقه، در حال حاضر، به عنوان پیچیدگی مداری circuit complexity شناخته می شود. این مفهوم در علم کامپیوتر سرچشمه گرفت و برای تعیین کمیت الگوهای شکوفایی در یک سیستم کوانتومی به کار گرفته شد - مورد سوء استفاده قرار گرفت، اما برخی مخالفت کردند. این کار به دلیل روشی که چندین حوزه علمی را گرد هم می آورد، نه تنها سیاهچاله ها، بلکه آشوب کوانتومی، مراحل توپولوژیکی ماده، رمزنگاری، رایانه های کوانتومی و امکان ماشین های حتی قدرتمندتر را نیز در کنار هم می آورد.‌‌

🟣 در پارادوکس جدید سیاهچاله‌ها ظاهراً از مرگ گرمایی می گریزند
تئوری اطلاعات کوانتومی-جورج موسر

قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/9979
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/9990
قسمت سوم
https://t.me/phys_Q/9993
قسمت چهارم
https://t.me/phys_Q/10002
قسمت پنجم

Ref:
https://www.quantamagazine.org/in-new-paradox-black-holes-appear-to-evade-heat-death-20230606/

‍ 🟣 " کیستم !؟ و کجاستم؟!"

از آغازین لحظات پیدایش تفکر در بشری ،این پرسش آزار دهنده - کیستم و کجاستم - ذهن و اندیشه بشری را مُسَخّر خود ساخته و تا امروز در ادیان و فلسفه و حتی فیزیک تلاش شده که پاسخی بر این پرسش بیان گردد.
در فلسفه باستان دو فرض عالم مُحدَث و عالم قدیم مطرح بوده که اولی عالم را مصنوع و حادث و دومی آنرا ازلی و ابدی می داند .
اما در فلسفه فیزیک میتوان کانسپت "هیچ nothingness " که از دیرباز مورد علاقه فلاسفه بوده را جستجو کرد . نخست میتوان خلاء را کاندیدای هیچ دانست اما خلاء vacuum سرشار از انرژی و تابش الکترومغناطیسی و گرانشی و پارتیکل هاست و نمی تواند هیچ باشد .
همچنین اگر به شرایط پیشامهبانگی برگردیم ، می بینیم که یک سری قوانین ، ویژه‌ی یک فیزیک ناشناخته پتانسیل ایجاد تعداد بی نهایت یونیورس های متعدد - همانطور که در مدل تورمی مطرح می گردد - را دارا بوده که یونیورس ما یکی از آنهاست .
از این رو هیچ ، کانسپت و مفهومی قرار دادی ست که متفاوت از عدم فلسفی ست ، و بستگی به این دارد چه چیزی را هیچ بدانیم .
بیگ بنگ انفجار فضا و زمان بود ، با آغاز دوره تورمی به ناگاه ابعاد فشرده فضا و زمان شروع به انبساط کردند (یا با بیگ بنگ ایجاد شدند) .متد علمی ، روش تجربی ست به این معنی که رفتار ماده و انرژی در فضازمان را مورد مطالعه قرار می دهد و خارج از فضازمان ، متد تجربی ناکارآمد است ، با این اوصاف قرار است پرسش " کیستم و کجاستم " ، همچنان بی پاسخ بماند.
از جمله تلاش فیزیکدانان برای پاسخ به این پرسش می توان از تئوری هولوگرافیک نام برد که فضا و زمان و ماده و نیروهای بنیادین را ایمرج شده از تئوری اطلاعات کوانتومی در نظر می گیرد. این واقعیت که" بشریّت با عمر بسیار کوتاهش ، ایستاده بر روی صخره ای کوچک در اقیانوسی تاریک از نادانسته هاست " نتیجه انکار ناپذیر ماجرای زندگی ست.

🆔 @phys_Q

🟣 این دو رباعی خیام را مورد توجه قرار دهید:

چون نیست مقام ما درین دهر مقیم
پس بی می و معشوق خطایی ست عظیم
تا کی ز قدیم و مُحدث امیدم و بیم
چون من بروم ، جهان چه محدث چه قدیم

رباعی دیگر:

چون نیست زِ هرچه هست جُز باد به دست،
چون هست زِ هرچه هست نُقصان و شکست،
انگار که هست، هرچه در عالَم نیست،
پندار که نیست، هرچه در عالَم هست.

از جمله فوائد فلسفه کاهیدن فرسایش روان و اصطکاک فکری ست ، خیام با انعکاس  فلسفه در رباعیات خود همین هدف را در پیش گرفته است . مذاهب چنین اندیشیدنی را تابو گزاری و سرکوب کرده اند . اما اگر این پارادوکس ها سبب تشویش و تنش شما گردیده است ، تابو را فراموش کنید و درباره آنها به گفتگو بپردازید.

🆔 @phys_Q

🟣 لامذهب "...ایسم"

اومانیسم Humanism یک جهان بینی غیر دینی است. اومانیسم مانند دیگر جهان‌بینی ها پیرامون بهترین راه برای درک جهان و هم در مورد نحوه زندگی و رفتار ما با یکدیگر ادعا مطرح می کند.

• اومانیست ها معتقدند که جهان مکانی طبیعی است، بدون جنبه ماوراء طبیعی، و علم و عقل بهترین راهنمای برای درک واقعیت را ارائه می دهند.
• اومانیست ها با اعتقاد به این که این تنها زندگی ماست، معتقدند که ما آزادی و مسئولیت داریم که زندگی خود را شکل دهیم.
• اومانیست ها معتقدند اخلاق در مورد بهبود رفاه و شکوفایی در اینجا و اکنون است و تصمیمات اخلاقی خود را بر اساس عقل، همدلی و توجه به انسان ها و سایر جانداران می گیرند.

در اینجا برخی از اصطلاحات و اطلاعات عمومی پیرامون مسائل عقیدتی توضیح دادیم .

قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/9074

قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/9078

تصویری برگرفته از بخشی از بیانیه دانشجویان دانشگاه هنر به سرکوبگران بعد از افزایش فشارها و محدودیتهای حکومتی بر روی دانشجویان این دانشگاه.
در بخشی از این بیانیه با تاکید بر اتحاد دانشجویان و ایستادگی آنان آمده بود:
«ما هیچ حرفی با شما نداریم الا یک کلمه: نه.»

در توضیح این تصویر آمده است:
«برای آنها که نمی‌بینند...»

#زن_زندگی_آزادی
#مهسا_امینی

🟣 "علم شما را به ماه پرواز می‌دهد، دین شما را به ساختمان می‌کوبد "

- ویکتور جان استِنجِر (متولد ۲۹ ژانوئیه ۱۹۳۵)  victor j stenger فیزیکدان ذرات آمریکایی، مدافع بی‌خدایی، نویسنده و فعال در زمینه فلسفه و شکاکیت دینی است.
برخی از آثار وی :

Timeless reality
Quantum GODs
PHYSICS PSYCHICS
God and the multiverse
God and the atom
Has science found GOD?
GOD: the failed hypothesis
The fallacy of fine-tuning

🆔 @phys_Q

🟣 تفسیر کپنهاگ و آگاهی - برایان گرین و سم هریس

همچنین:

به میان آوردن مشاهده‌گر نباید باعث این بدفهمی شود که ویژگی‌های ذهن او وارد توصیف ما از طبیعت می‌شود. تنها کار مشاهده‌گر ثبت تصمیم‌هاست، یعنی ثبت رویدادهایی در فضا و زمان! مهم نیست که مشاهده‌گر یک ابزار یا سنسور است یا یک انسان! ولی ثبت رویداد، یعنی گذار از «احتمال» به «واقعی» در این‌جا کاملاً لازم است و نمی‌تواند در تفسیر ما از مکانیک کوانتومی نادیده گرفته شود."

-هایزنبرگ

مشاهده گرها بازیگرهای قدرتمندی در جهان کوانتومی هستند. بر طبق مکانیک کوانتومی، ذرات می توانند در یک لحظه در وضعیت ها و مکان ها مختلف باشند که بهش میگن حالت برهم نهی یا Superposition.

• اما حالت برهم نهی فقط برای وقتی هست که سیستم کوانتومی مورد آزمایش، تحت مشاهده Observation قرار نگرفته باشه.

• وقتی شما یک سیستم کوانتومی را مشاهده می کنید، آن سیستم کوانتومی وضعیت یا مکان جدیدی را انتخاب می کند و حالت برهم نهی از بین می رود. به از بین رفتن حالت برهم‌نهی Superposition ناهمدوسی decoherence می گوییم . این رفتار سیستم های کوانتومی بارها در آزمایش گاه ها تایید شده است.

🆔 @phys_Q

‌

🟣 دستگاه های آزمایشگاه فیزیک کوانتوم

• آندسته دوستانی که رشته ی الکترونیک تحصیل کرده اند می دانند برای پیوند دیجیتال و دستگاه های آنالوگ به یونیورس ، نیازمند حسگر های sensor الکتریکی هستیم .

• یک سنسوریا حسگر وسیله ای در جهت آشکار ساختن detecting یا شناسایی کردن ورودی از محیط فیزیکی است و خروجی آن سیگنالی الکتریکی است .

بدین سان ما رخداد های جهان خودمان را با سنسور ها به سیگنال هایی الکتریکی با دامنه و بسامد مختلف ترجمه می کنیم .

✓ یک ذره کوانتومی Quantum particle چیست؟

اینکه تصور کنیم هنگامی می گوییم ذره - حتما باید پای Solid matter ماده صلب در بین باشد تصور اشتباهی است .

• احتمالا قبلا پیرامون دوگانگی موج-ذره مطالعه کرده اید . یک ذره کوانتومی میتواند خصلت ، خاصیت ، ویژگی ، خصوصیت ، ماهیت و ...موج و هم ذره به خود بگیرد - این بدان معناست که با دستگاه های الکترونیکی تنها می توانید ذره را دیتکت کنید و دیگر ویژگی های موج مانند را در آزمایش ها مانند موج الگوی تداخلی ، دنبال کنید .

• چیزی که ما ذره ی کوانتومی می نامیم در واقع چیزی جز خروجی دستگاه های الکترونیکی ما نیست . از همین رو برای درک دوگانه موج و ذره , تداخل امواج ، ذره ، موج به این مهم توجه کنید که در نهایت حتی اگر ذره کوانتومی ویژگی های ذره را در Wave-particle duality بخود بگیرد ، چیزی جز اطلاعات آمده از سنسور های فوق دقیق آزمایشگاه های فیزیک ذرات نیست .

• از همین رو در مکانیک کوانتومی ، و در مباحث جذاب آن ، مانند bell theorem قضیه بل ، اصل عدم تعیین (قطعیت) هیزنبرگ uncertainty principle در آزمایش دوست ویگنر و در بسیاری از آزمایش های فیزیک کوانتوم نقش دستگاه های الکترونیکی برجسته است و حتی تاثیر مشاهده بر آزمایش که سبب collapse of the wave Function فروریزش تابع موج یا گذر از ویژگی های موجی به ذره ای برای پارتیکل کوانتومی می گردد ، نیز با توضیح همین نقش دستگاه های اندازه گیری صورت می گیرد .

🔺نتیجه گیری :

• در لایه ی زیرین گیتی ، در قلمرو کوانتوم به دنبال ذرات جامد ( به تفسیری مانند غبار) نباشید . در QFT ذرات کوانتاها یا اغتشاشات یا هیجانات میدان های کوانتومی هستند و این خصلت ذرات برگرفته از انرژی است که در تئوری های ماکروسکوپیک نیز این خصلت را برای انرژی قائل ایم مانند نسبیت عام که انرژی بافت فضازمان را تحریف و تغییر می دهد و باعث گرانش می شود .
نقش دستگاه های اندازه گیری measuring در حیطه کوانتوم نقش تعیین کننده ای است بطوری که مباحث بنیادین مکانیک کوانتومی را نیز تحت تاثیر قرار داده است .


🆔 @phys_Q

‍ 🟣 در پارادوکس جدید، سیاهچاله‌ها ظاهراً از مرگ گرمایی می گریزند
تئوری اطلاعات کوانتومی-جورج موسر
قسمت دوم

✦ پارادوکس جدید سیاهچاله ها

در اواسط قرن بیستم، سیاه‌چاله‌ها به دلیل «تکینگی» در هسته‌‌ی مرکزی شان رازآلود بودند، مکانی که در آن ماده در حال سقوط بی‌نهایت فشرده می‌شود، گرانش بدون محدودیت تشدید می‌شود و قوانین شناخته شده فیزیک در هم می‌شکنند. در دهه 1970 استیون هاوکینگ متوجه شد که محیط یا "افق" یک سیاهچاله رازآلودی یکسانی دارد و پارادوکس اطلاعات سیاهچاله را بنیان نهاد . هر دو معما همچنان نظریه پردازان را گیج می کنند و جستجو برای تئوری یکپارچه unify فیزیک را هدایت می کنند.

در سال 2014 لئونارد ساسکیند از دانشگاه استنفورد معمای دیگری را شناسایی کرد: حجم داخلی سیاهچاله. از بیرون، یک سیاهچاله مانند یک توپ سیاه بزرگ به نظر می رسد. بر اساس تئوری نسبیت عام انیشتین، توپ زمانی رشد می کند که اشیا در آن بیفتند، و در غیر اینصورت رشدی تجربه نخواهد کرد.
با این حال، داخل بسیار متفاوت به نظر می رسد. فرمول حجم کروی که در مقطع ابتدایی یاد گرفتید کاربرد ندارد. مشکل این است که حجم فضایی در یک لحظه در زمان تعریف می شود. برای محاسبه آن، باید پیوستار فضا-زمان را به «فضا» و «زمان» تفکیک و تقسیم کنید، در داخل سیاهچاله هیچ راه منحصر به فردی برای انجام این کار وجود ندارد.
ساسکیند استدلال کرد که طبیعی‌ترین انتخاب، فرآیند برش است که حجم فضایی را در هر لحظه به حداکثر می‌رساند. بر اساس منطق نسبیت، کوتاه ترین فاصله در سراسر چاله hole است. آدام براون، فیزیکدان در استنفورد، می گوید: این یک آنالوگ یا قیاس حجم طبیعی از قانون کوتاه ترین خط است. و از آنجایی که فضا-زمان داخلی شدیدا تحریف شده و تاب‌خورده است، حجم با هر اندازه گیری زمان برای همیشه افزایش می یابد. لوکا ایلیسیو، فیزیکدانی از دانشگاه استنفورد، گفت: برشی که من این حجم را روی آن اندازه‌گیری می‌کنم بیشتر و بیشتر تغییر شکل می‌دهد.

این رشد عجیب است زیرا سیاهچاله باید با قوانین ترمودینامیک مشابه لیوان آب اداره شود. اگر یخ و مایع در نهایت به تعادل برسند، چاله hole نیز باید به تعادل برسد. باید تثبیت شود، نه اینکه برای همیشه رشد کند.

ساسکیند برای فرمول بندی پارادوکس فرمی از تفکر جانبی را به کار برد. این استراتژی که به عنوان دوگانگی AdS/CFT شناخته می‌شود، حدس می‌زند که هر موقعیتی در فیزیک بنیادی را می‌توان به دو روش ریاضی معادل، یکی با گرانش، یکی بدون گرانش، مشاهده کرد. سیاهچاله یک سیستم به شدت گرانشی است - هیچ چیزی قوی تر از آن وجود ندارد. از نظر ریاضی معادل یک سیستم غیر گرانشی اما به شدت کوانتومی است. از نظر تکنیکال، سیاه‌چاله معادل حالت ترمال میدان‌های کوانتومی است – در اصل، پلاسمای داغی که از پارتیکل های هسته ای nuclear particles تشکیل شده است.‌‌

سیاهچاله ، ظاهرا هیچ  شبیه پلاسمای داغ نیست و پلاسما نیز به سیاهچاله ربطی ندارد. این همان چیزی است که دوگانگی را بسیار قدرتمند می کند. به دو چیز مربوط می شود که نباید به هم مرتبط باشند. اگر کسی چنین پلاسمایی به شما می داد، می توانید دمای آن را اندازه گیری کنید و این دمای سیاهچاله خواهد بود. اگر مواد را داخل پلاسما بیاندازید، موجی از آن طنین انداز می شود و این مانند سیاهچاله ای است که جسمی را می بلعد. سوورات راجو، فیزیکدان نظری در مرکز بین‌المللی علوم نظری در بنگالورو که چگونگی توصیف سیاهچاله‌ها توسط AdS/CFT را مطالعه کرده است، می‌گوید: این موج به تدریج از بین می‌رود و همه چیز به حالت تعادل باز می‌گردد.
ساسکیند دوگانگی رازآلود گرانش را با پیچیدگی های نظریه کوانتومی تعویض کرد که برای وی یک پیشرفت بود. این به او اجازه داد تا این سوال را مطرح کند که سیاهچاله چگونه باید تکامل یابد یا نباید. پلاسما به سرعت به تعادل می رسد. خواص کلی آن تغییر نمی کند. اما اگر از نظر ریاضی معادل یک سیاهچاله باشد که حجم داخلی آن همچنان در حال رشد است، چیزی پیرامون پلاسما باید به تکامل خود ادامه دهد. او در مورد اینکه این ویژگی چه چیزی می تواند باشد، چیزی را پیشنهاد کرد که در ظاهر  اصلاً ربطی به پلاسما یا سیاهچاله ها - یا در واقع با هیچ سیستم فیزیکی ندارد.‌‌

🆔 @phys_Q

Xie Chen, a physicist at the California Institute of Technology, explores the far-reaching consequences of quantum entanglement.

🟣 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

🟣‌‌ میدان هیگز

توجه زیادی به جستجو و کشف بوزون هیگز شده است، که به عنوان مکانیسم بروت-انگلرت-هیگز Brout-Englert-Higgs (BEH) شناخته شده است که بواسطه ی آن ذرات بنیادی جرم به دست می آورند. این تئوری فضا را متشکل از میدان هیگز تصور می کند و پیشنهاد می کند که ذرات بنیادی مانند لپتون ها و کوارک ها جرم خود را از تعامل با میدان هیگز به دست می آورند. جرم بزرگتر برای یک ذره به این معنی است که آن ذره برهمکنش قوی تری با میدان هیگز دارد. مطالعات رابطه خطی جرم ذرات را با قدرت برهمکنش با میدان هیگز نشان می‌دهد.

این بدان معنا نیست که ذرات مرکب (هادرون ها) تمام جرم خود را از برهمکنش میدان هیگز به دست می آورند - بخش عمده ای از جرم هادرون مانند پروتون از برهمکنش های نیروی قوی ناشی می شود.

انواع مختلفی از میدان ها مانند میدان های الکتریکی و میدان های مغناطیسی وجود دارد و می توان تصور کرد که در فاصله بسیار زیادی از منابع این میدان ها، مقادیر آنها به صفر نزدیک می شود. اما شان کارول میدان هیگز را " از صفر رها شده stuck away from zero " توصیف می کند. تمام فضا تحت نفوذ این میدان دیده می شود که مقداری غیر صفر دارد.
کارول این مقدار میدان حالت پایه را 246 GeV بیان می کند.

این مقدار "مقدار چشم داشتی خلاء Vev" میدان هیگز نامیده می شود. "بوزون هیگز - ذره ای که در LHC کشف شد - یک ارتعاش در آن میدان حول مقدار متوسط ​​آن است." میدان هیگز "فضا را پر می کند، تقارن ها را می شکند، به سایر ذرات مدل استاندارد جرم و هویت می بخشد."

ایده های تقارن و شکستن تقارن در این میدان به راحتی توضیح داده نمی شوند. برای برهمکنش ضعیف، ما بوزون های W+، W- و Z را داریم با این جمله که بوزون هیگز خود چهارمین عضو یک کوارتت quartet (چارگانه) بوزونی است.

گفته می شود که در حدود :
10-¹²
ثانیه پس از مهبانگ big bang ، یک شکست تقارن خود به خود از حالتی رخ داد که در آن هر چهار بوزون بدون جرم بودند و با سرعت نور (یعنی متقارن) حرکت می کردند. تعامل با میدان هیگز به آنها جرم و هویت متمایز بخشید .
میدان هیگز به‌عنوان منشأ اصلی ساختار ماده آنطور که ما می‌شناسیم حیاتی است. چنین ماده‌ای از اتم‌هایی با هسته‌های ریز تشکیل شده است که توسط مناطق بسیار بزرگ‌تری از فضا که توسط الکترون‌های اتم تعیین می‌شود احاطه شده‌اند. ماده معمولی شامل عناصر جدول تناوبی فقط از سه نوع فرمیون، الکترون و کوارک های بالا و پایین تشکیل شده است. آنها مسئول تفاوت بزرگ در مقیاس بین هسته و اتم هستند. از نظر مکانیکی کوانتومی، الکترون را می توان یک بسته موجی wave packet در نظر گرفت که جرم نسبتاً کوچک خود را با برهمکنش با میدان هیگز به دست می آورد. انرژی جرم کوچک به مولفه طول موج نسبتا طولانی تبدیل می شود، بنابراین بسته در فضا پخش می شود. این یک اندازه نسبتا بزرگ به اتم به عنوان یک سیستم می دهد. کوارک‌های بالا و پایین که پروتون‌ها و نوترون‌ها را در هسته می‌سازند، از برهمکنش قوی‌تر با میدان هیگز، جرم نسبتاً بزرگ‌تری دارند.
و مولفه‌ی طول موج بسته های موج ، مکانیک کوانتومی آنها (کوارک ها) بسیار کوچکتر (از الکترون ها) است. این بسته ها هسته را به عنوان یک موجود بسیار کوچکتر از اتم تشکیل می دهند. این رویکرد با در نگر داشتن مقیاس هسته و اتم باید با بحث محصور شدن ذرات و اصل عدم قطعیت مقایسه و بررسی می شود.‌‌

مکانیسم هیگز و جرم ذرات بنیادین
🆔 https://t.me/phys_Q/6061
فیزیک هیچ‌ زیر بنای همه چیز -خلا کاذب و واقعی
🆔 https://t.me/phys_Q/8915
پتانسیل هیگز
🆔 https://t.me/phys_Q/8826