🔵 نظریه نسبیت عام انیشتین در یک معادله که معادله میدان انیشتین نام دارد خلاصه شده است. این معادله بیان می کند که میزان انحنای فضا-زمان توسط ماده و انرژی مشخص می شود.

🆔 @Physics3p

🌎 بر اساس نظریه ریسمان ممکن است هر کدام از جهان های سه بعدی در یک دنیای غشایی واقع شده باشند که اگر این غشاها باهم تلاقی پیدا کنند ممکن است اتفاقی مانند مه بانگ رخ دهد.

🆔 @Physics3p

‌ .


📚 دیدگاه فلسفی اصل عدم قطعیت:


✅ قسمت سوم


🔵 مفاهیم موجی و ذره ای یکدیگر را نفی نکرده بلکه تکمیل می نمایند. این رفتار دوگانه بیانگر تضاد درونی دو خصلت نیست و اصطلاح مکملیت به خوبی از پس تبیین این مفهوم بر می آید. اصل عدم قطعیت همچنین روشن می کند که مکانیک دستگاههای کوانتومی باید الزاماً بر حسب احتمالات بیان شوند. در مکانیک کلاسیک اگر در هر لحظه مکان و اندازه حرکت هر ذره را در یک دستگاه منزوی دقیقاً بدانیم آنگاه رفتار دقیق ذرات دستگاه را در تمام لحظات بعد پیشگویی کنیم. اما در مکانیک کوانتومی اصل عدم قطعیت بیانگر این مطلب است که برای دستگاههای شامل فواصل و اندازه حرکتهای کوچک انجام این عمل از اساس غیر ممکن است. در نتیجه می توان تنها به پیشگویی رفتار احتمالی این ذرات پرداخت.

🆔 @Physics3p

🔴 مکانیک کوانتومی از بن، سرشت آماری دارد و از دیدگاه هایزنبرگ و بور نگرش احتمالاتی در فیزیک کوانتومی یک نگرش بنیادی است و در تقابل با جبرگرایی. کاربرد مباحث احتمال در مکانیک کلاسیک امری بیگانه نیست. برای مثال مکانیک آماری کلاسیک بر مبنای تئوریهای احتمال و تخصیص احتمالات به ‏مجموعه‏اى از رویدادها که به یکدیگر مرتبطند بنا شده اما قوانین فیزیک کلاسیک مانند قوانین نیوتن اصالتاً جبری هستند و تحلیل آماری صرفاً یک وسیله عملی برای کار با دستگاههای بسیار پیچیده به کار می رود. در مکانیک کلاسیک معادله های حرکت یک دستگاه با نیروهای مفروض را می توان حل نمود تا مکان و اندازه حرکت ذره در زمانهای مختلف به دست آید. کافی است موقعیت و اندازه حرکت دقیق ذره را در لحظه ای مانند t = 0 به عنوان شرایط اولیه مساله بدانیم تا حرکت آتی آن به طور دقیق تعیین گردد. این مکانیک در دنیای ماکروسکوپیک پاسخگوی امور است و حرکت آتی اجسام را برحسب حرکت اولیه شان پیشگویی می کند.( اگرچه که در جریان فرایند مشاهده مشاهده گر و دستگاه با هم بر هم کنش متقابل دارند.) حرکت اجسام ماکروسکوپیک نیز طی انجام فرایند مشاهده در اثر اندازه گیری دستخوش آشفتگی می شوند که عموماً از آن صرف نظر می گردد.

🆔 @Physics3p

⚛ کانال فیزیک کوانتوم 👆

.

‌ .


⭕️ نظریه آشوب کوانتومی:


🔸 آشوب در کوچک ترین مقیاس های دنیای ما یعنی درون اتم ها، به چه شکل است؟

🔵 دنیای درون اتم نسبت به دنیایی که ما هر روزه تجربه می کنیم بسیار متفاوت است. پروتون و نوترون های درون هسته اتم به صورت موج اند. در این ریز-کیهانی که ما آن را با نام دنیای کوانتوم می شناسیم، قوانین عادی طبیعت در کار نیستند، اما در حالتی به نام “آشوب” هم رفتار هایی دیده می شود که، خصوصیات جهان مشمول دارند.

🆔 @Physics3p

🔴 نظریۀ آشوب کوانتومی قصد به توضیح حرکات نامنظم ذراتی مانند الکترون و هسته اتم، یا حرکت نور دربین لنزهایی با اشکال هندسی پیچیده، یا حتی حرکت امواج صدا در یک اتاق مبله دارد.

⚪️ نظریه آشوب کلاسیک شاخه‌ای از ریاضیات است که به مطالعهٔ سیستم‌های دینامیکی آشفته می‌پردازد. سیستم‌های آشفته یا پرهرج‌ومرج، سیستم‌های دینامیکی غیرخطی هستند که نسبت به شرایط اولیهٔ خود بسیار حساس هستند. تغییری اندک در شرایط اولیهٔ چنین سیستم‌هایی باعث دگرگونی‌های بسیار در مراحل بعدی خواهد شد. نظریه “آشوب کوانتومی “نیز  به دنبال پاسخ دادن به این است که رابطه فیزیک کوانتوم با آشوب کلاسیک چگونه می باشد.


🆔 @Physics3p

⚛ کانال فیزیک کوانتوم 👆

.

‌ .

⏳ زمان وجود ندارد‼️



🔵 در سال 1967 دو فیزیکدان نظری آمریکایی توانستند معادله ای بدست آورند که حالت کوانتومی کل جهان را توصیف می کرد. این معادله که به معادله ی ویلر-ده ویت مشهور است، پارامتر های اساسی توصیف کننده ی جهان را در بر می گیرد. اما نکته ی عجیب این معادله آن است که پارامتر زمان در آن وجود ندارد.

🔴 برخی نظریه پردازان بر این باور هستند که این امر نشان می دهد که واقعیتی به نام زمان در جهان بیرونی اساسا وجود ندارد و زمان صرفا زاییده ی ذهن ما است.

🆔 @Physics3p

⚛ کانال فیزیک کوانتوم 👆

.

🔰کوچکترین واحد زمان که برای ما معنای فیزیکی دارد زمان پلانک نام دارد که عددی برابر با43-^10ثانیه است. در قوانین فیزیک زمان های کوچک تر از آن را نه می توان اندازه گیری و نه شناسایی کرد.

🆔 @Physics3p

🌎 براساس نظریه جهان های موازی در فاصله ای در حدود 1200^10 سال نوری از زمین زمین همسان دیگری برای زمین ما وجود خواهد داشت که همزاد شما بر روی آن زندگی می کند.

🆔 @Physics3p

⭕️ براساس نظریه نسبیت عام انیشتین زمان در مریخ اندکی سریعتر از زمان روی کره ی زمین است. جاذبه بالاتر در سطح زمین باعث می شود که زمان آهسته تر از مریخ بگذرد.

🆔 @Physics3p

‌ .


🔰 تاکیون ها:

✅ قسمت دوم


🔸 با وجود این همه خصلت های عجیب و غریب، تاکیون ها به طور جدی مورد مطالعه فیزیکدانان مانند فاینبرگ قرار گرفته اند. مشکل در آن است که تاکنون کسی تاکیون را در آزمایشگاه ندیده است. فاینبرگ پیشنهاد کرد که فیزیکدانها به بررسی باریکه لیزر پیش از روشن کردن آن بپردازند. اگر تاکیون وجود داشته باشند، آنگاه نور آمده از باریکه لیزر را می توان حتی پیش از روشن شدن این وسیله آشکارسازی کرد! معلوم نیست که از تاکیون ها بشود برای فرستادن پیام ها به گذشته استفاده کرد مثلا فاینبرگ عقیده داشت که گسیل تاکیونی که در زمان پیش می رود، با جذب تاکیون انرژی منفی که در زمان پس می رود یکسان است(مشابه با وضعیت مربوط به پادماده) و شاید علیت نقض نشود.

🆔 @Physics3p

🔹 تفسیر جدی امروزی تاکیون ها این است که آنها شاید در لحظه بیگ بنگ وجود داشته اند و با نقض علیت دیگر وجود ندارند. تاکیون ها دارای خصوصیات عجیب دیگری نیز هستند، وقتی آنها را در هر نظریه ای وارد کنید آنها خلاء را که پایین ترین حالت انرژی است، ناپایدار می کنند. اگر سیستمی دارای تاکیون ها باشد، یعنی در خلاء دروغین قرار دارد به طوری که آن سیستم ناپایدار می شود و به خلاء راستین واپاشی می کند. باور بر این است که کیهان قبل از بیگ بنگ، در اصل با خلائی دروغین آغاز شد که در آن تاکیون ها وجود داشته اند. به باور فیزیکدانان بوزون هیگز در اصل به صورت تاکیون به راه افتاد.

⭕️ ادامه دارد...


🆔 @Physics3p

⚛ کانال فیزیک کوانتوم

.

⭕️ قسمت اول:

🔰 تاکیون ها

‌ .


⭕️ نظریه ریسمان:

✅ قسمت اول


🔰 نظریه ی ریسمان بوزونی: اولین نظریه ی ریسمان


🔵 اولین نظریه ی ریسمان، به نظریه ی ریسمان بوزونی معروف است و می گوید همه ی ذراتی که فیزیکدانان مشاهده کرده اند در واقع ارتعاشی از ریسمان های یک بعدی اند. اما این نظریه نتایجی داشت که استفاده از آن برای توصیف واقعیت، نامعقول به نظر می رسید. تعبیر فیزیکی اولیه از نظریه ی ریسمان، به صورت ریسمان های مرتعش بود. وقتی ریسمان ها که هر کدام نماینده ی یک ذره بودند، با هم برخورد میکردند، ماتریس S* نتیجه را توصیف میکرد.


🔴 هر ذره از ریسمان مرتعش ساخته شده است. در پروتون سه ریسمان کوارک وجود دارد. وقتی این سه ریسمان کوارک در کنار هم قرار می گیرند، یک پروتون می سازند. پس پروتون از برهمکنش سه ریسمان کوارک که با هم در تماس هستند به وجود می آید. پروتون نوعی گره در بین ریسمانهاست. ریسمانها در نظریه ی ریسمان بوزونی تقریبا شبیه کش های لاستیکی هستند. ریسمان ها مقداری کشسانی دارند. یا آنطور که نظریه پرداز ریسمان، برایان گرین و دیگران،رشته های انرژی نامیده میشوند. اولین بنیانگذاران نظریه ی ریسمان به طور مجزا، یوشیرو نامبو، هولگر نیلسون، لئونارد ساسکیند در دهه ی ۱۹۷۰ هستند.

➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖

*ماتریس s: حالت اولیه و نهایی برهمکنش های ذره را می توان در آرایه ای از اعداد به نام ماتریس اس، ثبت نمود. در آن زمان پیدا کردن ساختار ریاضی برای این ماتریس اس، قدم مهمی در ایجاد مدلی از فیزیک ذرات محسوب میشد. با کارهای گابریل ونزیانو که کشف اتفاقی یک رابطه ی ریاضی کهن بود و تشابهی که با آن داشت، توانست مدلی برای نیروی هسته ای قوی ارائه کند که از آن به عنوان مدل تشدید دوگان یاد میشد.

🔻 ادامه دارد...

🆔 @Physics3p

⚛ کانال فیزیک کوانتوم

.

🔸🔸 مستند فیزیک ناممکن ها از تخیل تاعلم

🛸 ساخت بشقاب پرنده

⭕️ میچیو کاکو

🆔 @Physics3p

⚛ کانال فیزیک کوانتوم 👆

⭕️ گران‌ترین ماده روی زمین، پاد‌ماده است که حتی از چندین تريلیون کیلوگرم الماس هم بیشتر ارزش دارد. پادماده به طور طبیعی در زمین یافت نمی‌شود و تولید آن در آزمایشگاه سخت و پرهزینه است.

🆔 @Physics3p

✅ بانزدیک شدن به سرعت نور، زمان کند می گذرد. طول ها تا هیچ منقبض می شوند و جرم شما بی نهایت خواهد شد، به همین دلیل شما نمی توانید به سرعت نور که حد نهایی سرعت در جهان است دست یابد.

🆔 @Physics3p

‌ .

🔴 آیا ممکن است زمان هم مانند مکان چند بُعدی باشد؟


🔰 قسمت اول


🔺 سالیان سال تصور فیزیکدان ها آن بود که فضا سه بعدی است، اما از ابتدای قرن بیستم این تصور شروع به تغییر کرد. در ابتدا این نظریه مطرح شد که شاید فضا چهاربعدی باشد، ولی با گذشت زمان تعداد ابعاد فضا باز هم بیشتر شد تا اینکه امروزه بهترین نظریه های مطرح در فیزیک، فضا را ده بعدی می دانند.


🔻 ایده وجود ابعاد بالاتر جهان، از تلاش فیزیکدان ها برای کشف نیروی واحد و بنیادین کائنات ریشه گرفته است. از دهه ۱۹۲۰ میلادی فیزیکدان ها دریافته بودند که چنانچه فضا – زمان به جای چهاربعدی، پنج بعدی باشد، می توان نظریه ای واحد ارائه داد که نظریه ها الکترومغناطیس و گرانش را تواماً دربربگیرد. این کار تا حدی شبیه آن است که از تپه مجاور میدان جنگ بالا رفته و از ارتفاع (یعنی بعد سوم)، صحنه دو بُعدی جنگ را نظاره کنیم. تنها در این صورت است که به ارتباط پنهان موجود مابین بخش های مختلف عملیات پی برده و در خواهیم یافت که چگونه نیروهای به ظاهر مختلف درگیر در صحنه جنگ، همگی به صورتی واحد و منسجم عمل می کنند.

🆔 @Physics3p

🔹 طی سال های اخیر، ابعاد باز هم بیشتری وارد صحنه این نبرد شده اند، در سال ۱۹۸۴ انقلاب ابرریسمان ها به وقوع پیوست، این نظریه تمامی جهان را متشکل از ریسمان های انرژی می داند که در ۹ بعد مکانی و یک بعد زمانی درحال ارتعاش هستند. سپس ادوارد ویتن از موسسه مطالعات پیشرفته پرینستون امریکا و «پائول تاونسند» از دانشگاه کمبریج در سال ۱۹۹۵، بُعد فضایی دیگری را نیز به نظریه ریسمان ها اضافه کرده و نظریه دیگری به نام نظریه M را ارائه کردند. این نظریه در واقع تعمیمی از نسخه های متفاوت نظریه ریسمان بود.


🔸 اما به رغم موفقیت های ارزنده نظریه M، این نظریه نیز نتوانست تفاوت های موجود میان نسخه های مختلف نظریه های ریسمان را حذف کند و دقیقا پس از قرن ها بالاخره سر و کله یک فیزیکدان پرشهامت با ارائه ی نظریه F پیدا شد که معتقد است با افزودن یک بعد زمانی جدید به معادله های توصیف کننده کائنات می‌توان بسیاری از مسائل لاینحل موجود در فیزیک امروز را حل کرد. این فیزیکدان جسور کسی نیست جز «کامران وفا» فیزیکدان برجسته ایرانی دانشگاه هاروارد که به همراه رابرت برندنبرگر این نظریه را نخستین بار مطرح کردند.


📚 منابع: سایت بیگ بنگ
http://arxiv.org/abs/hep-th/9602022

http://www.newscientist.com/article/mg15621065.000-here-comes-hypertime--want-to-sidestep-your-future-or-rearrange-your-past-an-extra-time-dimension-could-be-all-you-need-says-gabrielle-walker-and-it-might-even-be-the-key-to-the-theory-of-everything.html

⭕️ ادامه دارد...

🆔 @Physics3p

⚛ کانال فیزیک کوانتوم 👆


.

‌ .


⭕️ واقیعت زمان چیست؟


🔵 زمان چیست؟ چرا رو به جلو حرکت می کند؟ آیا واقعی است؟ مفهوم زمان یکی از اسرارآمیزترین مفاهیم در تاریخ فیزیک بوده است و در حال حاضر نیز از مسائل دشوار فیزیک معاصر به‌شمار می‌رود، در این مقاله این موضوع چالش برانگیز بررسی شده است.


🔴 هیچ‌کس بهتر از فرانس کرایوس حساب زمان در دستانش نیست. در آزمایشگاه او در موسسه ماکس پلانک واقع در کراچینگ آلمان که مرکزی مختص اپتیک کوانتومی است، دقیق‌ترین زمان‌سنجی تاریخ انجام شده است. به این معنا که کوچک‌ترین بازه‌های زمانی را که تاکنون مشاهده شده‌، اندازه‌گیری کرده‌اند. کرایوس برای انجام این کار از پالس‌های لیزر فرابنفش استفاده می کند تا حرکت‌های بسیار سریع و کوتاه الکترون‌های درون اتم را ردگیری کند. این پدیده‌ها که او به دنبال کاوش آنهاست، تنها حدود ۱۰۰ آتوثانیه طول می‌کشند.(یک آتوثانیه برابر با ۱۸-^۱۰ ثانیه است)

✅ برای داشتن تصور بهتری از این بازه زمانی در نظر آورید که نسبت ۱۰۰ آتوثانیه به یک ثانیه، مانند نسبت یک ثانیه به ۳۰۰ میلیون سال است! حتی تصورش هم غیرممکن است، اما چنین بازه زمانی‌ای در طبیعت وجود دارد و حتی اندازه‌گیری هم شده است.

🆔 @Physics3p

⏳ کمترین واحد زمان


🔸 با این حال حتی کارهای کرایوس هم از کوچک‌ترین مقیاس زمانی بسیار فاصله دارد. یک محدوده زمانی به نام «ابعاد پلانک» وجود دارد که حتی آتوثانیه نیز در برابر آن مانند میلیون‌ها سال است. این مقیاس مرز فیزیک شناخته‌شده را مشخص می‌کند؛ ناحیه‌ای که در آن فواصل و بازه‌های زمانی آنقدر کوتاه هستند که بسیاری از مفاهیم فضا و زمان شروع به فروپاشی ‌کنند.

🔹 زمان پلانک یعنی کوچک‌ترین واحد زمانی که معنای فیزیکی دارد، ۱۰ به توان ۴۳- ثانیه است. این مقدار کوچک‌تر از یک ‌تریلیونیم تریلیونیم آتوثانیه است. ماورای آن چیست، آیا زمانی کوچک‌تر از آن هم وجود دارد؟ این زمان ناشناخته است، حداقل برای امروز. تلاش برای درک زمان‌هایی پایین‌تر از ابعاد پلانک، منجر به جهش‌های عجیبی در فیزیک شده است. به طور خلاصه مساله این است که آیا امکان دارد آن زمان (زمانی کوچک‌تر از زمان پلانک) در بنیادی‌ترین سطح واقعیت فیزیکی وجود نداشته باشد.

🔹 اگر چنین است، پس زمان چیست و چرا اینقدر واضح و قدرتمندانه دارای حضوری مطلق در تجربه شخصی ماست؟ سیمون ساندرز، فیلسوف فیزیک از دانشگاه آکسفورد در پاسخ به این نوع مسائل می‌گوید: «معنای زمان به طرز وحشتناکی برای فیزیک معاصر مساله‌ساز شده است. وضعیت آنقدر مشکل است که بهترین کاری که شخص می‌تواند انجام دهد، اعلام ندانم گرایی است. یعنی نداشتن هیچ موضع و ترجیحی نسبت به این مساله.»

🔰 ادامه دارد...

🆔 @Physics3p

⚛ کانال فیزیک کوانتوم 👆

.

‌ .


🔷 بر اساس نظریه نسبیت خاص انیشتین، سرعت نور برای تمامی ناظر ها یکسان و مقداری ثابت است. برخی بر این تصور هستند که سرعت نور برای ناظر در حال حرکت با 99% سرعت نور کمتر از سرعت نور برای ناظر ساکن است.

🔰 این تصورشان کاملا اشتباه است. آنچه نزد این دوناظر متفاوت است، زمان است نه سرعت نور.

🆔 @Physics3p

⚛ کانال فیزیک کوانتوم 👆

.

‌ .


⭕️ آیا کهکشان های پادماده ای وجود دارند؟

🔰 قسمت آخر

🔵 کهکشان های پادماده ای با انفجار ابرنواختری (supernova) درونشان قابل شناسایی هستند. یک ابرنواختر ساخته شده از “ماده” نوترونهای بسیار پر شتابی را ایجاد می کند اما ابرنواخترهای متشکل از پادماده کلکسیونی از ذره های متفاوت ایجاد می کند. یک پرسش عمومی دیگر درباره ی پادماده وجود دارد که میتواند رمز و راز دنیای “پادماده” را عمیق تر کند. دانشمندان اینگونه می اندیشند که گرانش یا جاذبه در دنیای پادماده به مانند دنیای ماده عمل میکند. کهکشانهای ماده و پادماده همدیگر را جذب میکنند و متمایلند برای انهدام‼️

🆔 @Physics3p

🔴 البته دانشمندان هنوز در این مورد اطمینان ندارند و این احتمال را می دهند که پادماده برعکس ماده پادگرانش یا ضد جاذبه داشته باشد. برفرض یک اتم پاد هیدروژن ممکن است بسمت بالا سقوط کند و هر چه از زمین دورتر شود شتابش بیشتر شود. اگر واقعیت اینگونه باشد پس کهکشانهای پادماده ای، کهکشانهای ماده را دفع و دور میکنند و هیچگونه انهدامی به وجود نمی آید. اگر شما امیدوارید که پادماده در جایی وجود دارد و مخفیانه در حال تماشای ماست باید بگوئیم که تا الان دانشمندان همه جا را تا جایی که میشود سرک کشیده اند و ممکن است هیچگاه موفق نشویم که آنها را پیدا کنیم.


🆔 @Physics3p

⚛ کانال فیزیک کوانتوم 👆

.

‌ .

📚 جرم چیست؟

🔰 از یونان باستان تا نظریه میدان های کوانتومی

⭕️ قسمت سوم

🔻 بسیار جالبه حتما بخونید 👇


🔰 در دو قسمت قبل « جرم چیست » ، معنا و مفهوم جرم را از زمان یونان باستان بررسی کردیم و در سفر جذاب خود به درون ماده، به پروتون‌ها و نوترون‌ها رسیدیم. در این قسمت، باز هم دقیق‌تر شده و به دنیای کوارک‌ها و بارهای رنگی وارد خواهیم شد.



🔵 در رسیدن به پاسخ سوال جرم چیست به این سوال رسیدیم: آیا جرم یک اتم، فقط به جرم پروتون‌ها و نوترون‌های آن مربوط است؟ قطعا چنین نیست‼️ کوارک‌های بالا و پایین بسیار سبک هستند به نحوی که اندازه‌گیری دقیق جرم  آنها امکان‌پذیر نیست و مقادیر ذکر شده برای آن‌ها نیز، به صورت بازه‌ای از جرم، و با واحد MeV/c۲ بیان می‌گردد. بر اساس این واحد، جرم کوارک‌های بالا ۲.۳ و در بازه‌ی ۳-۱.۸ در نظر گرفته می‌شود. کوارک‌های پایین، اندکی سنگین‌تر هستند و جرمی برابر ۴.۸ و در بازه‌ای از ۵.۳-۴.۵ قرار دارند. حال جرم این کوارک‌ها را با جرم یک الکترون که در این واحد برابر ۰.۵۱ است، مقایسه کنید‼️

🆔 @Physics3p

🔴 بخش تعجب‌آور اینجاست که یک پروتون در این واحد، جرمی برابر ۹۳۸.۳ دارد‼️ و این در صورتی است که جمع جرم دو کوارک بالا و پایین، مقداری برابر با ۹.۴ دارد که تنها ۱ درصد جرم یک پروتون خواهد بود‼️ در مورد هر نوترون نیز، مجموع جرم دو کوارک پایین و یک کوارک بالا برابر ۱۱.۹ است که تنها ۱.۳ درصد جرم نوترون را شامل می‌شود. بنابراین ۹۹ درصد جرم پروتون و نوترون را در محاسبه جرم یک اتم در نظر نگرفته‌ایم‼️


🔸 جرم چیست ؟ واقعا چه اتفاقی رخ داده است؟

🔹 در قسمت بعد به این سوال پاسخ می دهیم. ادامه دارد...


🆔 @Physics3p

⚛ کانال فیزیک کوانتوم 👆

.

‌ .


⭕️ به گفته ی برخی فیزیکدانان، مشکل نظریه ریسمان این است که جهان های بسیاری را به وجود می آورد. این نظریه نه یک نسخه بلکه 500^10 نسخه از فضازمان را پیش بینی که هرکدام قوانین فیزیک خاص خود را دارند‼️

🆔 @Physics3p

⚛ کانال فیزیک کوانتوم 👆

.