در نظریه ریسمان، تمامی ذرات بر روی یک باند لاستیکی کوچک در حال ارتعاش‌اند. فیزیک هارمونی ریسمان است و شیمی ملودی‌ای است که ما بر روی ریسمان های در حال ارتعاش می نوازیم. نهایتا جهان سمفونی ریسمان هاست و ذهن خدا نیز طنین موسیقی کیهانی در فضای ماورایی 11 بعدی می باشد.

مچیوکاگو

🆔 @Physics3p

#⃣ نظریه ریسمان ها

#قسمت_سوم

🆔 @Physics3p

🔸اما مشکلی بزرگتر از ذرات بدون جرم، تاکیون بود. ذره ای که نظریه ی ریسمان بوزونی پیش بینی می کرد و سرعت حرکتش بیشتر از سرعت نور بود. در نظریه ی بوزونی سازگار، فرمول های ریاضی ایجاب میکرد تاکیون وجود داشته باشد، اما حضور تاکیون ها نشانگر یک ناپایداری اساسی در این نظریه است. ایراد اصلی دیگری که در نظریه ی ریسمان بوزونی وجود داشت، چیزی بود که از اسم نظریه بر می آمد. نظریه فقط وجود بوزون ها را پیش بینی می کند و نه فرمیون ها را. فوتونها میتوانستند وجود داشته باشند اما خبری از کوارکها یا الکترونها نبود!

🔹هر ذره ی بنیادی که در طبیعت مشاهده می شود، خاصیتی به نام اسپین دارد. که یا مقداری است صحیح یا نیمه صحیح. ذرات با اسپین صحیح، بوزون و ذرات با اسپین نیمه صحیح، فرمیون هستند. از جمله یافته های اصلی فیزیک ذرات این است که همه ی ذرات در یکی از این دو دسته جای می گیرند. برای اینکه نظریه ی ریسمان در جهان واقعی کاربرد داشته باشد، باید هردونوع ذره را شامل شود که نظریه ی ریسمان بوزونی اینگونه نبود.تنها ذرات مجاز بوزون ها بودند. به همین دلیل این نظریه بین فیزیکدانان به نظریه ی ریسمان بوزونی معروف شد.

🆔@Physics3p

🔸و اما مشکل دیگر!!! مشکل ابعاد…ابعاد قسمتهایی از اطلاعات مورد نیاز برای تعیین یک نقطه ی دقیق در فضا هستند. کلاود لاولیس در سال ۱۹۷۴ کشف کرد که نظریه ی ریسمان بوزونی تنها در صورتی به لحاظ فیزیکی سازگار خواهد بود که در ۲۵ بعد مکانی فرمول بندی شود. اما تا آنجا که همه میدانیم، فقط سه بعد مکانی وجود دارد. نسبیت با فضاوزمان به صورت پیوستاری از مختصات برخورد می کند، یعنی فضا-زمان …که در کل می شود ۴ بعد، پس یعنی عالم در نظریه ی ریسمان، برخلاف ۴ بعدی که نظریه های نسبیت خاص و عام اینشتین به آن نسبت می دهد، در کل۲۶ بعد دارد.

🔹اما عجیب است که این شرط در خود نظریه نهفته باشد. نسبیت اینشتین سه بعد مکانی و یک بعد زمانی دارد، چون اینها شرایطی هستند که برای خلق نظریه از آنها استفاده شده است. اینشتین کار بر روی نسبیت را شروع نکرد که ناگهان سه بعد مکانی را به دست بیاورد،بلکه عمدا از ابتدا نظریه را این چنین ساخت. اگر نسبیتی دوبعدی یا پنج بعدی می خواست، می توانست نظریه را طوری بسازد که در این ابعاد کار کند.اما در نظریه ی ریسمان بوزونی، در هر تعداد بعد دیگر، از کار می افتد!

ادامه دارد....

🆔 @Physics3p

🌐 کانال فیزیک کوآنتوم👆👆👆

عزیزانی که تازه به جمع ما پیوستند میتونند مطلب مربوط به « نظریه ریسمان » را با جستجو همین نام در کانال مطالعه کنند.

مکانیک کوانتوم میگوید ما نمی توانیم درباره یک واقعیت عینی حرف بزنیم مگر اینکه توسط مشاهده و اندازه گیری آشکار شود.

اينشتین : آیا ماه تنها زمانی وجود دارد که به آن نگاه میکنیم؟

🆔 @Physics3p

🔵تعدادی تعریف از اصطلاحات کوانتومی
🔴قسمت اول
@physics3p

🔹۱) بر افزایش یاaccretion:
برخورد و ترکیب ذرات کوچک جامد برای ساخت اجسام بزرگ تر.
@physics3p

🔸۲)قرص برافزایشی یا accretion disc:
قرصی از گاز که در اطراف یک ستاره یا سیاهچاله در حال گردش است و از ستاره همدم یا ابر گازی همسایه به سوی آن کشیده شده است.

🔹۳)ضد ماده یا antimatter :
موادی که از ضد ذرات بنیادی تشکیل شده اند.
@physics3p

🔸۴)ضد ذرات یا antiparticle:
ذره ای بنیای که دارای جسم یکسان یا ذره ی بنیادی معمولی مشابه خود اما دارای بار الکتریکی مخالف با آن است. برای مثال ضد ماده الکترون که دارای بار الکتریکی منفی است، پوزیترون است که دارای بار الکتریکی مثبت(با همان جرم) است.

🔴پایان قسمت اول

@physics3p

📚 کتاب فیزیک کوانتومی


🆔 @Physics3p

⚛ کانال فیزیک کوانتوم 👆

🔰 برای اینکه زمان آفریده شده باشد باید زمانی باشد که زمان نبوده باشد و این اشتباه است؛ چون به این معناست که در یک زمان، جزئی از زمان وجود داشته در حالی که کل اجزاء زمان وجود نداشته است.


🆔 @Physics3p

#⃣ نظریه ریسمان ها

#قسمت_چهارم

🔸برای اینکه نظریه ی ریسمان بوزونی بتواند در جهان واقعی کاربرد داشته باشد،باید هر دو نوع ذره را شامل شود در صورتی که در رابطه ی اولیه ی نظریه ی ریسمان بوزونی اینگونه نبود. تنها ذرات مجاز،در اولین مدل نظریه ی ریسمان،بوزون ها بودند. به همین دلیل این نظریه بین فیزیکدانان به نظریه ی ریسمان بوزونی معروف شد.

🆔 @Physics3p

🔰ابرتقارن به کمک می آید: نظریه ی ابر ریسمان

🔹به رغم شکست نظریه ی ریسمان بوزونی، برخی فیزیکدانهای شجاع به کارشان ادامه دادند. با ظهورابرتقارن در سال ۱۹۷۱، که اجازه ی وجود همزمان بوزون ها و فرمیون ها را می داد،نظریه پردازان ریسمان توانستند نظریه ی ریسمان ابرمتقارن یا به اختصار،نظریه ی ابرریسمان را ایجاد کنند. این نظریه مسائل ویرانگر نظریه ی ریسمان بوزونی را حل کرد. این کار، امکانات کاملا جدیدی را به روی نظریه ی ریسمان می گشود.

🔸تقارن ها در سراسر فیزیک وجود دارند. اصولا تقارن در فیزیک، شرایطی است که دو مشخصه از سیستم را بتوان با هم عوض کرد و نتیجه هیچ تغییری نکند. مفهوم تقارن را پیر راموند، در سال ۱۹۷۰ پیگیری کرد و در سال ۱۹۷۱ جان شوارتس و آندره نوو با پیگیری آن در کارشان به نظریه پردازان ریسمان امید بخشیدند. آنها با استفاده از دو روش متفاوت،نشان دادند که نظریه ی ریسمان بوزونی را می توان طوری تعمیم داد که اسپین های غیر صحیح را شامل شود. این اسپین ها نه تنها غیر صحیح، بلکه دقیقا نیمه صحیح بودند که مشخصه ی فرمیون هاست. ابرتقارن را می توان اینگونه خلاصه کرد:

💢– هر بوزون به فرمیون خودش مربوط است.
💢– هر فرمیون به بوزون خودش مربوط است.

🔹بر طبق ابرتقارن، بوزون ها و فرمیون هایی که به هم مربوطند، ابرشریک نامیده می شوند. ابر شریک یک ذره ی استاندارد، اس ذره نام دارد. از آنجا که هیچکدام از ذرات موجود، ابرشریک نیستند،این بدان معناست که اگر ابرتقارن درست باشد، دو برابر تعداد ذراتی که فعلا می شناسیم، ذره وجود دارد. هر ذره ی استانداردی باید یک اس ذره داشته باشد که تا به حال در آزمایشگاه دیده نشده است. کشف اس ذره ها بخشی از مدارک مهمی است که برخورد دهنده ی بزرگ هادرونی به دنبال آن خواهد بود. ابر شریک فرمیون ها، با گذاشتن اس قبل از اسم ذره ی استاندارد، نامیده می شوند. بنابراین ابر شریک الکترون، سلکترون و ابر شریک کوارک،اس کوارک است. ابر شریک بوزون به اینو ختم می شود، پس ابر شریک فوتون، فوتینو و گراویتون، گراویتینو است.

ادامه دارد....

🆔 @Physics3p

⚛ کانال فیزیک کوآنتوم👆👆👆

🔵تعدادی از تعاریف کوانتومی
🔴بخش دوم

@physics3p

🔹۱)اتم یا atom:
آجر سازنده ماده معمولی که دربردارنده ی هسته ای در مرکز است و با الکترون ها احاطه شده است.

@physics3p

🔸۲)مهبانگ_big bang
رویدادی که طی آن عالم ما به وجود آمده است. بر اساس نظریه ی مهبانگ عالم ما در زمان مشخصی در گذشته از دل ذره ای فوق العاده داغ و چگال به وجود آمده و از آن‌موقع تا کنون در حال انبساط است.

@physics3p

🔹۳)سیاهچاله یا black hole:
ناحیه ی فشرده ای از فضا که در اطراف یک جرم رمبیده شکل گرفته و گرانش آن به قدری قدرتمند است که هیچ شی یا تابشی نمی تواند از آن فرار کند.

🔴پایان بخش دوم
@physics3p

#⃣ ابر رسانا ها و ارتعاشات کوآنتومی

🆔 @Physics3p

🔸یکی از موضوعات شگرفی که توجه فیزیکدانان چند دهه یا بهتر بگویم، فیزیکدانان این سده را به خود جلب کرد، موضوع ابررسانا هاست.

🔹 دوستان زیادی در رابطه با این موضوع نظراتی را مطرح کردند که ما نیز بدین ترتیب تصمیم گرفتیم مواردی را در این موضوع بیان کنیم.

🔰 تاریخچه و تشریح موضوع ابررسانایی:

🔸یکی از ویژگی های بارز مواد رسانا، خاصیت مقاومتی آنها در برابر عبور جریان الکتریکی میباشد که کاملأ وابسته به دما بوده و با افزایش دما سیر صعوی پیدا کرده و باعث افت خاصیت رسانایی میشود.
اما سؤالی که اینجا مطرح میشود این است: این خاصیت مقاومتی وابسته به دما تاچه حد و مرزی میتواند تأثیر گذار باشد؟
یا بطور واضحتر میشود گفت تا چه اندازه و تا چه دمایی مقاومت رساناها با تغییر دما تغییر میکند؟!

🔹تا قبل از دهه 1911 فیزیکدانان میپنداشتند که برای این موضوع حد و مرزی وجود ندارد!
یعنی هرچه دما بالاتر ، مقاومت رسانا بیشتر و بلعکس!
اما در سال 1911 هیکه اونز به این طرز تفکر با کشف ابررساناها پایان داد.
او متوجه شد که رساناهایی وجود دارد که در نزدیکی دمای صفر کلوین(مطلق) فاقد مقاومت الکتریکی میشوند!
یعنی اگر جریانی در آنها ایجاد شود کاملأ پایدار خواهد بود.

🔸 اما مشکل اصلی رساندن و ثابت نگه داشتن فلزات (رساناها) به این دماست.
این جهش انقلابی را در فیزیک حالت ماده بوجود آورد و تا جایی ادامه یافت تا« ابررساناهای دمای اتاق » کشف شوند و تا به امروز نیز این امر کاملأ بدیع میباشد.

🔹 اما چرا این نوع ابر رسانا اهمیت دارد؟
شاید بتوان به پاسخ به چنین سؤالاتی ، دو پاسخ را مدنظر قرار داد که از همه ی پاسخ ها شگفت آورتر است:

💢 ۱) این نوع ابررسانا ها رسانای جاوید الکتریسیته هستند!
یعنی هرگز اتلاف انرژی نبوده و میتوان برای برق رسانی شهری بدون استفاده از ولتاژ های بسیار بالا، برق رسانی کرد.

💢۲) اثر مایسنر❗:
شاید در فیلم های علمی تخیلی مانند جنگ ستارگان دیده باشید که وسایل نقلیه مغناطیسی کمی بالاتر از سطح زمین حرکت میکنند، اما چطور این امر ممکن است؟آیا ناممکن است؟
در پاسخ به این موضوع میتوان گفت چیزی در فیزیک ناممکن نیست!
اثر مایسنر میگوید اگر آهنربای مغناطیسی بر روی یک ابررسانا قرار گیرد، در اثر ایجاد آهنربای تصویر آینه ای، آهنربا روی آن معلق میماند!(منظور از تصویر آینه ای آنست که بطور مثال میتوانید آهنربایی را فرض کنید که از سوی قطب شمال خود در روبروی آینه قرار گیرد و در آینه نیز یک قطب شمال هم اندازه با آهنربای اصلی ایجاد شده و میدانیم این دو قطب در مجاورت یکدیگر دافعه اند)
در واقع میتوان دلیل این امر را اینچنین تشریح کرد:
میدان های مغناطیسی نمیتوانند از درون ابررسانا عبور کنند و بازتاب مغناطیسی صورت میگیرد!

🔹 اما این موضوعات تنها بخش کوچکی از شگفتی های ابررساناهاست که میتوان به آن اشاره کرد.
قطعأ جایزه نوبل فیزیک در انتظار کسی است که امروز، فردا یا شاید صد سال دیگر ابر رسانای دمای اتاق را کشف کند!

🔸 در حال حاضر ابر رسانا هایی وجود دارد که در دمای ۱۳۸ کلوین خاصیت ابررسانایی پیدا میکند که این دما بسیار از دمای اتاق دور است!(برای مقایسه بدانید که نیتروژن در دمای تقریبی 77 کلوین مایع است)

✏تهیه: ادمین کانال فیزیک کوآنتوم

🆔 @Physics3p

در این ویدئو صحبتهای پروفسور بهرام مبشر را در خصوص کیهان از بیگ بنگ تا شکل گیری ستارگان،مشاهده خواهید کرد.❗

🆔 @Physics3p

🌐 کانال فیزیک کوآنتوم👆👆👆

#مقاله_فیزیک_فارسی
فیزیک در هزاره جدید

📖 مقاله‌ای خواندنی از لئون لدرمن با ترجمه عالی منیژه رهبر، استاد پیشکسوت فیزیک. تهران

🆔 @physics3p

بر اساس مکانیک کوانتوم دنیای حقیقی وجود ندارد، اگر شما در حال نگاه کردن به آن نباشید. به عبارت دیگر اگر هیچ کسی متولد نشده بود تا جهان را مشاهده کند، این امکان فراهم بود که جهان وجود نداشته باشد.

🆔 @Physics3p

#⃣ نظریه ریسمان ها

#قسمت_پنجم


🔰همه مشکلات حل شد، اما مشکل ابعاد باقی ماند❗

🔹وارد کردن ابرتقارن به نظریه ی ریسمان،به حل بعضی از مسائل مهم نظریه ی ریسمان بوزونی کمک کرد.حالا فرمیون ها،که بزرگترین مسئله بودند، در نظریه وجود داشتند. تاکیون ها از نظریه ی ابرریسمان حذف شده بودند. ذرات بدون جرم هنوز هم در آن نظریه بودند، اما موضوع مهمی نبود،حتی ابعاد هم بهتر شده بود و از ۲۶ بعد فضا-زمانی، فقط ۱۰ بعد باقی مانده بود.

🔸راه حل ابرتقارن زیبا بود. بوزون ها: فوتون، گراویتون، بوزون هایw,z- واحدهای نیرو هستند. فرمیون ها: الکترون، کوارک ها، نوترینوها، واحدهای ماده هستند. ابرتقارن، تقارن جدیدی را بین ماده و نیروها ایجاد کرد. با اینکه مشکل بعد بهتر از قبل شده بود، اما همچنان وجود داشت.به جای ۲۵ بعد مکانی، نظریه ی ابرریسمان فقط در ۹ بعد مکانی سازگار میشد(به اضافه ی یک بعد زمان که روی هم رفته ۱۰ بعد می شود.) بسیاری از نظریه پردازان ریسمان آن روز، عقیده داشتند که این ابعاد هنوز برای کار کردن خیلی زیاد است و نظریه را برای رفتن به مسیرهای تحقیقاتی دیگر ترک کردند.

🆔@Physics3p

🔰گراویتون در نظریه ی ریسمان پنهان است❗

🔹گراویتون ذره ای است که طبق پیش بینی های نظریه ی میدان واحد، واسطه ی نیروی گرانش خواهد بود. در یک مفهوم حقیقی، گراویتون در واقع همان نیروی گرانش است. از یافته های مهم نظریه ی ریسمان این بود که نه تنها گراویتون در نظریه موجود است، بلکه حضور آن به عنوان یکی از ذرات بدون جرمی که پیش تر گفته شد، ضروری است.

🔸در سال ۱۹۷۴ جوئل شرک و جان شوارتس نشان دادند که ذره ی اسپین۲ بدون جرم در نظریه ی ابرریسمان، می تواند گراویتون باشد. این ذره با ریسمان بسته که یک حلقه تشکیل می دهد نمایش داده می شود، برخلاف ریسمان باز که دوسر آن باز است. از دیدگاه نظری، این بسیار مبهوت کننده بود. به جای اینکه سعی کنیم گرانش را به زور در این نظریه جای دهیم، گراویتون به طور طبیعی از آن به دست آمد. اگر نظریه ی ابرریسمان، قانون بنیادی طبیعت می بود، طوری وجود گرانش را الزام می کرد که تابحال هیچ نظریه ی پیشنهادی دیگری نکرده بود!

ادامه دارد...

🆔 @Physics3p

⚛ کانال فیزیک کوآنتوم👆👆👆

🎬 تاریخچه کیهان، زمین و انسان

در این ویدئو شاهد مراحل عمر کیهانی از بیگ بنگ تا مرگ زمین خواهید بود.❗

🆔 @Physics3p

📚 کتاب هفته

♐ ارسالی: کاربر عزیز Saeed

🆔 @Physics3p

#⃣ نظریه ریسمان ها

#قسمت_ششم

🆔 @Physics3p

🔰نظریه ی همه چیز: اولین انقلاب ابر ریسمان

🔸سال ۱۹۸۴ را خیلی ها شروع اولین انقلاب ابرریسمان می دانند. یافته ی اصلی ای که جرقه ی این انقلاب را زد، اثبات این موضوع بود که نظریه ی ریسمان برخلاف بسیاری از نظریه های گرانش کوانتومی، مثل ابرگرانش که در خلال دهه ی۱۹۷۰ بررسی شد، ناهنجاری ندارد. نزدیک به یک دهه بود که جان شوارتس روی نشان دادن این که نظریه ی ابرریسمان می تواند نظریه ی گرانش کوانتومی باشد کار میکرد. یار دیرین او، جوئل شرک، در ۱۹۸۰ از دنیا رفته بود که ضایعه ی بزرگی به شمار می رفت. در سال ۱۹۸۳ شوارتس با مایکل گرین همکاری می کرد، از معدود کسانی که در آن زمان برای کار کردن روی نظریه ی ریسمان متقاعد شده بود. اغلب دو مشکل بزرگ در نظریه های گرانشی کوانتومی ظاهر می شد: ناهنجاری و بی نهایتها که هیچکدام نشانه ی خوبی برای یک نظریه ی علمی نیست.

💢• بی نهایتها وقتی اتفاق می افتند که مقادیری مانند انرژی، احتمال یا انحنا به سرعت شروع به بزرگ شدن تا مقدار بی نهایت کنند.
💢• ناهنجاری ها مواردی که ممکن است فرایند های مکانیک کوانتومی به نقض تقارنی منجر شود که قرار بوده وجود داشته باشد.

🆔 @Physics3p

🔹اما نظریه ی ابرریسمان واقعا برای اجتناب از بی نهایت ها خوب بود. نظریه ی ریسمان، آن طور که گرین و شوارتس در سال ۱۹۸۴ ثابت کردند، عاری از ناهنجاری ها می باشد. آنها نشان دادند که نسخه های مشخص ۱۰ بعدی از نظریه ی ابرریسمان دقیقا قیدهایی دارد که همه ی ناهنجاری ها را خنثی می کند.این موضوع کل چشم انداز فیزیک نظری را عوض کرد. برای یک دهه، نظریه ی ابرریسمان نادیده گرفته شده بود،در حالی که هر روش دیگری برای خلق یک نظریه ی گرانش کوانتومی به خاطر بی نهایت ها و ناهنجاری ها شکست خورده بود. حالا این نظریه ی طرد شده-بدون ناهنجاری و کاملا محدود،مانند ققنوسی ریاضی از میان آن خاکستر سر برآورده بود.

🔸نظریه پردازان ریسمان کم کم به این فکر افتادند که نظریه ی ابرریسمان این قابلیت را دارد که همه ی نیروهای طبیعت را در قالب مجموعه ای ساده از قوانین فیزیکی متحد کند. مدلی زیبا که در آن همه چیز از انرژی های مختلف ریسمان های مرتعش ساخته شده بود. این همان ایده ای بود که از چنگ اینشتین گریخته بود: نظریه ای بنیادی از کل قوانین طبیعت که همه ی پدیده های مشاهده شده را توضیح می داد.

پایان

🆔 @Physics3p

🌐 کانال فیزیک کوآنتوم👆👆👆

دوستان سری اول مطالب مربوط به نظریه گسترده ریسمان به پایان رسید.

امیدوارم لذت کافی برده باشید🌹

مقاله: آنچه که‌ هر فیزیکدان باید درباره تئوری ریسمان بداند📚

نویسنده: ادوارد ویتن 👤

♐ کتاب مرتبط با نظریه رسیمان

🆔 @Physics3p

🔵تعدادی از تعاریف فیزیک کوانتوم
🔴بخش سوم

🔹۱)شفق های قطبی:
نمایش نور درخشانی که در جو فوقانی زمین اتفاق می افتد( و جو برخی سیاره های دیگر) و علت وقوع آن ذرات باد های خورشیدی هستند که در میدان‌مغناطیسی زمین (یا سیاره ای دیگر) به دام‌می افتند و به سمت ناحیه ی قطبی آن‌منحرف می شوند. این ذرات در برخورد با اتم های گازی جوی آن ها را تحریک کرده و نور تابش میکنند.

@physics3p
🔸۲)ستاره کوتوله سیاه:
یک کوتوله ی سفید که بقدری خنک شده است که هیچ‌نوع تابش قابل تشخیصی را از خود بروز نمی دهد. تا الان سن عالم ما به اندازه ای نرسیده است که کوتوله های سیاه شکل بگیرند.

@physics3p
🔸۳)جهان بسته: عالمی که انحنای آن به شکلی است که فضا نامتناهی ولی بدون مرز و محدوده است(مشابه با سطح یک کره) در غیاب یک نیروی دافعه چنین عالمی در نهایت دست از انبساط برداشته و بر روی خود فرو می ریزد.

@physics3p

بر اساس مکانیک کوانتوم، انرژی خلا، چگالی بسیار بالایی دارد نسبیت عام می­ گوید این مقدار انرژی، باید گرانش بسیار زیادی داشته باشد که این گرانش باعث انفجار تمام کیهان شود!!!

🆔 @Physics3p