"جهان خط" های: یک فرد ایستاده/یک فرد درحال دویدن/ و یک ماهواره درحال گردش بدور زمین
ادامه در:
کانال کیهانشناسی↙
@vialactea
ادامه در:
کانال کیهانشناسی↙
@vialactea
بررسی مخروط فضا زمان(قسمت اول)
قبل از پرداختن به مفهوم مخروط فضا زمان باید با اصطلاح "جهان خط" آشنا شویم. تصور کنید یک جسم در فضا زمان در حال حرکت است. مسیری را که این جسم در حین حرکت در فضا- زمان دنبال می کند "جهان خط" نامیده میشود.ما میخواهیم جهان خط یک جسم در حال سقوط در انحنای فضا زمان را بیابیم. در شکل بالا سه جهان خط را میبینید. اولی جهان خط یک فرد در حال سکون است. میبینید که در صفحه مکانی هیچ تغییری نداریم.تنها زمان است که طی میشود پس یک خط صاف خواهیم داشت که تنها در راستای محور زمان متغیر است. دقت داشته باشید که فضا دارای سه مولفه است اما در شکل نمادین بالا تنها قادر به ترسیم دو مولفه از آن بوده ایم. اما این هیچ خللی در توضیح و فهم مطلب وارد نمیکند. جهان خط دوم یک فرد در حال دویدن را نشان می دهد.می بینید که با گذر زمان ،جهان خط فرد در راستای مکان هم جابجا شده است. اما جهان خط سوم مربوط به یک ماهواره در حال چرخش به دور زمین است. نباید جهان خط را با ترسیم خود ماهواره و زمین اشتباه گرفت. این شکل ، تصویر چرخش ماهواره نیست چون ماهواره همواره در یک مسیر دایره ای و (نه فنری) به دور زمین می گردد. جهان خط تنها تغییرات در مکان و زمان یک جسم را نشان میدهد.اما برای درک مخروط های فضا زمان باید به سراغ جهان خط فوتون ها برویم...جهان خط فوتون ها در فضا زمان تخت را چگونه توصیف میکنیم؟؟؟؟
(ادامه دارد)
#جهان_خط #مخروط_فضا_زمان #کیهانشناسی #نسبیت_عام
کانال کیهانشناسی↙
@vialactea
قبل از پرداختن به مفهوم مخروط فضا زمان باید با اصطلاح "جهان خط" آشنا شویم. تصور کنید یک جسم در فضا زمان در حال حرکت است. مسیری را که این جسم در حین حرکت در فضا- زمان دنبال می کند "جهان خط" نامیده میشود.ما میخواهیم جهان خط یک جسم در حال سقوط در انحنای فضا زمان را بیابیم. در شکل بالا سه جهان خط را میبینید. اولی جهان خط یک فرد در حال سکون است. میبینید که در صفحه مکانی هیچ تغییری نداریم.تنها زمان است که طی میشود پس یک خط صاف خواهیم داشت که تنها در راستای محور زمان متغیر است. دقت داشته باشید که فضا دارای سه مولفه است اما در شکل نمادین بالا تنها قادر به ترسیم دو مولفه از آن بوده ایم. اما این هیچ خللی در توضیح و فهم مطلب وارد نمیکند. جهان خط دوم یک فرد در حال دویدن را نشان می دهد.می بینید که با گذر زمان ،جهان خط فرد در راستای مکان هم جابجا شده است. اما جهان خط سوم مربوط به یک ماهواره در حال چرخش به دور زمین است. نباید جهان خط را با ترسیم خود ماهواره و زمین اشتباه گرفت. این شکل ، تصویر چرخش ماهواره نیست چون ماهواره همواره در یک مسیر دایره ای و (نه فنری) به دور زمین می گردد. جهان خط تنها تغییرات در مکان و زمان یک جسم را نشان میدهد.اما برای درک مخروط های فضا زمان باید به سراغ جهان خط فوتون ها برویم...جهان خط فوتون ها در فضا زمان تخت را چگونه توصیف میکنیم؟؟؟؟
(ادامه دارد)
#جهان_خط #مخروط_فضا_زمان #کیهانشناسی #نسبیت_عام
کانال کیهانشناسی↙
@vialactea
مخروط های نوری قسمت دوم:
در پست قبل ، "جهان خط" را تعریف کردیم.حالا یک لامپ را تصور کنید که در مبدا محور زمان شروع به کار میکند و فلاش میزند. این اتفاق را رویداد "آ" می نامیم. برای فوتونهایی که از لامپ نشر می یابند ،جهان خط ها یک مخروط نوری را تشکیل میدهند که بیانگر برش های دایره ای افقی در جبهه موج کروی نور در حال انبساط هستند.جهان خط های مستقیم پرتوهای نوری، با محور زمان زاویهی 45 درجه می سازند. برای سایر اجسام از جمله خود ما که دارای جرم هستیم و سنگین تر از فوتون می باشیم جهان خط و محور زمان کمتر از 45 درجه زاویه دارد.یعنی مخروط نوری ما الزاماً مخروطی لاغرتر! است مگر اینکه به سرعت نور برسیم! بنابراین داخل مخروط نوری نشان دهنده ی آینده ی رویداد "آ" است و شامل تمام اتفاقاتی است که رویداد " آ " میتواند بدست بیاورد.یعنی تمام رویداد هایی که به روش علّی میتواند از " آ" تاثیر بپذیرد. اما مخروط نوری زیر محور زمان چیست؟؟؟ داخل این مخروط گذشته ی رویداد "ا" قرار دارد.یعنی تمام رویداد هایی که مسافر "آ" میتواند همانطور که لامپ فلاش میزد به آن برسد. به عبارت بهتر گذشته ممکن شامل تمام مکانهایی در فضا و زمان هر رویداد است که در اینجا می توانسته سبب خاموش شدن لامپ فلاش یا هر تاثیر دیگری بر آن شود.
اما یک مکان دیگر هم داریم. در خارج از مخروط های نوری گذشته و آینده، یک مکان ناشناخته ی دیگر می باشد.در مورد این بخش از فضا- زمان مسافر رویداد " آ" نمیتواند هیج دانشی داشته باشد و نمیتواند هیچ تاثیری از آن بگیرد یا بر آن تاثیری داشته باشد. شاید برای شما عجیب باشد که نواحی گسترده ای از فضا- زمان از ما پنهان شده اند!!
در اصل هر رویداد در فضا زمان، یک جفت مخروط نوری دارد!ما و شما نیز دارای یک جفت مخروط نوری هستیم. منحنی نوری برای همه ی ما شامل سه قسمت است: مخروط گذشته، مخروط آینده و "هرجای دیگر". هر اتفاقی که در گذشته ی شما افتاده است در مخروط گذشته قرار میگیرد و هر اتفاقی که هنوز شما را تحت تاثیر قرار نداده ،کل آینده ی شما، تقدیر شما همه و همه در مخروط نوری آینده ی شما قرار دارد.هرگز به سایر قسمت های فضا زمان(با اینکه وجود دارند) تاثیری نخواهیم گذاشت و از آنها تاثیری نخواهیم پذیرفت.
#مخروط_نوری #فضا_زمان #کیهانشناسی #نسبیت_عام
کانال کیهانشناسی:
@vialactea
در پست قبل ، "جهان خط" را تعریف کردیم.حالا یک لامپ را تصور کنید که در مبدا محور زمان شروع به کار میکند و فلاش میزند. این اتفاق را رویداد "آ" می نامیم. برای فوتونهایی که از لامپ نشر می یابند ،جهان خط ها یک مخروط نوری را تشکیل میدهند که بیانگر برش های دایره ای افقی در جبهه موج کروی نور در حال انبساط هستند.جهان خط های مستقیم پرتوهای نوری، با محور زمان زاویهی 45 درجه می سازند. برای سایر اجسام از جمله خود ما که دارای جرم هستیم و سنگین تر از فوتون می باشیم جهان خط و محور زمان کمتر از 45 درجه زاویه دارد.یعنی مخروط نوری ما الزاماً مخروطی لاغرتر! است مگر اینکه به سرعت نور برسیم! بنابراین داخل مخروط نوری نشان دهنده ی آینده ی رویداد "آ" است و شامل تمام اتفاقاتی است که رویداد " آ " میتواند بدست بیاورد.یعنی تمام رویداد هایی که به روش علّی میتواند از " آ" تاثیر بپذیرد. اما مخروط نوری زیر محور زمان چیست؟؟؟ داخل این مخروط گذشته ی رویداد "ا" قرار دارد.یعنی تمام رویداد هایی که مسافر "آ" میتواند همانطور که لامپ فلاش میزد به آن برسد. به عبارت بهتر گذشته ممکن شامل تمام مکانهایی در فضا و زمان هر رویداد است که در اینجا می توانسته سبب خاموش شدن لامپ فلاش یا هر تاثیر دیگری بر آن شود.
اما یک مکان دیگر هم داریم. در خارج از مخروط های نوری گذشته و آینده، یک مکان ناشناخته ی دیگر می باشد.در مورد این بخش از فضا- زمان مسافر رویداد " آ" نمیتواند هیج دانشی داشته باشد و نمیتواند هیچ تاثیری از آن بگیرد یا بر آن تاثیری داشته باشد. شاید برای شما عجیب باشد که نواحی گسترده ای از فضا- زمان از ما پنهان شده اند!!
در اصل هر رویداد در فضا زمان، یک جفت مخروط نوری دارد!ما و شما نیز دارای یک جفت مخروط نوری هستیم. منحنی نوری برای همه ی ما شامل سه قسمت است: مخروط گذشته، مخروط آینده و "هرجای دیگر". هر اتفاقی که در گذشته ی شما افتاده است در مخروط گذشته قرار میگیرد و هر اتفاقی که هنوز شما را تحت تاثیر قرار نداده ،کل آینده ی شما، تقدیر شما همه و همه در مخروط نوری آینده ی شما قرار دارد.هرگز به سایر قسمت های فضا زمان(با اینکه وجود دارند) تاثیری نخواهیم گذاشت و از آنها تاثیری نخواهیم پذیرفت.
#مخروط_نوری #فضا_زمان #کیهانشناسی #نسبیت_عام
کانال کیهانشناسی:
@vialactea
آیا بازیکنی را می شناسید که قبل از اینکه توپ به او برسد به آن ضربه بزند؟؟؟کوانتوم او را به شما معرفی خواهد کرد!
ادامه در
کانال کیهانشناسی:
@vialactea
ادامه در
کانال کیهانشناسی:
@vialactea
به درخواست یکی از مخاطبان این پست در مورد زمان بحث خواهیم کرد.البته سعی میکنیم مفاهیم عام و فلسفی زمان را به هیچ وجه بیان نکنیم چرا که مطالب زیادی در این باره نوشته شده و بارها و بارها در صفحات مختلف به چالش کشیده شده است.ما میخواهیم برگی از زمان را ورق بزنیم که کمتر در جایی بیان شده است."یعنی اصل عدم قطعیت و ابهام در زمان"...قبل از هر چیز این نکته حائز اهمیت است که چیزی که برای ما قابل درک نیست دلیل بر غلط بودن آن مطلب نمی باشد پس اگر نتوانستید مطلب زیر را به خود بقبولانید به دنبال نقض سریع و متعصبانه ی آن نباشید چراکه اگر فهم آن ساده بود انشتین با آن مخالفت نمیکرد!!!
پراکندگی کامپتون فرایندی است که در آن یک فوتون به یک الکترون برخورد میکند و باریکه ی ایکس از الکترون پراکنده میشود. این فرایند با تغییر در فرکانس فوتون همراه است.این پدیده را میشود به صورت طرحواره بالا نشان داد.فاینمن برای این پراکندگی دو نمودار رسم کرده است. برای انجام محاسبات مربوط به تکانه باید احتمال های دو نمودار باهم جمع و مجذور شود.نمودار اول مربوط به فرایندی است که در طی آن الکترون به سرعت فوتون را جذب می کند و حالت حد وسط کوتاه عمری ایجاد میشود و سپس یک فوتون نشر می یابد. هیچ چیز عجیبی در این نمودار نیست.شما میتوانید تصورات خود را در این مورد ساده تر کنید.یک توپ را بعنوان فوتون در نظر بگیرید که به سمت شما می آید و شما بایک چوب بیسبال به آن ضربه میزنید.در کسری از زمان توپ و چوب بازی بهم وصل هستند و سپس جدا میشوند.ابتدا توپ به سمت شما آمده، شما ضربه را زده اید و آن را پرتاب کرده اید.اما زیاد امیدوارد به فهم مطلب نباشید! نمودار دوم به این سادگی قابل فهم نیست!! در نمودار دوم حالت های اول و آخر عیناً مثل قبل است اما حالت وسط به طور کلی فرق دارد.با کمال تعجب باید بگوییم در اینجا ابتدا فوتون پرتاب میشود و سپس فوتون اولیه جذب میشود!! شما یقیناً هیچ بازیکنی را نمیشناسید که قبل از اینکه توپ به او برسد به آن ضربه بزند!! اگر لفظی تعبیر شود، نمودار دوم فاینمن دقیقاً همین را به ما می گوید! توپ ابتدا پرتاب شده سپس بازیکن ضربه را زده است!!! اما این با پندار ما از عالم که با نظم کوک شده در تعارض کامل است!چه باید کرد؟!! شاید تصور کنیم اصلا چه نیازی به نمودار دوم داریم آنهم وقتی نمودار اول کاملا قابل فهم است و سعی ندارد ما را به جنون بکشاند! مشکل همین جاست! ما به نمودار دوم نیاز داریم. وقتی میخواهیم سطح مقطح پراکندگی را محاسبه کنیم دو راه پیش رو داریم: اول اینکه با بکار گیری سر راست نمودار اول سطح مقطع را محاسبه کنیم و راه دوم اینکه هر دو نمودار را در محاسبات وارد کنیم. وقتی هردوی این روشها را امتحان کردیم دریافتیم که دو جواب کاملا متفاوت بدست می آید.با تاسف باید بگوییم که راه حل دوم با داده ها در توافق است نه اولی!. اینجاست که نتیجه میگیریم باید در تحلیل خود نمودار دوم فاینمن که زمان را به هم ریخته است را نیز وارد کنیم. البته ما هرگز نمیتوانیم پراکندگی را در "مدت زمان بهم ریخته" به دام بیندازیم چون این مدت زمان کوتاهتر از زمان موجود در اصل عدم قطعیت است. پس با اینکه میدانیم فوتون نهایی دو راه برای انتشار داشته : (یعنی اول فوتون به الکترون برخورد کرده و سپس فوتون با فرکانس متفاوت پراکنده شده) یا (اول فوتون نهایی پراکنده شده سپس فوتونی به الکترون برخورد کرده) نمیتوانیم تعیین کنیم فوتون خروجی ما از کدام یک از این دو راه گذشته است!! آیا فوتون ما در مسیر خود زمان را به هم ریخته یا فوتون سر به راهی بوده و زمان عادی را طی کرده است!
#زمان #نمودار_فاینمن #اصل_عدم_قطعیت
کانال کیهانشناسی:
@vialactea
پراکندگی کامپتون فرایندی است که در آن یک فوتون به یک الکترون برخورد میکند و باریکه ی ایکس از الکترون پراکنده میشود. این فرایند با تغییر در فرکانس فوتون همراه است.این پدیده را میشود به صورت طرحواره بالا نشان داد.فاینمن برای این پراکندگی دو نمودار رسم کرده است. برای انجام محاسبات مربوط به تکانه باید احتمال های دو نمودار باهم جمع و مجذور شود.نمودار اول مربوط به فرایندی است که در طی آن الکترون به سرعت فوتون را جذب می کند و حالت حد وسط کوتاه عمری ایجاد میشود و سپس یک فوتون نشر می یابد. هیچ چیز عجیبی در این نمودار نیست.شما میتوانید تصورات خود را در این مورد ساده تر کنید.یک توپ را بعنوان فوتون در نظر بگیرید که به سمت شما می آید و شما بایک چوب بیسبال به آن ضربه میزنید.در کسری از زمان توپ و چوب بازی بهم وصل هستند و سپس جدا میشوند.ابتدا توپ به سمت شما آمده، شما ضربه را زده اید و آن را پرتاب کرده اید.اما زیاد امیدوارد به فهم مطلب نباشید! نمودار دوم به این سادگی قابل فهم نیست!! در نمودار دوم حالت های اول و آخر عیناً مثل قبل است اما حالت وسط به طور کلی فرق دارد.با کمال تعجب باید بگوییم در اینجا ابتدا فوتون پرتاب میشود و سپس فوتون اولیه جذب میشود!! شما یقیناً هیچ بازیکنی را نمیشناسید که قبل از اینکه توپ به او برسد به آن ضربه بزند!! اگر لفظی تعبیر شود، نمودار دوم فاینمن دقیقاً همین را به ما می گوید! توپ ابتدا پرتاب شده سپس بازیکن ضربه را زده است!!! اما این با پندار ما از عالم که با نظم کوک شده در تعارض کامل است!چه باید کرد؟!! شاید تصور کنیم اصلا چه نیازی به نمودار دوم داریم آنهم وقتی نمودار اول کاملا قابل فهم است و سعی ندارد ما را به جنون بکشاند! مشکل همین جاست! ما به نمودار دوم نیاز داریم. وقتی میخواهیم سطح مقطح پراکندگی را محاسبه کنیم دو راه پیش رو داریم: اول اینکه با بکار گیری سر راست نمودار اول سطح مقطع را محاسبه کنیم و راه دوم اینکه هر دو نمودار را در محاسبات وارد کنیم. وقتی هردوی این روشها را امتحان کردیم دریافتیم که دو جواب کاملا متفاوت بدست می آید.با تاسف باید بگوییم که راه حل دوم با داده ها در توافق است نه اولی!. اینجاست که نتیجه میگیریم باید در تحلیل خود نمودار دوم فاینمن که زمان را به هم ریخته است را نیز وارد کنیم. البته ما هرگز نمیتوانیم پراکندگی را در "مدت زمان بهم ریخته" به دام بیندازیم چون این مدت زمان کوتاهتر از زمان موجود در اصل عدم قطعیت است. پس با اینکه میدانیم فوتون نهایی دو راه برای انتشار داشته : (یعنی اول فوتون به الکترون برخورد کرده و سپس فوتون با فرکانس متفاوت پراکنده شده) یا (اول فوتون نهایی پراکنده شده سپس فوتونی به الکترون برخورد کرده) نمیتوانیم تعیین کنیم فوتون خروجی ما از کدام یک از این دو راه گذشته است!! آیا فوتون ما در مسیر خود زمان را به هم ریخته یا فوتون سر به راهی بوده و زمان عادی را طی کرده است!
#زمان #نمودار_فاینمن #اصل_عدم_قطعیت
کانال کیهانشناسی:
@vialactea
اغلب شما با آزمایش شرودینگر آشنا هستید...آزمایشی که خود شرودینگر آن را به صراحت یک آزمایش مسخره و مضحک خواند!!گربه ای در جعبه ای است که ابزاری خبیثانه در آن تعبیه شده است.بطوریکه اگر فقط یکی از اتم های ماده ی درون جعبه فروپاشی کند چکشی رها میشود و شیشه سم را میشکند و گربه سم را تنفس کرده و میمیرد! اگر اتم فروپاشی نکند گربه زنده خواهد ماند.!!پس بعد از یکساعت که سراغ جعبه بیاییم قبل از گشودن در جعبه نمیدانیم گربه زنده است یا مرده! در این حالت تابع موج برای گربه دارای دو جمله است که در شکل آنرا نوشته ایم. به محض گشودن در جعبه تابع موج سمت چپ به یکی از دو حالت سمت راست رمبش میکند و مقدار جمله دوم صفر میشود.گربه قبل از گشودن در جعبه در حالتی زنده مرده بسر می برد.اما این آزمایش به طرز قابل ملاحظه ای ظریف و مستلزم دقت است. بعد از گشودن در جعبه همه ابهامات بیهوده میشوند! پارادوکسی باقی نمی ماند!پارادوکس گربه را میتوان برای هر وضعی که دو احتمال مانع الجمع دارند باز نویسی کرد.سکه ای را به هوا پرتاب کنید.حتما یا شیر یا خط خواهد امد و هرگز اتفاق عجیبی رخ نخواهد داد! اگر در اتاقی باشید که دو پنجره باز داشته باشد وتوپی را پرتاب کنید اگر توپ روی چمن بیفتد پس الزاما می بایست از یکی از پنجره های اتاق رد شده باشد.توپ از این یا آن پنجره عبور میکند نه هردو پنجره .اما الکترون همزمان میتواند از هردو پنجره عبور کند!!پدیده تداخل به همین علت بوجود می آید!اما چرا رفتار کوانتومی در دنیای بزرگ مقیاس دیده نمیشود؟
اولین فکری که در پاسخ به ذهن ما میرسد این است که پارادوکس گربه یک معضل واقعی را مطرح نمیکند .همچنین قوانین مکانیک کوانتوم برای دنیای بزرگ مقیاس کاربرد ندارد.همیشه برای توجیه رفتار اتم ها و فوتونها و نظایر انها ابداع شده و در یک کلام کوانتوم "نظریه ی کوچک ها" است. اما اینطور نیست! کوانتوم بطور خونسردانه ای مدعی کاربرد در دنیای بزرگ مقیاس نیز هست!در قواعد مکانیک کوانتومی هرگز و هیچ کجا تبصره ای را نمی یابیم که معادله شرودینگر را تنها برای اجسام کوچک محدود کند! همانطور که در مورد الکترون ها کاربرد دارد در مورد توپی که از پنجره پرتاب میکنید و گربه ی در جعبه نیز صدق می کند!پس چرا گربه و توپ از خودشان رفتار کوانتومی بروز نمی دهند؟چند علت وجود دارد که مهمترین آنها سه مورد است: شرایط تداخل، اصل عدم قطعیت و تونل زنی کوانتومی. در ادامه این موارد را تشریح میکنیم!
#کوانتوم #اصل_عدم_قطعیت #گربه_شرودینگر #پارادوکس_گربه
کانال کیهانشناسی↙
@vialactea
اولین فکری که در پاسخ به ذهن ما میرسد این است که پارادوکس گربه یک معضل واقعی را مطرح نمیکند .همچنین قوانین مکانیک کوانتوم برای دنیای بزرگ مقیاس کاربرد ندارد.همیشه برای توجیه رفتار اتم ها و فوتونها و نظایر انها ابداع شده و در یک کلام کوانتوم "نظریه ی کوچک ها" است. اما اینطور نیست! کوانتوم بطور خونسردانه ای مدعی کاربرد در دنیای بزرگ مقیاس نیز هست!در قواعد مکانیک کوانتومی هرگز و هیچ کجا تبصره ای را نمی یابیم که معادله شرودینگر را تنها برای اجسام کوچک محدود کند! همانطور که در مورد الکترون ها کاربرد دارد در مورد توپی که از پنجره پرتاب میکنید و گربه ی در جعبه نیز صدق می کند!پس چرا گربه و توپ از خودشان رفتار کوانتومی بروز نمی دهند؟چند علت وجود دارد که مهمترین آنها سه مورد است: شرایط تداخل، اصل عدم قطعیت و تونل زنی کوانتومی. در ادامه این موارد را تشریح میکنیم!
#کوانتوم #اصل_عدم_قطعیت #گربه_شرودینگر #پارادوکس_گربه
کانال کیهانشناسی↙
@vialactea
آیا توپی که از اتاق به بیرون پرتاب کرده اید و در حیاط افتاده است میتواند از هردو پنجره عبور کرده باشد؟
کوانتوم به شما پاسخ میدهد:بله!!
توضیح در:
کانال کیهانشناسی↙
@vialactea
کوانتوم به شما پاسخ میدهد:بله!!
توضیح در:
کانال کیهانشناسی↙
@vialactea
در پست قبل سه دلیل برای این که اجسام بزرگ مقیاس از جمله خود ما آثار عجیب کوانتومی را از خودشان بروز می دهند بر شمردیم! اول تداخل ، دوم اصل عدم قطعیت و سوم ،تونل زنی کوانتومی...در این پست به تشریح این سه گزاره می پردازیم:
به مثال توپی بر میگردیم که از اتاقی که دارای دو پنجره باز بود به بیرون پرتاب می شد و طبق کوانتوم باید انتظار داشته باشیم توپ از هر دو پنجره رد شود یعنی دارای آثار تداخلی شود! پس چرا چنین نمیشود؟؟؟ باید بدانیم که نوارهای تاریک و روشن تداخل وقتی ایجاد میشوند که اختلاف مسیر به اندازه ی یک طول موج دوبروی باشد.طول موج دوبروی دارای رابطه ای است که با جرم جسم نسبت عکس دارد.یعنی هرچه جسمی وزین تر باشد طول موج دوبروی آن کمتر است.شما نیز دارای طول موج دوبروی هستید!اما این طول موج انقدر کوچک است که با دقت اندازه گیری های فعلی هرگز نمیتوان آثار این طول موج را آشکار سازی کرد. پس حتی برای یک جرم دویست گرمی نیز طول موج دوبروی از مرتبه ی منفی سی تا چهل می باشد که بسیار بسیار از ابعاد یک اتم کوچکتر است و ما حقیقتاً قادر به اشکار سازی چنین طول موج کوتاهی نیستیم! دومین مورد اصل عدم قطعیت است.همه اجسام میکروسکوپی و ماکروسکوپی باید مشمول اصل عدم قطعیت باشند.همین طور نیز هست. اما این اثر در اجسام بزرگ چنان کوچک است که عملاً پیامدی ندارد.همان جرم دویست گرمی را در نظر بگیرید. این جسم عدم قطعیت سرعتی از مرتبه ی ده به توان منفی سی خواهد داشت.پس دیگر برای ما ملموس و قابل اندازه گیری در ازمایشگاه نیست.و اما مورد آخر تونل زنی کوانتومی است...تونل زنی کوانتومی یکی دیگر از آثار شگفت انگیز کوانتوم است.ذرات آلفایی که در جاذبه ی هسته به دام افتاده اند و توان گریختن از سد پتانسیل را ندارند به ناگاه در دتکتور آشکار سازی میشوند؟ چه کسی آنها را نجات داده و موفق به فرار کرده است؟؟؟تونل زنی در بزرگ مقیاس یعنی شما را در یک سلول زندانی کرده اند.تصور کنید میتوانستید با نیرویی جادویی دل دیوار زندان رد شوید! طبق کوانتوم میتوانید! اما چرا تا بحال کسی چنین کاری نکرده است؟؟؟بیایید روی دوست خود امتحان کنیم! وزن دوست ما صد کیلوگرم است.او را در اتاقی با دیوارهایی به ضخامت یک متر زندانی کرده ایم. فرض کنیم پرتابه ای که میتواند دیوار زندان را بشکند دارای سرعت هزار مایل بر ساعت باشد.چنین پرتابه ای را ده کیلوگرمی فرض کنیم.پس طبق محاسبات این انرژی معادل ده به توان شش ژول است.این همان پتانسیل سد می باشد.حال انرژی جنبشی دوست زندانی خود را محاسبه کنیم!اگر او بدون وقفه در سلول به جلو و عقب راه میرود.اگر قدم برداشتن او چند مایل در ساعت باشد انرژی او ده به توان دو ژول میشود.با این احتساب احتمال رد شدن او از دیوار عدد دلهره آور "ده بتوان ِ منفی ده بتوان سی و هشت" !!!! خواهد شد.اگر زندانی مرتب عقب و جلو برود و هرگز نخوابد در باقیمانده ی عمرش تقریباً ده بتوان هشت بار با دیوار مواجه میشود.اگر زندانی در کل تاریخ کیهان از زمان بیگ بنگ تا امروز مانند ذره ی آلفا عقب و جلو برود بازهم احتمال عبورش از دیوار صفر نیست اما نزدیک صفر است و این برای رهایی او کافی نیست! بدین سان نتیجه میگیریم که آثار کوانتومی با اینکه در تمام موارد صدق میکنند و بر کل هستی از بزرگ مقیاس تا ذرات بنیادی حکمرانی میکنند اما با عمر و صبری که ما داریم نقش محسوسی برای "ما" در دنیای بزرگ مقیاس بر عهده ندارند.کوانتوم به همه ی زندانیان حبس ابد توصیه میکند: برای رهایی خود به دیوار ضربه بزن و از آن عبور کن!! اما تنها زندانیان آلفا از گوش کردن به این توصیه خاطره ی خوشی دارند.
#کوانتوم #تونل_زنی #تداخل #عدم_قطعیت
کانال کیهانشناسی
@vialactea
به مثال توپی بر میگردیم که از اتاقی که دارای دو پنجره باز بود به بیرون پرتاب می شد و طبق کوانتوم باید انتظار داشته باشیم توپ از هر دو پنجره رد شود یعنی دارای آثار تداخلی شود! پس چرا چنین نمیشود؟؟؟ باید بدانیم که نوارهای تاریک و روشن تداخل وقتی ایجاد میشوند که اختلاف مسیر به اندازه ی یک طول موج دوبروی باشد.طول موج دوبروی دارای رابطه ای است که با جرم جسم نسبت عکس دارد.یعنی هرچه جسمی وزین تر باشد طول موج دوبروی آن کمتر است.شما نیز دارای طول موج دوبروی هستید!اما این طول موج انقدر کوچک است که با دقت اندازه گیری های فعلی هرگز نمیتوان آثار این طول موج را آشکار سازی کرد. پس حتی برای یک جرم دویست گرمی نیز طول موج دوبروی از مرتبه ی منفی سی تا چهل می باشد که بسیار بسیار از ابعاد یک اتم کوچکتر است و ما حقیقتاً قادر به اشکار سازی چنین طول موج کوتاهی نیستیم! دومین مورد اصل عدم قطعیت است.همه اجسام میکروسکوپی و ماکروسکوپی باید مشمول اصل عدم قطعیت باشند.همین طور نیز هست. اما این اثر در اجسام بزرگ چنان کوچک است که عملاً پیامدی ندارد.همان جرم دویست گرمی را در نظر بگیرید. این جسم عدم قطعیت سرعتی از مرتبه ی ده به توان منفی سی خواهد داشت.پس دیگر برای ما ملموس و قابل اندازه گیری در ازمایشگاه نیست.و اما مورد آخر تونل زنی کوانتومی است...تونل زنی کوانتومی یکی دیگر از آثار شگفت انگیز کوانتوم است.ذرات آلفایی که در جاذبه ی هسته به دام افتاده اند و توان گریختن از سد پتانسیل را ندارند به ناگاه در دتکتور آشکار سازی میشوند؟ چه کسی آنها را نجات داده و موفق به فرار کرده است؟؟؟تونل زنی در بزرگ مقیاس یعنی شما را در یک سلول زندانی کرده اند.تصور کنید میتوانستید با نیرویی جادویی دل دیوار زندان رد شوید! طبق کوانتوم میتوانید! اما چرا تا بحال کسی چنین کاری نکرده است؟؟؟بیایید روی دوست خود امتحان کنیم! وزن دوست ما صد کیلوگرم است.او را در اتاقی با دیوارهایی به ضخامت یک متر زندانی کرده ایم. فرض کنیم پرتابه ای که میتواند دیوار زندان را بشکند دارای سرعت هزار مایل بر ساعت باشد.چنین پرتابه ای را ده کیلوگرمی فرض کنیم.پس طبق محاسبات این انرژی معادل ده به توان شش ژول است.این همان پتانسیل سد می باشد.حال انرژی جنبشی دوست زندانی خود را محاسبه کنیم!اگر او بدون وقفه در سلول به جلو و عقب راه میرود.اگر قدم برداشتن او چند مایل در ساعت باشد انرژی او ده به توان دو ژول میشود.با این احتساب احتمال رد شدن او از دیوار عدد دلهره آور "ده بتوان ِ منفی ده بتوان سی و هشت" !!!! خواهد شد.اگر زندانی مرتب عقب و جلو برود و هرگز نخوابد در باقیمانده ی عمرش تقریباً ده بتوان هشت بار با دیوار مواجه میشود.اگر زندانی در کل تاریخ کیهان از زمان بیگ بنگ تا امروز مانند ذره ی آلفا عقب و جلو برود بازهم احتمال عبورش از دیوار صفر نیست اما نزدیک صفر است و این برای رهایی او کافی نیست! بدین سان نتیجه میگیریم که آثار کوانتومی با اینکه در تمام موارد صدق میکنند و بر کل هستی از بزرگ مقیاس تا ذرات بنیادی حکمرانی میکنند اما با عمر و صبری که ما داریم نقش محسوسی برای "ما" در دنیای بزرگ مقیاس بر عهده ندارند.کوانتوم به همه ی زندانیان حبس ابد توصیه میکند: برای رهایی خود به دیوار ضربه بزن و از آن عبور کن!! اما تنها زندانیان آلفا از گوش کردن به این توصیه خاطره ی خوشی دارند.
#کوانتوم #تونل_زنی #تداخل #عدم_قطعیت
کانال کیهانشناسی
@vialactea
کوانتوم همه ی زندانیان حبس ابد را وسوسه میکند که :
"برای رهایی از دیوارعبور کن!"
توضیح بیشتر در
کانال کیهانشناسی
@vialactea
"برای رهایی از دیوارعبور کن!"
توضیح بیشتر در
کانال کیهانشناسی
@vialactea
تله پاتی از خیال تا واقعیت...
آزمایشی از تلپورت که امتحان شد و نتیجه داد!
شرح در پست آینده
کانال کیهانشناسی↙
@vialactea
آزمایشی از تلپورت که امتحان شد و نتیجه داد!
شرح در پست آینده
کانال کیهانشناسی↙
@vialactea
در سال 1960 توماس ماتیوز و آلن سندیج در حال جستجوی یک همدم نوری برای چشمه رادیویی دیگر،3C48 ، بودند. آنها یک جسم ستاره مانند با قدر 16 که دارای طیف منحصر به فردی با خطوط نشری پهن بود و با طیف هیچ عنصر یا مولکول شناخته شده ای یکی نبود را یافتند. سندیج می نویسد:" چیز بسیار عجیب و غریبی بود!". در واقع آنها این جسم را نمی توانستند در هیچ کدام از دسته های قبلی قرار دهند.این مورد را بعنوان یک استثنا کنار گذاشتند.اما در سال 1963 یک طیف عجیب و غریب مشابه برای چشمه رادیویی دیگری با یک ظاهر ستاره ای دیده شد، یعنی 3C273 .ستاره شناسان فهمیدند که با دسته ای جدید از اجسام ستاره ای روبرو هستند و دیگر نمیتوان آنها را بعنوان استثنا کنار گذاشت و باید دسته ای جدید برای آنان تعریف کرد.بنا براین ،این دو جسم و چشمه های مشابه دیگر به عنوان چشمه های رادیویی اختروش دسته بندی شدند و به عنوان "اختروش ها" شناخته میشوند. درک اختروش ها بسیار دشوار است. یک سوال عجیب وجود داشت و آن اینکه چرا طیف اختروش ها شبیه هیچ کدام از طیف های شناخته شده نبود؟؟؟؟ اواخر همان سال این رمز و راز تا حدودی گشوده شد. زمانیکه منجم هلندی مارتن اشمیت متوجه شدکه الگوی خطوط نشری پهن، 3C273 شبیه به الگوی خطوط بالمر هیدروژن است. این خطوط آشنا به شدت به طول موج های ناآشنایی قرمز گرا شده بودند در نتیجه شناسایی آنها را مشکل ساخته بود. به طیف موجود در عکس دقت کنید.طیف بالایی طیف اختر وش و طیف پایین طیف واقعی هیدروژن است.ببینید که انتقال به قرمز چقدر ظاهر این طیف را دستخوش تغییر کرده و به همین جهت تا مدتها شناسایی آن را ناممکن کرده بود. این انتقال دوپلری بدین معنی است که 3C273 با حدود چهار و نیم درصد تندی نور در حال دور شدن از زمین می باشد!!با توجه به قانون هابل ،فاصله ی این جسم قابل مجاسبه است و بسیار بسیار دور تر از چیزی است که میتوان از درخشندگی آن انتظار داشت. همکاران اشمیت محاسبه کردند که 3C48 یک قرمز گرایی حتی بزرگتر دارد، و بنابراین دورتر است! منجمین فهمیدند که 3C48 یکی از دورترین اجسامی است که تا آن زمان در جهان کشف شده بود. بار دیگر به تصویر بالا و درخشندگی بسیار زیاد این اختروش نگاه کنید...این درخشندگی ،مهمترین شناسه ی اختروش هاست.اختروش ها برای آنکه از چنین فواصل زیادی مرئی باشند، باید فوق العاده قدرتمند باشند.نکته ی جالب دیگر اینکه اختروش ها به ندرت به یکدیگر نزدیک هستند. آنها اجسامی تنها و منزوی می باشند اما زمانی در بررسی ها دو اختر وش یافت شد که تنها 6 ثانیه قوسی باهم فاصله داشتند!جالبتر اینکه آنها تقریباً طیف یکسانی داشتند و قرمز گرایی آنها نیز یکی بود. پس از مدتی سردرگمی ،با بررسی های بعدی طبق اطلاعات موجود ثابت شد که این دو اختروش دوقلو نیستند! بلکه تصاویر نوری "یک اختروش" میباشند و توسط کهکشان میانی تهیه شده است.در واقع کهکشان، نقش یک عدسی گرانشی را بین ما و اختروش بازی میکند...
#اختروش #کیهانشناسی
کانال کیهانشناسی↙
@vialactea
#اختروش #کیهانشناسی
کانال کیهانشناسی↙
@vialactea
در پست های قبلی برخوردهای کهکشانی را بررسی کردیم و گفتیم برخورد بین کهکشان ها غالباً از نوع دینامیکی هست یعنی جسمی در حین حرکت خود به واسطه ی گرانش، اجسام دیگر را جذب کرده و اینگونه کهکشان ها باهم برخورد میکنند.امروز یک نمونه ی استثنایی از برخورد را بررسی میکنیم: "برخورد رودررو"!
برخوردی که بین دو کهکشان روی میدهد و ستارگان آنها زمان کافی برای پاسخ ندارند. حتی در مورد خاصی که دو سیستم از یکدیگر میگذرند ، هیچ اصطکاک دینامیکی قابل توجهی وجود ندارد زیرا هیچ افزایش چگالی قابل ملاحظه ای وجود ندارد. در این تقریب، ستارگان زمان کافی برای تغییر موقعیت خود ندارند و درنتیجه انرژی پتانسیل هر کهکشان توسط برخورد بدون تغییر می ماند. با این حال کار گرانشی که هر کهکشان برروی دیگری انجام میدهد انرژی جنبشی داخلی هر دو کهکشان را به روش تصادفی افزایش میدهد. تصور کنید یکی از کهکشانها در خلال برخورد مقداری انرژی جنبشی داخلی بدست می آورد.
برای تعیین اینکه چگونه واکنش نشان خواهد داد، فرض کنید که کهکشان در ابتدا در تعادل بوده است و از قضیه ویریال پیروی میکرده است. انرژی های جنبشی، پتانسیل و کل توسط رابطه اول در تصویر به یکدیگر مربوط میشوند.
در خلال برخورد انرژی جنبشی اندکی افزایش می یابد ، انرژی پتانسیل ثابت است و انرژی کل نیز افزایش خواهد داشت در این زمان کهکشان از تعادل ویریال خارج میشود و زمانی که مجدداً تعادل برقرار شود ، انرژی جنبشی نهایی برابر است با رابطه ی دوم.
در این رابطه میبینید که در جمله ی نهایی ،از مقدار انرژی جنبشی اندکی کم شده است.این کاهش باعث تعادل مجدد میشود.حال این کاهش چگونه میتواند صورت بگیرد؟
یک راه برای بدست آوردن تعادل مجدد این است که انرژی جنبشی اضافی را به انرژی پتانسیل گرانشی افزوده تبدیل کنیم.راه دیگر کاهش انرژی جنبشی این است که پر انرژی ترین مؤلفه ها ،انرژی را به شکل جریانی از ستارگان و گاز از کهکشان به بیرون حمل کنند. این تبخیر کهکشان را سرد میکند و آنرا به سمت یک تعادل جدید می برد. در حقیقت ممکن است هردوی این فرایند ها روی دهند و فرایند غالب توسط شرایط خاص برخورد تعیین میشود.برای مثال، یک برخورد تقریباً رودررو با تندی بالا ممکن است یک کهکشان حلقوی تولید کند. در شکل گیری کهکشان های حلقوی ، یک کهکشان به اصطلاح "مزاحم" از وسط کهکشان "اصلی" میگذرد . مانند کهکشان چرخ گاری نشان داده شده در شکل...نکته ی جالب تر اینکه در کهکشان چرخ گاری هنوز مشخص نیست که کدام یک از کهکشان های مجاور آن مزاحم بوده است!! در پست های آینده شبیه سازی عددی و بازسازی این برخورد را بررسی خواهیم کرد.
با ما همراه باشید.
#کیهانشناسی #کهکشان #برخورد_کهکشانی #برخورد_رودررو #ویریال
#cosmology #Galactic_collision
کانال کیهانشناسی↙
@vialactea
برخوردی که بین دو کهکشان روی میدهد و ستارگان آنها زمان کافی برای پاسخ ندارند. حتی در مورد خاصی که دو سیستم از یکدیگر میگذرند ، هیچ اصطکاک دینامیکی قابل توجهی وجود ندارد زیرا هیچ افزایش چگالی قابل ملاحظه ای وجود ندارد. در این تقریب، ستارگان زمان کافی برای تغییر موقعیت خود ندارند و درنتیجه انرژی پتانسیل هر کهکشان توسط برخورد بدون تغییر می ماند. با این حال کار گرانشی که هر کهکشان برروی دیگری انجام میدهد انرژی جنبشی داخلی هر دو کهکشان را به روش تصادفی افزایش میدهد. تصور کنید یکی از کهکشانها در خلال برخورد مقداری انرژی جنبشی داخلی بدست می آورد.
برای تعیین اینکه چگونه واکنش نشان خواهد داد، فرض کنید که کهکشان در ابتدا در تعادل بوده است و از قضیه ویریال پیروی میکرده است. انرژی های جنبشی، پتانسیل و کل توسط رابطه اول در تصویر به یکدیگر مربوط میشوند.
در خلال برخورد انرژی جنبشی اندکی افزایش می یابد ، انرژی پتانسیل ثابت است و انرژی کل نیز افزایش خواهد داشت در این زمان کهکشان از تعادل ویریال خارج میشود و زمانی که مجدداً تعادل برقرار شود ، انرژی جنبشی نهایی برابر است با رابطه ی دوم.
در این رابطه میبینید که در جمله ی نهایی ،از مقدار انرژی جنبشی اندکی کم شده است.این کاهش باعث تعادل مجدد میشود.حال این کاهش چگونه میتواند صورت بگیرد؟
یک راه برای بدست آوردن تعادل مجدد این است که انرژی جنبشی اضافی را به انرژی پتانسیل گرانشی افزوده تبدیل کنیم.راه دیگر کاهش انرژی جنبشی این است که پر انرژی ترین مؤلفه ها ،انرژی را به شکل جریانی از ستارگان و گاز از کهکشان به بیرون حمل کنند. این تبخیر کهکشان را سرد میکند و آنرا به سمت یک تعادل جدید می برد. در حقیقت ممکن است هردوی این فرایند ها روی دهند و فرایند غالب توسط شرایط خاص برخورد تعیین میشود.برای مثال، یک برخورد تقریباً رودررو با تندی بالا ممکن است یک کهکشان حلقوی تولید کند. در شکل گیری کهکشان های حلقوی ، یک کهکشان به اصطلاح "مزاحم" از وسط کهکشان "اصلی" میگذرد . مانند کهکشان چرخ گاری نشان داده شده در شکل...نکته ی جالب تر اینکه در کهکشان چرخ گاری هنوز مشخص نیست که کدام یک از کهکشان های مجاور آن مزاحم بوده است!! در پست های آینده شبیه سازی عددی و بازسازی این برخورد را بررسی خواهیم کرد.
با ما همراه باشید.
#کیهانشناسی #کهکشان #برخورد_کهکشانی #برخورد_رودررو #ویریال
#cosmology #Galactic_collision
کانال کیهانشناسی↙
@vialactea
کهکشان چرخ گاری؛نمونه ی یک برخورد رودررو...هنوز معلوم نیست کدام یک از کهکشانهای سمت چپ مزاحم بوده اند!!
توضیح بیشتر در:
@vialactea
توضیح بیشتر در:
@vialactea
مارگارت گلر...او بررسی هایی "گوه ای "از آسمان انجام داد و به نتایج بسیار شگفتی رسید...در ادامه تحقیقات او را مطالعه خواهیم کرد. کانال کیهانشناسی↙
@vialactea
@vialactea
کهکشانهای فعال
@vialactea
داستان اخترفیزیک جدید، داستان یک جهان در حال تحول است. در هر مقیاسی، از سیارات تا ستاره ها تا کهکشان ها ، اجسامی که در این دوره موجودند با آنچه که در دوره های قبل بودند اختلاف دارند. همانطور که نور قدیمی را که از گوشه و کنار دور جهان می آید مطالعه میکنیم، میتوانیم بررسی کنیم که کهکشانها در جوانی خود چگونه به نظر می رسیدند و چگونه رفتار می کردند. پس از جنگ جهانی دوم ، علم نجوم رادیویی که توسط کارل جانسکی آغاز شد به سرعت توسط منجمین در استرالیا و انگلیس پیشرفت کرد. اولین چشمه مجزا از امواج رادیویی قوی( به غیر از خورشید) در صورت فلکی مرغ کشف شد و A مرغ نام گرفت. با استفاده از موقعیت دقیق ارائه شده توسط منجم رادیویی انگلیسی گراهام اسمیت، گروه والتر باد و مینکوسکی توانستند همدم نوری A مرغ را بیابند. یک کهکشان با ظاهری خاص که ظاهراً مرکز آن توسط یک حلقه از گرد و غبار محاصره شده است. شکل زیر یک تصویر نوری از A مرغ را نشان میدهد که توسط تلسکوپ فضایی هابل گرفته شده است. در حقیقت تنها چشمه های رادیویی مجزای روشنتر از A مرغ ، خورشید و A ذات الکرسی هستند. برای آشکار سازی بیشتر ، A مرغ باید مقادیر زیادی انرژی بیرون دهد. A مرغ یک نمونه از یک دسته از کهکشان ها ، به نام "کهکشان های رادیویی" است که در طول موج های رادیویی بسیار روشن است. کانال کیهانشناسی↙
@vialactea
@vialactea
داستان اخترفیزیک جدید، داستان یک جهان در حال تحول است. در هر مقیاسی، از سیارات تا ستاره ها تا کهکشان ها ، اجسامی که در این دوره موجودند با آنچه که در دوره های قبل بودند اختلاف دارند. همانطور که نور قدیمی را که از گوشه و کنار دور جهان می آید مطالعه میکنیم، میتوانیم بررسی کنیم که کهکشانها در جوانی خود چگونه به نظر می رسیدند و چگونه رفتار می کردند. پس از جنگ جهانی دوم ، علم نجوم رادیویی که توسط کارل جانسکی آغاز شد به سرعت توسط منجمین در استرالیا و انگلیس پیشرفت کرد. اولین چشمه مجزا از امواج رادیویی قوی( به غیر از خورشید) در صورت فلکی مرغ کشف شد و A مرغ نام گرفت. با استفاده از موقعیت دقیق ارائه شده توسط منجم رادیویی انگلیسی گراهام اسمیت، گروه والتر باد و مینکوسکی توانستند همدم نوری A مرغ را بیابند. یک کهکشان با ظاهری خاص که ظاهراً مرکز آن توسط یک حلقه از گرد و غبار محاصره شده است. شکل زیر یک تصویر نوری از A مرغ را نشان میدهد که توسط تلسکوپ فضایی هابل گرفته شده است. در حقیقت تنها چشمه های رادیویی مجزای روشنتر از A مرغ ، خورشید و A ذات الکرسی هستند. برای آشکار سازی بیشتر ، A مرغ باید مقادیر زیادی انرژی بیرون دهد. A مرغ یک نمونه از یک دسته از کهکشان ها ، به نام "کهکشان های رادیویی" است که در طول موج های رادیویی بسیار روشن است. کانال کیهانشناسی↙
@vialactea
کهکشان MCG+01-02-015 ...این کهکشان به اندازه ای تنهاست که اگر کهکشان راه شیری در موقعیت مشابه آن قرار داشت ما تا دهه ی 1960 از وجود هر کهکشان دیگری بی خبر بودیم!
کانال کیهانشناسی:
@vialactea
کانال کیهانشناسی:
@vialactea