🌗مستند نابغه؛ استیون هاوکینگ
موضوع : « سفر در زمان »

«آیا‌ میتوانیم در زمان سفر کنیم؟
قوانین فیزیک این اجازه را به ما می دهند؟»
همراه با زیرنویس فارسی

🆔 @Physics3p

کاوشگر چین در نیمه پنهان ماه

در ۳ ژانویه ۲۰۱۹، فضاپیمای چینی چانگه ۴ اولین فرود موفقیت‌آمیزش را بر سطح نیمه پنهان ماه انجام داد. این عکس توسط دوربین کاوشگر و از محل فرود درون دهانه ون کارمن گرفته شده است. این عکس، یوتو۲ شش چرخی را نشان می دهد که در حال طی کردن سطوح شیب‌دار ماه است.

دهانه ون کارمن خود ۱۸۶ کیلومتر قطر دارد و درون محل برخورد پول-آتیکن که برخی از کهن‌ترین و ناشناخته‌ترین مکان‌های ماه است، جای دارد. برای برقراری ارتباطات از نیمۀ پنهان ماه، چین در می سال ۲۰۱۸ یک ماهواره رله به نام کویکیائو را پرتاب کرد تا وارد مداری در ماورای نیمکرۀ ماه شود که هم به کاوشگر و هم به زمین دسترسی داشته باشد.

💢 منبع: بیگ بنگ

🆔 @Physics3p

در نظریه جهان به مشابه کامپیوتر کوانتومی، فضا بینهایت قابل تقسیم نیست. در ابعاد بسیار کوچک و در مقیاس طول پلانک، فضا به واحدهای بنیادی می رسد که ظرفیت حافظه کامپیوتر جهان است.

🆔 @Physics3p

اگر شما در حال قدم زدن با يك كرم باشيد آن كرم هيچ دركي از هوش شما ندارد و نميداند موجودي هوشمند با او دارد قدم مي زند! آيا اگر يك موجود فرازميني با ما قدم بزند، ما هيچ دركي از او خواهيم داشت؟چه بسا ما هم مثل كرم هيچ جذابيتي براي آنان نداشته باشيم و با وجود ارتباط كلامي ، براي او احمقي بيش نباشيم

نيل دگراس تايسون
فیزیکدان و کیهان شناس معاصر

🆔 @Physics3p

طبق یکی از نظریات توطئه ، زمین سیاره ی واقعی ما نیست و بسیاری از یافته های زیست شناسی و فیزیکی مانند ناسازگاری گرانش زمین با ساختمان بدن ما یا عدم تطابق برخی عناصر این موضوع را به پیش میکشد.
حال براستی خانه ی حقیقی ما کجاست؟!
آیا تاریخ همانطور است که به ما الهام شده؟!

🆔 @Physics3p

🔴 تاریخچه کوتاه کیهانی

کیهان چگونه به وجود آمد؟ نظریه عموما پذیرفته شده در شروع و گسترش کیهان مدل بیگ بنگ نام دارد که بیان می کند کیهان در حدود ۱۳٫۸ میلیارد سال پیش از یک نقطه ی بسیار داغ و متراکم به وجود آمد. اما چگونه کیهان ما از یک نقطۀ داغ و متراکم به عظمت کنونی خود دست یافته است. در چه مرحله‌ای خورشید متولد شد و زمین پذیرای حیات و ... با استفاده از شواهد و‌ بررسی‌های دانشمندان، سعی داریم به درک تکاملی جهان و‌ رویدادهای حیاتی در زمین، نگاهی بیندازیم.

💢 منبع: بیگ بنگ

🆔 @Physics3p

عامل انبساط كيهان در هنگام خلق جهان چه بوده است؟
دانشمنداني از جمله گوت معتقد بودند راز انبساط جهان در " ميدان هيگز " نهفته است. در اوايل خلق جهان هنگاميكه چگالي جهان به نحو تصورناپذيري بالا بود، حمل انرژي آن بر دوش ميدان هيگز قرار داشت. ميدان هيگز بعلت داشتن سطح انرژي بالاتر و فشار منفي قادر بود چنان نيروي دافعه گرانشي عظيمي ايجاد كند كه همه نقاط فضا به سرعت از يكديگر دور شوند، در واقع ميدان هيگز همان عاملي بود كه سبب " اينفلاسيون " يا تورم كيهاني گرديد. اين حركت دافعه در مدت زماني معادل ٣٥-^١٠ ثانيه جريان داشت و كائنات را به حجمي معادل ٣٠^١٠ برابر حجم اوليه اش رساند
اين عدد حيرت انگيز بدان مي ماند كه يك مولكول DNA حجمي معادل حجمي حجم كهكشان راه شيري پيدا كند و اين كار در چنان مدت كوتاهي صورت پذيرد كه از يك ميلياردم ميلياردم ميلياردم يك چشم بر هم زدن كوتاهتر باشد ‼️

🆔 @Physics3p

بر طبق یک نظریه جدید که سه فیزیکدان کانادایی طی یک مقاله در مجله
" the journal Physical Review of Letters"
به چاپ رسوندن، قبل از انفجار بزرگ‌ هم، جهانی وجود داشته، به صورتی که در این جهان حرکت زمان به صورت عقب گرد است و کیهان این جهان از پاد ماده ساخته شده است.

تقریبا می توانید تصور کنید این جهان که قبل از انفجار بزرگ وجود داشته، تصویری در آینه از جهان ما است با ویژگی های معکوس جهان ما، که به این جهان، پادجهان یا جهان مخالف جهان ما می گویند.

یعنی همانطور که ماده، پاد ماده دارد یا الکترون، پاد الکترون یا پوزیترون دارد، جهان ما هم پاد جهانی دارد که قبل از انفجار بزرگ وجود داشته با ویژگی های زیر که باعث شده همانند تصویری در آینه از جهان ما باشد:

زمان در آن در جهت معکوس می گذرد.

کیهان در آن، شامل پاد ماده است بجای ماده.

این نظریه برپایه یکی از تقارن های بنیادین قوانین فیزیک به نام تقارن CPT است.

#نسبیت

🆔 @Physics3p

‍
چرا با افزایش #سرعت #جرم افزایش می یابد؟

🔹سرعت نور مرز سرعت در جهان است، در این صورت زمانی که جسمی با سرعتی نزدیک به نور در حرکت است و شما به آن نیرویی وارد کنید، به سرعت آن نخواهید افزود بلکه تنها به آن انرژی اضافی وارد کرده اید که این انرژی باید در جایی قرار بگیرد. بهترین مکان برای قرارگیری این انرژی جرم جسم است. براساس قانون نسبیت جرم و انرژی با یکدیگر برابرند پس هر چه انرژی وارد شده بیشتر باشد، جرم افزایش پیدا خواهد کرد.

#نسبیت

🆔 @Physics3p

↙️ اینترنت کوآنتومی؟!

🆔 @Physics3p

🔸اینترنت کوانتومی می تواند زمینه را برای ارتباطات نسل بعدی و فوق امن مهیا کند، اما آیا در مقیاس جهانی امکان پذیر است؟ بر اساس آزمایش جدیدی که میان ماهواره‌ها در مدار و ایستگاهی در زمین انجام شد، بله این امکان وجود دارد.

🔹دانشمندان توانستند فوتون‌های متعددی را در قالب پالس‌های نور فروسرخ میان ماهواره‌های روسی «GLONASS» و مرکز فضایی ژئودزی در زمین مبادله کنند. مرکز ژئودزی تحت مدیریت آژانس فضایی ایتالیا قرار دارد. ارسال این سیگنال‌ها برای عبور از ۲۰۰۰۰ کیلومتر هوا و فضا بدون هیچ تداخل یا هدر رفت داده‌ای کار بسیار دشوار و چالش برانگیزی است، اما محققان به نشانه‌های نویدبخشی دست یافته‌اند که درصدِ امکان‌پذیری این شبکه جهانی را بالا می برد. «جوزپ والون» محقق از دانشگاه پادووا در ایتالیا گفت: «ارتباطات کوانتومی فضایی یک راه مفید و نویدبخش برای تضمین امنیت بدون قید ارتباطات میان ماهواره‌ها با زمین هستند. در این راستا میتوان از پروتکل‌های اطلاعات کوانتومی بعنوان توزیع کلید کوانتومی استفاده کرد.»

🔸توزیع کلید کوانتومی نوعی رمزنگاری کوانتومی است که در آن یک گذرواژه محرمانه بین دو طرف به اشتراک گذاشته می شود. گذرواژه محرمانه یا کلید، به بیت‌هایی از داده کوانتومی تعمیم داده می شود؛ به طوری که شنودکننده‌های احتمالی سعی دارند پیام را رهگیری کند. در نتیجه، در بیت‌ها اختلال ایجاد شده و آلیس و باب متوجه می شوند که فرایند انتقال اطلاعات به خطر افتاده است. چنانچه در کلید اخلالی ایجاد نشود، میتوان از آن برای رمزگذاری پیام‌هایی که از طریق یک کانال ناامن ارسال می شوند، استفاده کرد. هک کردن پیام مکانیک کوانتومی باعث میشود پیام خودش را حذف کند. این کار تا کنون فقط به لحاظ نظری پیاده‌سازی شده است.

🔹در اینجا، کلید تبادل موفقیت‌آمیز داده، استفاده از بازتاب دهنده‌های منفعل بود که بر روی ماهواره‌ها نصب شده بودند تا سیگنال‌های نوری راه دور را سالم و دست نخورده نگه دارند. با این کار، رکورد قبلی برای این نوع ارتباط کوانتومی تا ۱۵۰۰۰ کیلومتر ارتقا پیدا کرد. اگرچه برقراری ارتباط قابل اطمینان با ماهواره‌هایی که در قسمت بالایی در مدار قرار می گیرند (مثل ماهواره‌های روسی)، دشوارتر است، اما آنها به شکل منظم‌تری از دید ایستگاه‌های زمینی عبور می کنند.

🔸این نوع فناوری بتازگی مطرح شده و مراحل ابتدایی خود را سپری می کند. محققان در حال بررسی این مسئله هستند که آیا می توانند به شکل سودمندتری آن را به کار ببرند یا خیر. در حال حاضر، دقیقا مشخص نیست که اینترنت کوانتومی برای چه استفاده خواهد شد یا حتی چگونه راه‌اندازی و به کار گرفته خواهد شد. گمان ما این است که نسخه‌ای پیشرفته و کاملا تخصصی از اینترنت عادی خواهد بود که تنها تعداد خاصی از برنامه‌ها و وسیله‌ها قادر به استفاده از آن خواهند بود.

🔹آنچه اکنون می دانیم این است که ارتباطات کوانتومی میان ماهواره‌های قرار گرفته در مدار و زمین مقدور است. این مسئله حائز اهمیت می باشد زیرا شبکه‌های ماهواره‌ای که از آنها استفاده می کنیم، هر روز پیشرفته‌تر می شوند. والون در پایان خاطر نشان کرد: «فناوری‌های ماهواره محور، میتوانند طیف وسیعی از کاربردهای نظامی، علمی و مهندسی را فراهم آورند؛ مثل ارتباطات، هدایت، زمانبندی، حسگری از راه دور، هواشناسی، جستجو و نجات، کاوش‌های فضایی و اخترشناسی. میتوان از این سامانه‌ها برای انتقال امن اطلاعات و داده‌ها از ماهواره‌هایِ در حال گردش به ایستگاه‌های واقع در زمین استفاده کرد. محافظت از این کانال‌های ارتباطی در برابر کارهای خصومت آمیز برای عملیات نظامی و غیرنظامی اهمیت بالایی دارد.» این مقاله در مجله Quantum Science and Technology منتشر شده است.

💢 منبع:بیگ بنگ

🆔 @Physics3p

⚛ کانال فیزیک کوآنتوم👆👆👆

📚 کتاب هفته

↙️ عنوان: جهان هولوگرافیک
✍ نویسنده: مایکل تالبوت

#پیشنهاد_ویژه_کانال

🆔 @Physics3p

یکی از سؤالاتی که همواره مطرح میشود اینست که اگر جهان با بیگ بنگ آغاز شده، پس نقطه شروع آن کجا بوده؟
امأ باید این موضوع را در نظر داشت که بیگ بنگ انفجار فضا بود و نه ماده ی درون آن!

🆔 @Physics3p

قانون دوم ترمودینامیک به ما میگوید که آنتروپی جهان همواره باید افزایش پیدا کند و هرگز کاهش نمی یابد. افزایش آنتروپی در جهان و این عبور از حالت نظم به بی نظمی در جهان ما با مفهوم زمان شناخته می شود که تنها دارای یک جهت رو به جلو و مستقیم است. مثل فرآیند پیر شدن انسان و پدیده انبساط کیهان!
یکی از قوانین مانع برای سفر در زمان گذشته همین موضوع میباشد!

🆔 @Physics3p

📚 #میدان_بوزون_هیگز

#قسمت_اول

🔸 چندین دهه محققان #فیزیک بنیادی برای کشف بوزون هیگز #ذره ای که منشاء ذرات بنیادی است، تلاش می کنند ودر نهایت این ذره که وجود آن حدودا در 50 سال پیش توسط پیتر هیگز و فرانسوا انگرت پیش بینی شده بود در چهارم ژوئیه ی 2012 در #شتاب_دهنده ی هادرونی CERN به اثبات رسید.

🔹 جرم اجسام از مجموع جرم ذرات سازنده آنها یعنی مولکول ها و #اتم ها حاصل می شود، اما از آنجایی که تمامی اتم های جهان هم به نوبه خود از ذرات بنیادین نظری #الکترون ها و #کوارک ها تشکیل شده اند. پس یک سوال مهم مطرح برای فیزیکدان ها این بود که چه چیزی جرم یک ذره بنیادین را در جهان تعیین می کند، به عبارتی چه چیزی سبب می شود که #الکترون ها، #کوارک ها و #فوتون ها با وجود آنکه همگی ذرات بنیادین محسوب شده و فاقد ساختار درونی هستند یعنی از ذرات کوچکتر و متعدد دیگری تشکیل نشده اند با این حال جرم های متفاوتی داشته باشند؟

 یعنی مثلا چه عاملی سبب می شود که جرم الکترون فلان مقدار باشد و جرم کوارک بالا مقدار دیگری باشد؟

🔸 در سال ۱۹۶۴ فیزیکدانی به نام پیتر هیگز از دانشگاه ادینبورگ اسکاتلند پس از مدتی دست و پنجه نرم کردن با معمای منشاء جرم جهان در نهایت توانست پاسخ عجیب این معما را بیابد. هیگز به این نتیجه رسیده بود که خلاء کیهانی در حقیقت خالی نیست؛ بلکه عملا با میدان نامرئی و اسرار آمیزی پر شده است.

اما از آنجایی که این میدان اسرار آمیز در تمامی گستره جهان و در کل کیهان بطور یکسان وجود دارد، بنابراین ما مستقیما متوجه حضور آن نمی شویم.

🔹 هیگز با محاسبات ریاضی خود نشان داد که جرم ذرات بنیادی در واقع ماحصل بر هم کنش آنها با همین میدان اسرار آمیز کیهانی است؛ یعنی هر چه شدت برهم کنش ذره ای با این میدان کمتر باشد، راحت تر و سیال تر در درون این اقیانوس نامرئی حرکت می کند گویی که لختی یا جرم بسیار کمی دارد؛ اما چنانچه شدت برهم کنش ذره ای با این میدان زیاد باشد چنان به سختی در فضا حرکت می کند که گویی لخت و سنگین است. بعنوان مثال از آنجایی که ذره ای نظیر فوتون عملا هیچ برهم کنشی با این میدان کیهانی که امروزه اصطلاحا « میدان هیگز » نامیده می شود ندارد بنابراین جرم فوتون صفر است؛ اما مثلا کوارک t به علت برهم کنش شدید خود با میدان هیگز، جرم بسیار زیادی دارد و سنگین ترین ذره بنیادین شناخته شده جهان محسوب می شود.

🆔 @Physics3p

📚 #میدان_بوزون_هیگز

#قسمت_دوم

🔸 اگر جرم در جهان ما به حضور میدان نامرئی و اسرار آمیز باز می گردد که کل جهان را پر کرده است پس چگونه می توان به وجود چنین میدانی بطور تجربی پی برد؟

🔹 خوشبختانه هیگز راهی برای حل این معما هم پیدا کرد. راه حل پیشنهادی هیگز برای کشف این میدان، جست و جوی #کوانتوم این میدان یعنی #ذره ای با ویژگی های مشخص بود، ذره ای که بعدها به افتخار خود او « #ذره_هیگز » نامیده شد، اما ببینیم منظور از کوانتوم میدان هیگز چیست؟

🔸 از نگاه نظریه کوانتومی، میدان هیگز در واقع ماحصل انبوهی از ذراتی است که مستمرا در کل گستره خلاء کیهانی از انرژی پایه خلاء آفریده شده و لحظه ای بعد از بین می رود. این ذرات که در حال جوشش دائمی از دل خلاء کیهانی هستند و با حضور خود در تمامی پهنه کیهان، میدان هیگز را تشکیل می دهند.

🔹 بدین ترتیب براساس نظریه میدان کوانتومی می توان گفت که گستره خلاء کیهانی همیشه مملو از ذرات هیگز است. بنابراین هر ذره بنیادی در مسیر حرکت خود در فضا عملا باید از میان انبوهی از ذرات هیگز عبور کند. حال همانطور که قبلا هم بیان شد چنانچه ذره ای برهم کنش بسیار ضعیفی با ذرات هیگز داشته باشد، به سادگی از میان آنها عبور خواهد کرد، گویی تقریبا جرمی ندارد. اما ذراتی که برهم کنش شدیدی با ذرات هیگز دراند، به سختی از میان انبوه این ذرات عبور می کنند و همین مساله سبب می شود به گونه ای رفتار کنند که گویی لختی یا جرم زیادی دارند.

🔸 بر این اساس می توان گفت تمامی ذرات بنیادی در لحظه بیگ بنگ بدون جرم بوده اند. اما پس از کسر بسیار کوچکی از ثانیه یعنی تقریبا یکصد میلیاردیم ثانیه بعد از بیگ بنگ، ذرات هیگز از انرژی بیگ بنگ پدید آمده و کل جهان را پر کردند و بدین ترتیب ناگهان برخی از ذرات بنیادی به واسطه بر هم کنش با آنها جرم دار شدند. ضمنا از آنجایی که ذرات هیگز با خودشان هم برهم کنش می کنند؛ بنابراین آنها هم به نوبه خود جرم دارند.

🆔 @Physics3p

⚛ کانال فیزیک کوآنتوم👆👆👆

همراهان عزیز لطفأ مطالب قبلی کانال را هم مطالعه فرمایید تا ما مجبور به ارائه مجدد نشیم.🙏🌺

🎦کیهان چگونه متولد شده؟!

🆔 @Physics3p

ما می دانیم که کیهان بزرگ است ولی… باید درک کنیم کیهان حماسی، پهناور و شناخت ناپذیر است و زمین بسیار کوچک! این ویدئوی جذاب شما را به سفری کیهانی می برد. در ابتدا تعدادی از بزرگترین ستارگان شناخته شده را می بنیم که به جای خورشید در منظومه شمسی قرار گرفته‌اند تا مقایسه‌ای بین اندازۀ آنها و مدار سیارات سامانه خورشیدی صورت می گیرد. سپس این ویدیو یک گام بسیار بزرگ به جلو بر میدارد و مقیاس کهکشان راه شیری را در روز نوری و سال نوری نشان می دهد. سپس مقیاس سایر کهکشان ها، شبکه کیهانی و ابرخوشه کهکشانی را به تصویر می کشد. در انتها هم به جهان های موازی حبابی می رسد...


🆔 @Physics3p

اکثر‌ داستان های تخیلی مکانیک کوانتوم از دل آزمایش دوشکاف بیرون میاد.

ریچارد فاینمن برای توضیح این که‌ چطور الکترون ها در آزمایش دوشکاف روی صفحه الگوی تداخلی ایجاد می کنن و به جاهایی از صفحه برخورد می کنن که شکافی رو به روش نیست بیان میکنه که الکترون، از هر‌ دو شکاف رد میشه و تداخل این دو مسیر با هم، باعث به وجود آمدن الگوی تداخلی میشه. البته قضیه به همین جا‌ ختم نمیشه بلکه فاینمن‌ میگه الکترون برای رسیدن به صفحه، نه تنها از هر دو شکاف، بلکه از هر مسیری در کل کائنات عبور می کنه تا به صفحه برسه‌ و تداخل این مسیرها‌ هست که الگوی تداخلی ایجاد میکنه.

حالا داستان تخیلی که از این قضیه بیرون میاد و به دنیای اطراف ما که هر روز مشاهدش می کنیم، ربط میدن، اینه:

شما برای پیمودن عرض اتاقتان، حتی از مسیرهایی که از مریخ، مشتری‌‌ و حتی کهکشان های دیگر عبور می کند، رد می شوید و سپس به مقصد می رسید.


🆔 @Physics3p

↙️ معمای واقعیت #کوآنتومی

#قسمت_اول

🆔 @Physics3p

🔸در بطن فیزیک کوانتومی شکافی عمیق وجود دارد. با این حال، این شکاف از کار بیشتر روی این نظریه جلوگیری نمی کند. فیزیک کوانتومی از هر آزمایشی سربلند بیرون آمده است و تقریبا منشاء همه تکنولوژی‌های مدرن است. از تراشه‌های سیلیکونی تلفن شما گرفته، تا LED صفحه نمایشش. از ژرفای انرژی هسته‌ای پیشران کاوشگران فضاهای دوردست گرفته، تا لیزرهای بکار رفته در اسکنر پردازشگر بار کد اجناس موجود در سوپر مارکت‌ها. نظریه کوانتومی توضیح می دهد که چرا خورشید می درخشد، و چگونه چشمان ما می بینند. فیزیک کوانتومی کارآمد است. اما شکاف هنوز پابرجاست.

🔹 علیرغم موفقیت لجام گسیخته‌اش، هنوز نمی دانیم که این نظریه در مورد جهان پیرامون‌مان چه می گوید. ریاضیاتش به طور شگفت‌انگیزی پیش‌بینی‌های درستی دربارۀ نتایج پدیده‌های طبیعی و آزمایشگاهی ارائه می دهد. به منظور کارکردی منظم و درست، نظریه کوانتومی باید شامل برخی حقایق ژرف و اساسی در مورد سرشت جهان پیرامون‌مان باشد. اما در مورد اینکه این نظریه دربارۀ واقعیت چه می گوید و یا اینکه اصلا چیزی برای گفتن دارد یا ندارد، اختلاف نظرهای زیادی وجود دارد.

🔸حتی رمزگشایی از ساده‌ترین چیزهای ممکن در فیزیک کوانتومی دشوار است. فرض کنید می خواهید موقعیت یک شی ء کوچک منفرد، مثلا محل ساده‌ترین ذرۀ آشنای زیراتمی، یعنی یک الکترون را توصیف کنید. می دانید سه بُعد وجود دارد، و طبعا برای توصیف موقعیت الکترون، به سه عدد نیاز خواهید داشت. در زندگی روزمره، شکی نیست که اگر بخواهید موقعیت من را بدانید، نیازمند دانستن طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع من از سطح زمین هستید. اما در فیزیک کوانتومی این سه عدد کفایت نمی کند. در عوض فقط برای توصیف یک الکترون، به بی‌نهایت عدد نیاز دارید که در سراسر فضا پراکنده‌اند.

🔹این مجموعه که شامل بی نهایت عدد است، یک “تابع موج” نامیده می شود. زیرا این اعداد معمولا به آرامی تغییر کرده، و نوساناتی شبیه به یک موج دارند. معادله‌ای زیبا که توصیف می کند چگونه توابع موج در سراسر فضا نوسان می کنند، معادله ی شرودینگر نامیده می شود. اروین شرودینگر، فیزیکدان اتریشی، نخستین کسی بود که در سال ۱۹۲۵ این معادله را کشف کرد. اکثر توابع موج از معادله شرودینگر پیروی می کنند. همانطور که سقوط یک پاره سنگ از قوانین نیوتن متابعت می کند. این معادله چیزی شبیه یکی از قوانین طبیعت است که در عین سادگی و زیبایی، در ابتدا می تواند ریاضیاتی به نظر نیاید.

ادامه دارد...

🆔 @Physics3p

⚛ کانال فیزیک کوآنتوم👆👆👆