#مکانیک_کوانتوم
@Physics3p

🔹راهنمای انجام یک آزمایش در مکانیک کوانتومی با نتایج چشم‌نواز

قسمت اول

یکی از آرام‌ترین انقلاب‌های قرن حاضرورود مکانیک کوانتوم به تکنولوژی روزمره ما بوده‌است قبلا چنین بود که تاثیرات کوانتومی به آزمایشگاه‌های فیزیک و آزمایش‌های ظریف محدود می‌شدنداما تکنولوژی مدرن به‌طور فزاینده‌ای به مکانیک کوانتوم برای عملیات پایه خود وابسته است، و اهمیت اثرات کوانتومی تنها در دهه‌های آینده رشد خواهد کرد. به این ترتیب میگوئل اف مورالس فیزیکدان وظیفه بسیار دشوار را در توضیح مکانیک کوانتوم برای بقیه ما در این مجموعه هفت بخشی به عهده گرفته‌است ما قول می‌دهیم، ریاضیات نداریم).
در زیر سومین بخش داستان در این مجموعه آورده شده‌است اما شما همیشه می‌توانید داستان شروع را در اینجا پیدا کنیدتاکنون‌ما حرکت ذرات را به عنوان موج دیده‌ایم و یاد گرفته‌ایم که یک ذره می‌تواند چندین مسیر کاملا مجزا را طی کند. تعدادی سوال وجود دارند که به‌طور طبیعی از این رفتار ناشی می‌شوندیکی از آن‌ها این است یک ذره چقدر بزرگ است؟

امروز، ما با یک سوال ظاهرا ساده شروع می‌کنیم: یک ذره چه مقدار است؟

برای پاسخ به این سوال ما باید در مورد یک آزمایش جدید فکر کنیم. پیش‌تر ما یک فوتون را به دو مسیر بسیار متفاوت فرستادیم در حالی که مسیرها در این آزمایش به طور گسترده از هم جدا شدند، طول آن‌ها یک‌سان بودهر کدام در دو طرف یک مستطیل قرار گرفتند ما می‌توانیم این چیدمان را با اضافه کردن چند آینه بهبود بخشیم که به ما اجازه می‌دهد به تدریج طول یکی از مسیرها را تغییر دهیم.
@Physics3p

#به_پیوست_در_پست_بعدی_توجه_کنید

یک آزمایش بهبود یافته در دو مسیر که در آن می‌توانیم طول یکی از مسیرها را تنظیم کنیم.
@Physics3p

زمانی که مسیرها به طول یک‌سان باشند ما خطوط راه‌راه را درست مانند مقاله اول می‌بینیم اما همانطور که یکی از مسیرها را طولانی‌تر یا کوتاه‌تر می‌کنیم، خطوط به آرامی محو می‌شونداین اولین باری است که نوارهای راه‌راه را می‌بینیم که به آرامی ناپدید می‌شونددر مثال‌های قبلی ما نوارهای راه‌راه یا آنجا بودند یا نبودند.

ما می‌توانیم به‌طور آزمایشی این محوشدگی خطوط را با تغییر طول مسیر با طول فوتون در حال حرکت به سمت پایین مسیر مرتبط کنیم خطوط راه‌راه تنها در صورتی ظاهر می‌شوند که امواج یک فوتون در زمان ترکیب مجدد همپوشانی داشته باشند. اما اگر ذرات به‌صورت امواج حرکت کنند منظور ما از طول چیست؟
یک تصویر ذهنی مفید می‌تواند ریختن یک سنگ‌ریزه را به درون یک استخر صاف تجسم کندامواج حاصل به‌صورت مجموعه‌ای از حلقه‌ها در تمام جهات پخش می‌شوند اگر خطی از جایی که سنگ از میان حلقه‌ها سقوط کرد بکشید، متوجه خواهید شد که ۵ تا ۱۰ عدد از آن‌ها وجود داردبه عبارت دیگر، نسبت به حلقه امواج ضخامت وجود داردیک راه دیگر برای نگاه کردن به آن این است که انگار چوب‌پنبه روی آب است هیچ موجی را حس نمی‌کنیم یک دوره موج، و سپس آب پس از عبور موج دوباره صاف می‌شود ما باید بگوییم که طول این موج فاصله زمانی است که ما امواج را تجربه کرده‌ایم.
@Physics3p

ادامه دارد...

🧠چگونه علمی بیندیشیم⁉️


⏹ قسمت هفتم :علم چیست؟

🆔 @Physics3p

🔺تعریف چیستی علم

پاسخ به این پرسش که « علم چیست» در ابتدا ساده به نظر می رسد. ممکن است پاسخ دهیم که علم تلاشی است برای فهم و یا تفسیر جهان. این پاسخ به نوعی درست است اما دقیق نیست. چون ایدئولوژی ها نیز تلاشی در راستای فهم و تفسیر جهان اند ولی در دایره علم قرار نمی گیرند.
تفکیک علم از غیر علم یا به عبارتی آنچه که بعنوان شبه علم شناخته می شود، سرفصلی فوق العاده با اهمیت در « فلسفه علم» است. علم در فرهنگ ما در قبال معانی متفاوتی چون آگاهی، ادراک، شناخت، فهم و معرفت به کار می رود، و به دلیل وجود معانی مختلف ، ابهاماتی نیز در فهم این واژه وجود دارد. “علم” از واژه لاتین (science) مشتق شده است. علم در معنای اصطلاحی روشی است نظام مند درباره نگرش انسان به طبیعت که با روش های معین بدست می آید و هدف آن برقراری رابطه ثابت بین پدیدارهاست. امروزه شاید بتوان پنج تعریف از ماهیت « علم» ارائه داد:

۱- علم به مثابه کار دانشمند
۲- علم به مثابه تکنولوژی
۳- علم به مثابه خیر و خوبی
۴- علم به مثابه نهاد
۵- علم به مثابه کار آزمایشگاهی

"تعریف نخست"، علم را ذیل عنوان کار دانشمند تعریف می کند و به نوعی پاسخ به این پرسش است که « دانشمند کیست؟» واضح است که دانشمند کسی است که به کار علم مشغول است. این تعریف ارزش خاصی ندارد، چرا که برای ارائه تعریف علم، مفهوم دانشمند را پیش کشیده و برای تعریف دانشمند، مفهوم علم را. بنابراین، این تعریف دوری (circular) است و هیچ معرفت جدیدی به ما نمی دهد.

"در نظرگاه دوم"، هیچ تمایزی میان علم و تکنولوژی وجود ندارد. علم، پل ها، قرص های ویتامین، سفرهای فضایی و بمب های هسته ای است. به واقع ابهتی که علم داراست، آمیزه ای است از تحسین رفاه و آسایشی که دانش علمی به ارمغان آورده و دلهره از آن سنخ ویرانگری که ممکن است همین دانش پدید آورد. حقیقتی که در این تصور از دانش نهفته، این است که به علم بعنوان ناجی بشریت یا ویرانگری محتمل می توان نگاه کرد. علم سیطره و درک بی سابقه ای از طبیعت را به انسان داده است. بین علم و تکنولوژی تمایزات مهمی وجود دارد. تکنولوژی نمایانگر کاربرد داشن علمی در صنعت، هنر و همه گونه مسائل علمی است.
در واقع با داشتن حداقل دانش علمی، برخورداری از تکنولوژی کاملا ممکن است. اما علم و تکنولوژی الزاما دو روی سکه نیستند و بخش بزرگی از علم هیچ گونه کاربرد عملی یا تکنولوژی عاجلی ندارد. نه فقط بین دانش علمی و تکنولوژی بلکه میان نظریه علمی از یک سو و دانش علمی از سوی دیگر باید تمایز قائل شد
در "تعریف سوم" علم به مثابه هر آنچه درست و نیکوست، هر آنچه خیر است و صحیح مطرح می شود. در نزد عامه هم این تعریف بسیار معمول است. بارها شنیده ام که حتی افراد دور از دانش نیز برای تایید پندارها و اعتقادات خودشان بر علمی بودن آنها تاکید می کنند و اصرار دارند که اخبار و گفته ها و محصولاتشان علمی است. آنها نمی خواهند گفته هایشان غیر علمی باشد چرا که در نظر عامه مردم واژه غیر علمی واژه نادرستی است. از همین رو که حتی فروشنده مهره مار یا فروشندگان سنگ ماه تولد هم اصرار دارند که محصولاتشان مورد تایید علم است؛ بیشتر مجریان برنامه های فریب عمومی این معنای ضمنی را در نظر دارند که وقتی می گویند فلان چیز علمی است، صرفا مرادشان اسن است که آن چیز خوبی است. بارها شنیده ام که باورمندان به توانایی های فرا طبیعی، اصرار دارند که کارشان علمی است و علم هم اعمال و باورهای آنان را تایید می کند.
"چهارمین تعریف" ، علم را همچون نهاد می داند. علم حمایت دولت ها، منابع مالی سازمان های اقتصادی و تسهیلات دانشگاه های بزرگ و سازمان های آموزشی دیگر را بدست آورده است. به واقع این نتیجه نهادی شدن علم در فرهنگ جوامع انسانی است. معنای نهادی شدن علمی بسیار فراتر از اینهاست. این به آن معناست که پژوهش علمی، کاری مشترک شده که حمایت دانشمندان بسیاری را لازم دارد. معیارهای مشترک در جامعه علمی، پیامدهای تکنولوژیکی احتمالی، به ویژه از نظر بودجه عمومی علم، همه و همه سبب شده که یک تعریف از علم مبتنی بر علم به مثابه نهاد در نظر گرفته شود.
طبق "آخرین تعریف"' ، آنچه که علم را از دیگر فعالیت ها متمایز می کند این است که علم در آزمایشگاه دنبال می شود. حتی جایی که آن آزمایشگاه ممکن است لبه آتشفشان ، ژرفای اقیانوس، یا فضای بیرون زمین باشد. دانشمندان در شرایط کنترل شده ای در آزمایشگاه ها کار می کنند و امور واقع طبیعت را بررسی می کنند. شاید گمراه کننده ترین بینش به علم، از همین درآمیختگی علم با آزمایشگاه ناشی می شود، ولی با تمام این تفاسیر این مدل هم به نوعی تعریفی از علم ارائه می دهد، هرچند که این تعریف اساسا نیازمند شرح و بسطی به مراتب بیش از اینهاست.

نویسنده عرفان کسرایی _دانشگاه کاسل

🌐 منبع سایت بیگ بنگ
@Physics3p

👁‍🗨What is time?!

@Physics3p

#مکانیک_کوانتوم

⚫️ هولوگرافی کوانتومی

قسمت اول
@Physics3p

هولوگرام به عنوان تصاویر امنیتی چاپ شده روی کارت‌های اعتباری و گذرنامه برای بسیاری آشنا است، اما کاربردهای دیگری هم دارد، از جمله ذخیرهٔ اطلاعات، تصویربرداری پزشکی و صنایع دفاعی. نوع جدیدی از هولوگرافی کوانتومی، از فوتون‌های درهم‌تنیده برای غلبه بر محدودیت‌های هولوگرافی معمولی استفاده می‌کند که می‌تواند منجر به بهبود تصویربرداری پزشکی و سرعت پیشرفت علم کوانتومی شود.تیمی از فیزیکدانان دانشگاه Glasgow اولین کسانی در جهان هستند که راهی برای استفاده از فوتون‌های کوانتومی درهم‌تنیده برای رمزگذاری اطلاعات در هولوگرام پیدا کردند. روند دستیابی به این موفقیت در مقاله‌ای که در ۴ فوریه ۲۰۲۱ در مجله Nature Physics منتشر شد، بیان شده‌است. هولوگرافی کلاسیک با پرتو لیزر که به دو مسیر تقسیم می‌شود، تفسیرهای دو بعدی از اشیا سه بعدی ایجاد می‌کند. مسیر پرتو اول، معروف به پرتو شی، جسم هدف هولوگراف را با نور بازتاب شده توسط یک دوربین یا فیلم هولوگرافی خاص روشن می‌کند. مسیر پرتو دوم که به عنوان پرتو مرجع شناخته می‌شود، بدون لمس جسم هدف، مستقیماً از آینه روی سطح مجموعه بازتاب می‌شود. هولوگراف با اندازه‌گیری اختلاف فاز نور در محل برخورد دو پرتو ایجاد می‌شود. این تیم تحقیقاتی در روش جدید هولوگرافی کوانتومی هم از پرتوی لیزر که به دو مسیر تقسیم شده، استفاده کردند؛ اما برخلاف هولوگرافی کلاسیک، پرتوها دوباره متحد نمی‌شوند. در عوض، در این فرایند از خصوصیات منحصر به فرد درهم‌تنیدگی کوانتومی، روشی که انیشتین به آن "فاصلهٔ شبح‌وار" می‌گفت، برای جمع‌آوری اطلاعات مورد نیاز برای ساخت هولوگراف استفاده کردند. آن‌ها در آزمایشگاه با تاباندن لیزر آبی از طریق یک کریستال غیرخطی خاص، پرتو را به دو قسمت تقسیم کردند که باعث ایجاد فوتون‌های درهم‌تنیده شد. به این دو قسمت فوتون‌های شریک گویند که به طور ذاتی به هم مربوط هستند، به این معنی که اگر یک عامل بر روی یک فوتون اثر کند، شریک آن بدون توجه به فاصلهٔ بین آن‌ها تحت تأثیر قرار می‌گیرد. در این روش فوتون‌ها در جهت حرکت و همچنین قطبش درهم‌تنیده‌اند. سپس دو جریان فوتون‌های درهم‌تنیده در مسیرهای مختلفی ارسال می‌شوند. از یک جریان فوتونی که معادل پرتوی شی در هولوگرافی کلاسیک است، برای بررسی ضخامت و پاسخ قطبش جسم هدف استفاده می‌شود. این کار با اندازه‌گیری کاهش سرعت فوتون‌ها هنگام عبور از جسم هدف انجام می‌شود. شکل موج نور وقتی از جسم عبور می‌کند به درجات مختلفی تغییر می‌کند و باعث تغییر فاز نور می‌شود. در همین حال، فوتون دیگر به عنوان یک تعدیل کنندهٔ نور فضایی و معادل پرتو مرجع عمل می‌کند. تعدیل کننده‌های نور فضایی، دستگاه‌های نوری هستند که می‌توانند سرعت نوری که از آن‌ها عبور می‌کند را به صورت کسری کاهش دهند. فوتون‌هایی که از تعدیل کننده‌ها عبور می‌کنند، در مقایسه با شرکای درهم‌تنیدهٔ خود که جسم هدف را کاوش کرده‌اند، فاز دیگری دارند. در هولوگرافی استاندارد، دو مسیر روی یکدیگر قرار می‌گیرند و از درجه تداخل فاز بین آن‌ها برای تولید هولوگرام در دوربین استفاده می‌شود. چشمگیرترین جنبهٔ روش هولوگرافی کوانتومی این است که فوتون‌ها پس از عبور از اهداف مربوط هرگز با یکدیگر همپوشانی ندارند. در عوض، از آن‌جا که فوتون‌ها به عنوان یک ذرهٔ واحد "غیر محلی" درهم‌تنیده هستند، تغییر فازهای تجربه شده توسط هر فوتون به طور جداگانه و همزمان در نظر گرفته می‌شود. پدیده تداخل از راه دور اتفاق می‌افتد و یک هولوگرام با اندازه‌گیری همبستگی بین موقعیت‌های فوتون‌های درهم‌تنیده با استفاده از دوربین‌های دیجیتال مگاپیکسلی جداگانه به‌دست می‌آید. سرانجام با ترکیب چهار هولوگرام اندازه‌گیری شده برای چهار تغییر فاز مختلف که توسط تعدیل کنندهٔ نور فضایی بر روی یکی از دو فوتون ایجاد شده، یک تصویر با کیفیت بالا از جسم هدف بازیابی می‌شود. این تیم در آزمایشی، الگوهایی از اشیای مصنوعی مانند حروف 'UofG' که روی صفحه نمایش کریستال مایع ساخته شده‌بود را بازسازی کردند. دکتر هوگو دفین، از دانشکده فیزیک و نجوم دانشگاه گلاسگو و نویسنده اصلی مقاله گفت: "هولوگرافی کلاسیک کارهای بسیار هوشمندانه‌ای را با جهت، رنگ و قطبش نور انجام می‌دهد اما محدودیت‌هایی دارد، از جمله تداخل از منابع نور ناخواسته و حساسیت شدید به بی‌ثباتی‌های مکانیکی."

@Physics3p
ادامه دارد....

#مـترجم_خانم_امـینـی

🌐منابع

 https://scitechdaily.com/holography-quantum-leap-using-entangled-photons-could-revolutionize-imaging/

https://www.nature.com/articles/s41567-020-01156-1

#فــیزیـک_کــوانــتوم

زیست‌شناسی کوانتوم یک زمینه نه نوظهور از علم است که در دهه ۱۹۲۰ ایجاد شد و به این مساله می‌پردازد که آیا جهان زیر اتمی مکانیک کوانتوم در سلول‌های زنده نقش دارد یا خیرمکانیک کوانتومی یک حوزه میان رشته‌ای از طبیعت است که فیزیکدانان هسته‌ای شیمی‌دانان و زیست‌شناسان مولکولی را گرد هم می‌آورد.


در یک مقاله تحقیقاتی که توسط مجله Physical Chemistry Chemical Physics منتشر شد، تیمی از مرکز آموزش زیست‌شناسی کوانتومی Surrey's Leverhulme از شبیه‌سازی‌های کامپیوتری و روش‌های مکانیک کوانتومی برای تعیین نقش تونل‌زنی پروتون، یک پدیده کاملا کوانتومی، که در جهش‌های خود به خودی در داخل DNA بازی می‌کند استفاده کردند.

تونل‌زنی پروتون شامل ناپدید شدن خود به خودی یک پروتون از یک مکان و ظهور مجدد همان پروتون در آن نزدیکی است.

تیم تحقیقاتی کشف کرد که اتم‌های هیدروژن که بسیار سبک هستندبه دلیل تونل‌زنی پروتون می‌توانند دو رشته مارپیچ دوگانه DNAs را کنار هم نگه دارند و تحت شرایط خاصی مانند امواج گسترده رفتار کنند که می‌توانند در یک زمان در چندین مکان وجود داشته باشند. این منجر به این می‌شود که این اتم‌ها گاهی اوقات در رشته اشتباهی از DNA یافت شوند و منجر به جهش شوند.

اگرچه طول عمر این جهش‌ها کوتاه است اما تیم سوری نشان داده‌است که آن‌ها هنوز هم می‌توانند از مکانیزم همانندسازی DNA درون سلول‌ها جان سالم به در ببرند و ممکن است پیامدهای سلامتی داشته باشند.

دکتر مارکو ساکوچی استاد تحقیقات دانشگاه انجمن سلطنتی و پیشرو در این پروژه در دانشگاه سوری گفت بسیاری از مردم مدت‌ها است که شک دارند که جهان کوانتومی که عجیب غیربصری و شگفت‌انگیز است در زندگی همان طور که ما می‌دانیم نقش ایفا می‌کنددر حالی که این ایده که چیزی می‌تواند همزمان در دو مکان وجود داشته باشد، ممکن است برای بسیاری از ما نامعقول باشداین اتفاق همیشه در جهان کوانتومی رخ می‌دهد و مطالعه ما تایید می‌کند که تونل‌زنی کوانتومی نیز در DNA در دمای اتاق رخ می‌دهد.

لوئی اسلوکومب، دانشجوی دکترای تخصصی در مرکز آموزش دکتری زیست‌شناسی کوانتوم Leverhulme و یکی از نویسندگان این تحقیق گفت
هنوز راه طولانی و هیجان‌انگیزی پیش روی ماست تا درک کنیم که چگونه فرآیندهای بیولوژیکی در سطح زیر اتمی کار می‌کننداما مطالعه ما و بسیاری دیگر در سال‌های اخیر تایید کرده است که مکانیک کوانتومی در حال رخ دادن است.

در آینده ما امیدواریم که بتوانیم بررسی کنیم که چگونه توتومرهای تولید شده توسط تونل کوانتومی می‌توانند جهش ژنتیکی ایجاد و تولید کنند.

#گـرداوری_آریــوس_راد
#مـتـرجــم_ســاکـار

https://phys.org/news/2021-02-reveals-quantum-physics-mutations-dna.html?deviceType=desktop



🆔@Physics3p

شبیه ساز کامپیوتری برخورد و ادغام دو کهکشان راه شیری و آندرومدا

🌐منابع:

١-آپارات
٢-بیگ بنگ
٣-فرادرس
۴-ElMIHA

#فــیزیـک_کــوانــتوم

رد پای نوترینوی کیهانی نادر به سیاهچاله‌های ستاره‌ای رسید

نوترینوها همه جا هستند هزاران ذره بدون جرم در هر ثانیه از بدن شما عبور می‌کننداما فرو بردن آن‌ها به طور آشکار سخت است به خصوص آن‌هایی که انرژی زیادی از فضای عمیق دارند. سالانه تنها حدود دوازده تن از این نوترینوهای کیهانی شناسایی می‌شوندو دانشمندان توانسته‌اند تنها یکی از آن‌ها را به منبع آن متصل کنند حالا IceCube آشکارساز نوترینو به وسعت یک کیلومتر که در اعماق قطب جنوب قرار دارد یکی دیگر را تا زادگاه دور خود دنبال کرده‌است یک سیاهچاله ابر پرجرم که یک ستاره را در یک کهکشان ۷۵۰ میلیون سال نوری از هم می‌پاشد.

تسوی پیران نظریه‌پرداز دانشگاه عبری اورشلیم که در این تحقیق شرکت نداشته است می‌گویداگر این درست باشدداستان بسیار هیجان انگیزی است این کشف نشان می‌دهد که این رویدادهای نادر اختلال جزر و مدی TDEs می‌توانند منبع اصلی نوترینوهای با انرژی بالا و پرتوهای کیهانی باشنددیگر بازدیدکنندگانی که منشا آن‌ها یک راز بوده است.

تنها راه تشخیص نوترینوها این است که منتظر بمانید تا یکی از آنها به چیزی برخورد کندآن‌ها اغلب با ماده در تعامل نیستند اما به ندرت با یک هسته اتمی برخورد می‌کنندو باعث ریزش ذرات خرد شده می‌شوندچون این ذرات تخلیه می‌شوند یک فلاش نور منتشر می‌کنندبرای افزایش احتمال تشخیص این برخوردها محققان به حجم عظیمی از مواد نیاز دارند. ماهی‌های IceCube برای آن‌ها از مجموعه‌ای از بیش از ۵۰۰۰ ردیاب فوتون که به صورت رشته‌ای مرتب شده و در یک کیلومتر مکعب از یخ‌های قطب جنوب غرق شده‌اند استفاده می‌کننداز زمان ورود و روشنایی فلاش در هر آشکارسازمحققان می‌توانند جهت آمدن نوترینو و اینکه منبع آن نزدیک است یا در فضای عمیق را محاسبه کنند..
در سال ۲۰۱۷ IceCube یک نوترینوی با سفر طولانی را شناسایی کرد که برای اولین بار به یک منبع قابل‌شناسایی مرتبط بودیک کهکشان فوق روشن که به عنوان بلازار شناخته می‌شود. چنین کهکشان‌هایی حاوی سیاه‌چاله‌های بسیار ابر پرجرم در مرکز خود هستندماده‌ای که آن‌ها سوختگی‌ها را به حدی گرم می‌مکند که می‌توان آن را در سراسر جهان دیداین فرآیند همچنین یک جت ماده با سرعت بالا ایجاد می‌کند که تصور می‌شود مستقیما به سمت زمین نشانه گرفته می‌شود.

در ۱ اکتبر ۲۰۱۹یک فلاش در ردیاب، یک نامزد احتمالی فضای عمیق دیگر را نشان داد همانطور که هر سال چندین بار این کار را انجام می‌دهند، محققان IceCube هشدار دادند تا ستاره‌شناسان بتوانند آسمان را به سمت نوترینوی ورودی اسکن کنندتلسکوپ کالیفرنیا ساختمان ناپایدار زاکی به حرکت در آمد و متوجه شد که یک TDEیک سیاهچاله ابر پرجرم است که یک ستاره نزدیک را از هم می‌پاشداین تیم امروز در ستاره‌شناسی طبیعی گزارش می‌دهدوقتی دیدیم که این می‌تواند یک TDE باشد بلافاصله گفتیم وای!

در واقع TDEs به عنوان یک راز باقی مانده است تاکنون کم‌تر از ۱۰۰ مورد دیده شده است زمانی که یک ستاره در نزدیکی یک سیاهچاله ابر پرجرم به دور خود می‌چرخدجاذبه شدید جزر و مد شبیه به زمین را بر روی استروئیدها تغییر می‌دهداگر بیش از حد نزدیک شودجاذبه می‌تواند ستاره را با نصف جرم خود به درون یک دیسک داغ و درخشان در اطراف سیاهچاله بکشد و بقیه در یک مسیر طولانی به سمت بیرون پرواز کننداین یک فرآیند مشابه چیزی است که به یک بلازار را قدرت می‌دهد، اما فقط چند ماه طول می‌کشدبا گرفتن یک نوترینو از TDE این تیم شواهدی یافته‌است که TDEs می‌تواند یک جت ذره کوتاه از سیاهچاله مانند یک حلقه بلازار را تغذیه کند.

این TDE خاص برای ستاره‌شناسان تازگی نداشت این موضوع در تاریخ ۹ آوریل ۲۰۱۹ توسط تحقیق زاکی کشف شد و به آن لقب AT2019dsg داده شداین واقعیت که این یکی که ۱۵۰ روز بعد پر از نوترینو شده بود هنوز هم قدرت خود را از دست نداده بودمایه تعجب بود آستین می‌گویدما دیدیم که این منبع واقعا فعال بود و یک موتور مرکزی برای مدتی طولانی به آن نیرو می‌داد

فیزیکدانان فضایی دقیقا نمی‌دانند که ایجاد سیاه‌چاله‌ها چگونه این فواره‌های ذرات را تغذیه می‌کننداما با دو نوترینوی کیهانی جت‌ها به عنوان مدعی اصلی برای توضیح نوترینوهای فضایی عمیق ظاهر می‌شوند که در جلوی ستاره‌های نوترونی و انفجارهای ستاره‌ای قرار دارندسووی جزاری نویسنده مشترک موسسه علوم تلسکوپ فضایی که برای اولین بار AT2019dsg را کشف کردتوضیح می‌دهد که تولید نوترینوها به همان روشی است که فیزیک‌دانان ذرات به طور مصنوعی نوترینوها را بر روی زمین می‌سازند:با یک پرتو انرژی بالای پروتون‌ها جتکه به مواد اطراف برخورد می‌کند. او می‌گوید برای اینکه TDEs به عنوان مکان احتمالی برای تولید نوترینو ظاهر شود بسیار هیجان‌انگیز است.

این می‌تواند یک سرنخ مهم در یک راز دیگر برای فیزیک‌دانان باشد منبع پرتوهای کیهانی با انرژی فوق‌العاده بالا، ذرات مانند پروتون‌هایی که اطراف کیهان را زیپ می‌کنند و هر روز جو زمین را بمباران می‌کنندPiran می‌گوید ساخت نوترینوها نیازمند شتاب دادن پروتون‌ها با انرژی بالا است بنابراین TDEs می‌تواند همزمان پرتوهای کیهانی تولید کند.

اما Piran می‌گوید که باید احتیاط کرد. نوترینو و TDE تنها با موقعیت خود در آسمان مرتبط هستندو راه‌حل‌های IceCube چندان دقیق نیستندآستین تصدیق می‌کند که در هر ۵۰۰ شانس یک تصادف رندوم وجود دارداین احتمالات فیزیک ذرات را تحت‌تاثیر قرار نمی‌دهند که معمولا به احتمال یک در چند میلیون نفر برای ادعای اکتشاف نیاز دارند. آستین می‌گویدما باید منتظر بمانیم و ببینیم که آیا رویدادهای دیگری نیز وجود دارد یا خیر پیران می‌گوید ای کاش آن‌ها دو نوترینو پیدا کرده بودند، آنگاه ما در تجارت بودیم.
#مـتـرجــم_ســاکـار
#گـرداوری_آریــوس_راد
https://www.sciencemag.org/news/2021/02/rare-cosmic-neutrino-traced-star-swallowing-black-hole
https://www.sciencemag.org/

🆔@Physics3p

#مکانیک_کوانتوم

⚫️ هولوگرافی کوانتومی

قسمت پایانی
@Physics3p

روشی که این تیم توسعه داده‌است، محدودیت‌های قبلی را ندارد و هولوگرافی را به قلمرو کوانتوم وارد می‌کند. استفاده از فوتون‌های درهم‌تنیده راه‌های جدیدی برای ایجاد هولوگرام‌های واضح‌تر و با جزئیات بیشتر ارائه می‌دهد و امکان کاربردهای عملی جدید را ایجاد می‌کند. یکی از این کاربردها می‌تواند در تصویربرداری پزشکی باشد، جایی که از هولوگرافی در میکروسکوپ برای بررسی دقیق جزئیات نمونه‌های ظریف که غالباً شفاف هستند استفاده می‌شود
این روش امکان ایجاد تصاویر با وضوح بالاتر و نویز کمتر را فراهم می‌کند، که می‌تواند به کشف جزئیات دقیق سلول‌ها و درک نحوهٔ عملکرد در سطح سلول کمک کند.
پروفسور فاسیو از دیگر نویسندگان این مقاله گفت: "آن‌چه واقعاً در این زمینه هیجان‌انگیز است این است که ما راهی برای ادغام دوربین‌های دیجیتال مگاپیکسلی در سیستم تشخیص پیدا کرده‌ایم."
بسیاری از اکتشافات بزرگ در فیزیک کوانتوم نوری در سال‌های اخیر با استفاده از سنسورهای تک پیکسل ساده انجام شده‌است. آن‌ها کوچک، سریع و مقرون به صرفه هستند، اما اطلاعات بسیار محدودی را در مورد وضعیت فوتون‌های درهم ‌تنیده ضبط می‌کنند و برای ضبط جزئیات بیشتر در یک تصویر واحد، زمان زیادی لازم دارند. سنسورهای CCD (Charge-coupled device) که این تیم از آن‌ها استفاده کرده‌است، وضوح بی‌سابقه‌ای از تصویر را می‌دهد، حداکثر ۱۰ هزار پیکسل در هر تصویر از هر فوتون درهم ‌تنیده، این بدان معناست که می‌توان کیفیت درهم‌تنیدگی و مقدار فوتون‌های موجود در پرتوها را با دقت قابل توجهی اندازه‌گیری کرد.
در آینده رایانه‌های کوانتومی و شبکه‌های ارتباطی کوانتومی به جزئیاتی در مورد ذرات درهم‌تنیده که از آن استفاده خواهند کرد، نیاز دارند. این پژوهش، دانشمندان را یک قدم به ساختن این رایانه‌ها و پژوهش در مورد آن‌ها نزدیک می‌کند.
@Physics3p

 #مـترجم_خانم_امـینـی

🌐 منابع :

 https://scitechdaily.com/holography-quantum-leap-using-entangled-photons-could-revolutionize-imaging/

https://www.nature.com/articles/s41567-020-01156-1

▪️قسمت پیشین را از این قسمت مطالعه کنید. [پارت اول]

#مکانیک_کوانتوم
@Physics3p

🔹راهنمای انجام یک آزمایش در مکانیک کوانتومی با نتایج چشم‌نواز

قسمت دوم

به موج ایجاد شده دریک برکه و ضخامت حلقه امواج تشکیل شده را تصور کنید
به طور مشابه ما می‌توانیم به یک فوتون متحرک به عنوان مجموعه‌ای از امواج یک توده از امواج که وارد آزمایش ما می‌شوند فکر کنیم امواج به طور طبیعی تقسیم می‌شوند و هر دو مسیر را طی می‌کننداما تنها در صورتی می‌توانند دوباره ترکیب شوند که دو طول مسیر به اندازه کافی نزدیک باشند تا وقتی که به هم بازگردانده می‌شوندموج‌ها با هم تعامل داشته باشنداگر مسیرها خیلی متفاوت باشند پیش از رسیدن مسیرهای دیگریک سری موج از آن‌ها عبور خواهند کرد
این تصویر به خوبی توضیح می‌دهد که چرا نوارهای راه‌راه به آرامی ناپدید می‌شوند زمانی که همپوشانی کاملی وجود دارد قوی هستنداما با کاهش همپوشانی محو می‌شوندبا اندازه‌گیری این که چقدر تا ناپدید شدن نوارها فاصله داریم طول موج‌های ذره را اندازه‌گیری کرده‌ایم.

کاوش نور چراغ در منشور

ما می‌توانیم آزمایش‌های معمول خود را انجام دهیم و ویژگی‌های مشابهی که قبلا دیدیم را ببینیم پایین آوردن سرعت فوتون که یک خط نواری نقطه نقطه را ایجاد می‌کندتغییر رنگ رنگ‌های مایل به آبی به معنای فاصله نزدیک‌تر هستندو غیره.... اما اکنون ما همچنین می‌توانیم اندازه‌گیری کنیم که چگونه خطوط هنگامی که طول مسیر را تنظیم می‌کنیم رفتار می‌کنند.

__در حالی که ما اغلب از لیزر برای تولید ذرات نور استفاده می‌کنیم آن‌ها عکاسان فوتونی عالی هستند هر نوع نوری این کار را انجام خواهد دادیک لامپ رشته‌ای روشن یک نور چراغ LED یک لامپ نئون چراغ‌های خیابانی سدیم نور ستارگان و نوری که از میان فیلترهای رنگی عبور می‌کندهر نوع نوری که ما از طریق آن ارسال می‌کنیم، هنگامی که طول مسیر مطابقت داشته باشد خطوط راه‌راه ایجاد می‌کنداما این نوارها در فاصله‌هایی از میکرون برای نور سفید تا صدها کیلومتر برای لیزر با بالاترین کیفیت محو می‌شوند.
منابع نور بارنگ‌های مشخص تمایل دارند که طولانی‌ترین امواج را داشته باشند. ما می‌توانیم با ارسال نور از طریق منشور، ویژگی‌های رنگ منابع نور خود را بررسی کنیم.
➖برخی از منابع نور طیف بسیار باریکی از رنگ‌ها دارند نور لیزرنور نئون نور خیابانی سدیم برخی رنگین‌کمان گسترده‌ای از رنگ‌ها دارند لامپ رشته‌ای نور LED اتاق نور ستارگاندر حالی که برخی دیگر مانند نور خورشید وقتی که از طریق یک فیلتر رنگی فرستاده می‌شود در محدوده رنگ‌های مرکب متوسط هستند.
🔘 چیزی که ما متوجه شدیم این است که یک همبستگی وجود دارد هرچه محدوده رنگ منبع نور باریک‌تر باشد تفاوت مسیر می‌تواند قبل از ناپدید شدن نوارها بیشتر باشد خود رنگ مهم نیست اگر من یک فیلتر قرمز و یک فیلتر آبی را انتخاب کنم که به عرض یکسانی از رنگ‌ها اجازه عبور دهد خطوط آن‌ها با همان اختلاف مسیر یکسان ناپدید خواهند شد. این محدوده رنگ است که مهم است نه میانگین رنگ که ما را به یک نتیجه نسبتا شگفت‌انگیز می‌رساندطول موج یک ذره توسط طیف وسیعی از رنگ‌ها و در نتیجه انرژی که دارد، تعیین می‌شودطول مقدار مشخص شده‌ای برای یک نوع خاص از ذرات نیست تنها با کاوش در منشور منابع نوری فوتون‌هایی با طول‌های مختلف از میکرون نور سفید تا چند سانتیمتر یک نشانگر لیزری می‌سازیم.
@Physics3p
ادامه دارد...

🌐منابع:

http://go.redirectingat.com/?id=100098X1555750&xs=1&url=https%3A%2F%2Fwww.ntia.doc.gov%2Fpage%2F2011%2Funited-states-frequency-allocation-chart&sref=rss

https://arstechnica.com/

https://arstechnica.com/science/2021/01/a-curious-observers-guide-to-quantum-mechanics-pt-3-rose-colored-glasses/?amp=1

▪️پارت پیشین را از این قسمت مطالعه کنید[ پارت اول]

#گـرداوری_آریــوس_راد
#مـتـرجــم_ســاکـار

#به_تصاویر_پیوست_مقاله_توجه_کنید

👁‍🗨Post fun

@Physics3p

درست چند لحظه(کمتر از دو دقیقه) پس از بیگ بنگ، نیروهای اصلی طبیعت و همچنین ماده و انرژی وارد بازی بزرگ کیهانی شدند
چندی نگذشت که ذرات زیراتمی کوآرک ها و سایر لپتون ها(ذرات بنیادی یا فاقد جز تشکیل دهنده) نیز به این نمایش بزرگ پیوستند.
تا ۳۸۰،۰۰۰۰ سال این روند ادامه یافت و سوپ اولیه کیهان مملو از ماده و انرژی، در قالب فضای «درخشانِ تاریک» به حیات خود ادامه داد...

🔵 اما چرا فضای درخشانِ تاریک؟

پس از تشکیل ذرات ماده و انرژی و همزمان با آن، الکترون ها، نیز که یکی از این ذرات بنیادی هستند پا به عرصه گیتی گذاشتند بطوریکه این الکترون های پر انرژی و پرسرعت در سوپ داغ اولیه کیهان سرگردان بودند.
در همین حین فوتون ها(ذرات انرژی حامل نور) نیز از برهمکنش الکترون و همتای پادماده آن یعنی پوزیترون، بوجود میامدند اما این فوتون ها در لحظه بسیار بسیار کوچک بعد از بوجود آمدن، با این الکترونهای سرگردان در سوپ داغ اولیه، برهمکنش کرده و نابود میشدند

«بنابراین جهان اولیه پس از بیگ‌بنگ، تا ۳۸۰،۰۰۰ سال جهانی داغ و درخشان و تاریک(غیرقابل دیدن) بود که مملو از ذرات ماده و انرژی بوده است»

🆔 @Physics3p

ادامه👇

ادامه:

اما این جهانِ تاریک، با گذشت زمان به انبساط خود ادامه میداد و هرچه میگذشت سردتر و کم انرژی تر میشد
با کاهش دما تا حدود ۳۰۰۰ کلوین انرژی و سرعت الکترونهای سرگردان به اندازه ای پایین آمد که پروتون های اولیه قادر به گیر انداختن آنها شدند و اتم های اولیه(هیدروژن، هلیم و...) تشکیل شدند.

حال فوتون ها قادر بودند آزادانه و بدون آنکه نگران در بند شدن الکترون ها باشند در فضا به سیر و سلوک بپردازند...
تابش به جا مانده از این نور(فوتون های اولیه) را "تابش زمینه کیهانی" میگویند.

از آنجا که همچنان جهان منبسط تر و سردتر میشد، انرژی این تابش اولیه فوتون ها نیز کاهش میافت. بگونه ای که با کاهش انرژی طول موج آن بزرگتر شده که امروزه در محدود ریز موج قرار گرفته است(دمای فعلی جهان به حدود ۲/۷ کلوین رسیده است)

«بنابراین در حال حاضر به این تابش، تابشِ ریز موج زمینه کیهانی یا به اختصار CMB میگوییم»

🆔 @Physics3p

#فــیزیـک_کــوانــتوم

استیون هاوکینگ یک بدن بود با حداقل توان ممکن؛ و یک مغز با حداکثر توان ممکن با اندیشه‌ای بدون مرزذهنی که انعکاس چیزی کمتر از کل جهان هستی راضیش نکرداو نشان داد اندیشه برای بزرگ بودن محتاج هیچ چیز نیست.
امروز چهاردهم مارس سالروز درگذشت استیون هاوکینگ فیزیکدان بریتانیایی است فیزیک‌دانی که جاودانه شد.
مراسم تشییع پیکر استیون هاوکینگ فیزیکدان بریتانیایی در روز 31 مارس در شهر کمبریج برگزار شد.
استیون هاوکینگ به خاطر دستاوردهایش در زمینه فیزیک کوانتوم و به خصوص سیاه چاله‌ها شهرت داشت او روز ۱۴ مارس در منزلش در شهر کمبریج درگذشت او مبتلا به ای ال اس یا بیماری نورون‌های حرکتی بود.
استیون هاوکینگ هنگام مرگ ۷۶ سال داشت
#ادی_ردمایر که در سال ۲۰۱۴ در فیلم نظریه همه چیز نقش استیون هاوکینگ را بازی کرده بود در مراسم تشییع او حضور داشت هاوکینگ در شهر کمبریج و در میان داروین و نیوتن دفن شده است.


🆔@Physics3p