↙ سرعت نور به شدت آهسته است+پست سوم

🔸نور با چه سرعتی بین زمین و ماه طی می‌شود

دومین انیمیشن اودونوگ یک قدم بزرگ از زمین دور می‌شود تا به ماه برسد. به طور میانگین، فاصلۀ زمین تا ماه ۳۸۴۴۰۰ کیلومتر است. این یعنی تمام نور ماه که ما مشاهده می‌کنیم ۱٫۲۵۵ ثانیه دیرتر به ما رسیده و یک سفر دایره‌ای بین زمین و ماه با سرعت نور تقریبأ ۲٫۵۱ ثانیه طول می‌کشد.

هرچند، این زمانبندی هر روز بیشتر می‌شود، زیرا ماه هر سال ۳٫۸ سانتیمتر از زمین دورتر می‌شود. (ماه از طریق جزر و مدهای اقیانوس، دائمأ انرژی چرخشی زمین را تضعیف می‌کند و مدارش را تا فاصلۀ بیشتری تقویت می‌کند).

ادامه دارد
🆔 @Physics3p

↙ سرعت نور به شدت آهسته است+پست چهارم

🔸نور با چه سرعتی بین زمین و مریخ حرکت می‌کند

سومین انیمیشن چالشی را نشان می‌دهد که بسیاری از دانشمندان به طور روزانه با آن مواجه می‌شوند. وقتی ناسا سعی می‌کند داده‌هایی را از یک سفینه فضایی دانلود کند، مثل کاوشگر اینسایت در مریخ، فقط می‌تواند این کار را با سرعت نور انجام دهد.

همانطور که کلیپ ۶۰ ثانیه‌ای اودونوگ نشان می‌دهد، ۳ دقیقه و ۲ ثانیه طول می‌کشد تا نور بین زمین و مریخ در بیشترین فاصله حرکت کند. این زمان شش ۶ دقیقه و ۴ ثانیه برای یک سفر دایره‌ای با سرعت نور است. اما به طور میانگین، مریخ ۲۴۰ میلیون کیلومتر با زمین فاصله دارد – بنابراین میانگین ارتباط یک سفر دایره‌ای تقریبأ ۲۸ دقیقه و ۱۲ ثانیه طول می‌کشد.

ادامه دارد

🆔 @Physics3p

↙ سرعت نور به شدت آهسته است+پست پنجم

🔸هرچه دورتر می‌روید، سرعت نور افسرده‌کننده‌تر می‌شود

مانعِ سرعت محدود نور برای فضاپیمایی مثل افق رویداد که اکنون در فاصلۀ بیش از ۴ میلیارد مایل تا زمین قرار دارد و فضاپیمای ویجر ۱ و ۲ که هریک به فضای میان ستاره‌ای رسیده‌اند، چالش‌برانگیزتر می‌شود. وقتی به خارج از منظومه‌ شمسی نگاه می‌کنید، وضعیت افسرده‌کننده‌تر می‌شود.

نزدیکترین سیارۀ فراخورشیدی شناخته شده به نام پروکسیما b تقریبأ ۴٫۲ سال نوری با ما فاصله دارد (فاصله‌ای که تقریبأ ۳۹٫۷ تریلیون کیلومتر است). هرچند، سریعترین فضاپیمایی که تاکنون به فضا رفته کاوشگر خورشیدی پارکر ناسا با سرعت ۳۴۲ هزار کیلومتر بر ساعت است؛ و با این سرعت، ۱۳۲۱۱ سال طول می‌کشد تا به پروکیسما b برسد.

🔵 منبع: بیگ بنگ

🆔 @Physics3p

ایلان ماسک در توئیتی نوشت: هزینه رفتن به مریخ دست‌کم ۵۰۰ هزار دلار است. ماسک به این فکر می‌کند که در آینده ممکن است قیمت بلیت به ۱۰۰ هزار دلار کاهش یابد تا مردم با فروختن خانه، زمین را به مقصد مریخ ترک کنند! البته رقم نیم میلیون دلار در مقایسه با ۲۰۰ هزار دلار برای سفر با ویرجین گالکتیک و ۹.۵ میلیون دلار برای اقامت در هتل فضایی، چندان گران به نظر نمی‌رسد.

نکته قابل‌توجه در توئیت ماسک اینکه بازگشت رایگان خواهد بود. بنابراین اگر به مریخ رفته و از طعم سیب‌زمینی خوشتان نیامد،به‌راحتی و بدون دغدغه بازگردید. مریخ پیمای اسپیس ایکس (استارشیپ) همچنان در حال توسعه است و موتور رپتور آن اخیرا با موفقیت آزمایش شد. قبل از ارسال استارشیپ به مریخ قرار است این فضاپیما همراه با سرنشین در سال ۲۰۲۳ به ماه ارسال شود.

🆔 @Physics3p

goo.gl/CWKbkx

📚 دانشمندان به بررسی نشانه‌های خودآگاهی پرداختند

🆔 @Physics3p

🔸علی‌رغم طیف وسیع اکتشافات علمی که درک و بینش ما را از بدن انسان ارتقا می بخشند، هنوز اطلاعات بسیار ناچیزی درباره مغز داریم؛ بالاخص، ماهیت آگاهی که رازی بزرگ در دنیای علم است. صرف‌نظر از قرن‌ها فلسفه بافی در خصوص عوامل دخیل در یک ذهنِ آگاه، دانشمندان علوم اعصاب حالا میخواهند با تحقیقات خود پرده از این راز بردارند. تحقیق حاضر قصد دارد تا آن دسته از نشانه‌های عصبی را شناسایی کند که از وجود خودآگاهی حکایت دارند. برای مثال، این فرصت میتواند برای جامعه پزشکی فراهم آید تا بیماران هشیار و بیهوشی را که از آسیب‌های مغزی رنج می برند، تفکیک کنند؛ به ویژه در مواردی که افراد توانایی برقراری ارتباط را ندارند.

🔹صد و پنجاه نفر در این مطالعه شرکت کردند و تحت عکسبرداری «MRI» هم قرار گرفتند. برخی از شرکت کنندگان دچار بیماری بودند، در حالیکه برخی دیگر در شرایط سلامت کامل قرار داشتند. محققان چهار الگوی فعالیت عصبی خاص شناسایی کردند که می تواند جایگاه یک فرد در طیف را از هشیار به بیهوش تغییر بدهد. در پیچیده‌ترین الگو، ارتباط دینامیک میان ۴۲ ناحیه مغزی مختلف گردید. این الگوی فعال از هماهنگی در سرتاسر مغز عمدتا در افراد سالم، بیدار و هشیار دیده شد. در انتهای دیگر طیف، ساده‌ترین الگو قرار داشت که پیوستگی‌های نزدیک در مغز را نشان می داد. این الگو غالبا در بیماران کاملا نباتی دیده شد.

🔸نکته جالب این است که بر اساس این مطالعه، تعداد زیادی از بیماران الگوهای عصبی متغیری داشتند؛ یعنی این الگوها برایشان در نوسان قرار داشت. برای مثال، برخی از بیماران در حالات نباتی فعالیت‌های عصبی پیچیده‌تری داشتند، اما این فعالیت‌ها کوتاه و مختصر بود. پس میتوان چنین استنباط کرد که بعضی از بیماران نباتی و فاقد هشیاری (خودآگاهی) شاید وارد حالت‌های کوتاهی از خودآگاهی بشوند. پس از اینکه از افراد خواسته شد تا عکس یا فعالیتی را در ذهن‌شان تصور کنند، این الگوی خودآگاهی فعال در بیماران نباتی فعال گردید. همزمان که آرامبخش به افراد تزریق شده بود، مورد اسکن هم قرار گرفتند. در حالت کاملا آرام و تسکین یافته، الگوهای عصبی پیچیده ناپدید شدند. در این شرایط، هر دور افراد سالم و نباتی کمترین الگوی عصبی فعال را تجربه کردند.

🔵 منبع: بیگ بنگ


🆔 @Physics3p

⚛ کانال فیزیک کوآنتوم

اگر در زمان به عقب برگردیم، به نقطه‌ای در گذشته می‌رسیم که در آن قوانین فیزیکی شناخته‌شده کارایی خود را از دست می‌دهند و نقطه تکینگی نام دارد. این نقطه، نقطه پیدایش گیتی است و براساس اندازه‌گیری‌های جدید، این لحظه تقریبا ۱۳.۸ میلیارد سال پیش رخ داده است و از این رو سن گیتی ۱۳.۸ میلیارد سال تخمین زده می‌شود.

🆔 @Physics3p

🎦 ماهیت زمان چیست؟
💢آیا فقط زمان حال واقعی است؟
💢کدام دیدگاه فلسفی درباره زمان با نسبیت سازگار است؟
💢آیا زمان فقط سلسله ‌ای از رویدادهاست؟

🔵 ویلیام کریگ، فیلسوف علم توضیح میدهد...

🆔 @Physics3p

این عکس از بالای آنتن برج تلویزیون شانگهای بوسیله دوربین های فوق پیشرفته با ۲۵ میلیارد پیکسل گرفته شده است.

روی لینک بزنین عکس را بچرخانید و همه جای شانگهای را ببینید و هر جا را که خواستید زوم کنید،حتی پلاک ماشین ها هم قابل خواندن هست .

روی لینک بزنید.

👇👇

http://sh-meet.bigpixel.cn/?from=groupmessage&isappinstalled=0

🆔 @Physics3p

«من گمان نمی‌کنم این جهان شگفت و اعجاب‌انگیز، این گسترۀ خارق‌العادۀ زمان و مکان و انواع گوناگون حیوانات [موجود در زمین]، این همه سیارۀ جورواجور، همۀ این اتم‌ها با همۀ حرکاتشان و همۀ این هستی پیچیده، همه و همه، صرفاً صحنه‌ای باشد تا خداوند جدال خیر و شر انسان‌ها را بر آن تماشا کند؛ یعنی همان نگاه دینی به کیهان.
این صحنه برای اجرای چنین نمایشی بیش از اندازه بزرگ است.»

ریچارد فاینمن (۱۹۸۸ - ۱۹۱۸)، فیزیک‌دان فقید آمریکایی

🆔 @Physics3p

نسل‌های آینده ممکن است دیگر سیاره‌ای آبی رنگ نداشته باشند..
سیارهٔ زمین تا ۸۰ سال آینده رنگ آبی منحصر به فرد خود را از دست می‌دهد!
تحقیقات جدید MIT نشان می‌دهد تغییرات جوی و افزایش دمای کرهٔ زمین به شدت روی رشد و تکثیر فیتوپلانکتون‌ها اثر می‌گذارد.
فیتوپلانکتون‌ها درون اقیانوس‌ها زندگی می‌کنند و شامل ماده‌ای به نام کلروفیل هستند، این ماده بخش عظیمی از طیف نور آبی موجود در دریا را جذب، و به جای آن نور سبز را انعکاس می‌دهد.
دانشمندان با استفاده از شبیه سازی، دمای کرهٔ زمین را در مدت ۸۰ سال ۳ درجه افزایش دادند، در کمال ناباوری تغییرات جوی باعث شد بیش از ۵۰ درصد از اقیانوس‌ها تا سال ۲۱۰۰ رنگ مجزایِ آبی خود را از دست بدهند!

🆔 @Physics3p

(1/4)

📚 هرآنچه که باید از #نسبیت خاص بدانیم!

#قسمت_اول

🆔 @Physics3p

🔸حتما تا به حال نام نظریه نسبیت خاص را شنیده‌اید و احتمالا می دانید که پشت این نظریه فیزیکدان بزرگ آلمانی، آلبرت اینشتین ایستاده است. این نظریه در کنار نسبیت عام دیدگاه ما را نسبت به جهان ِ اطرافمان متحول ساخت. در ابتدا می خواهیم تعریفی کلی از نسبیت خاص داشته باشیم و سپس به تفصیل آن را بررسی نماییم.

🔹نسبیت خاص: این نظریه بر این فرض استوار است که همه قوانین علم برای ناظرانی که حرکت آزاد دارند، صرف نظر از سرعتشان، یکسان است.

💢سرعت نور

🔸در سال ۱۸۶۵ میلادی فیزیکدان بزرگ، “جیمز کلارک ماکسول” سرعت نور را تقریبا ۳۰۰ هزار کیلومتر بر ثانیه اعلام نمود. دانشمندان به این فکر افتادند که باید چیزی وجود داشته باشد که بتوان سرعت نور را نسبت به آن سنجید. با توجه به اینکه امواج صوت در هوا منتشر می شوند، آنها در نظر گرفتند که امواج نور در ماده‌ای بنام اتر منتشر می شوند. بر اساس نظر آنان اتر در سراسر فضا آکنده است و حتی در فضای خالی نیز وجود دارد.

🔹در سال ۱۸۸۷ میلادی “آلبرت مایکلسون” فیزیکدان و “ادوارد مورلی” شیمی‌دان آزمایشی مهم انجام دادند. با توجه به اینکه زمین درون اتر و در مدار خود دور خورشید حرکت می کند، آنها انتظار داشتند که حاصل اندازه‌گیری سرعت پرتویی از نور در جهت حرکت زمین درون اتر(وقتی که به سوی منبع نور حرکت می کنیم) بیشتر از سرعت نور در هنگام حرکت در راستای قائم بر حرکت زمین( وقتی به سوی منبع نور حرکت نمی کنیم) باشد. اما نتیجۀ اندازه‌گیری پرتویی از نور در این دو حالت این بود که سرعت در هر دو وضعیت دقیقا برابر است.

🔸در بین سال‌های ۱۸۸۷ و ۱۹۰۵ دانشمندان بسیاری تلاش کردند که استدلال درستی برای نتیجه‌ی آزمایش مایکلسون و مورلی ارائه دهند. “هندریک لورنتز” یکی از این دانشمندان بود. ایدۀ او این بود که در اتر اجسام منقبض می شوند و ساعت‌ها کندتر کار می کنند. او هنوز به وجود اتر اعتقاد داشت. اینشتین یکی دیگر از این دانشمندان بود. او آزمایشی ساده اما جالب ترتیب داد. او در نظر گرفت که دو ناظر داریم. ناظر اول در ایستگاه قطار ایستاده است و ناظر دوم سوار بر قطاری پر سرعت است و در وسط آن نشسته است. شرایط آزمایش به شکلی بود که  ناظر اول در هنگام عبور قطار از کنار ایستگاه در وسط آن قرار می‌گیرد و درست در همین زمان دو صاعقه به طور همزمان یکی به عقب و دیگری به جلوی قطار برخورد می کنند.

🔹طبق مشاهدۀ ناظر اول که در ایستگاه است هر دو صاعقه در یک زمان به قطار برخورد کرده‌اند. اما اگر حادثه را از دید ناظر دوم ببینیم نتیجه متفاوت است. او می بیند که صاعقه اول به جلوی قطار می خورد و صاعقه دوم کمی بعد به عقب قطار برخورد می‌کند. به نظرتان مشاهدۀ کدام یکی از این دو ناظر درست است؟ در واقع مشاهدۀ هر دوی آنها کاملا صحیح است. زیرا مکان هیچکدام از آنها مزیت خاصی نسبت به دیگری ندارد و در نتیجه نمی‌توانیم هیچ کدام را بر دیگری برتری دهیم. در واقع ناظر اول چون فاصلۀ یکسانی از هر دو صاعقه دارد، برخورد آنها به قطار را در یک زمان می‌بیند. ناظر دوم هم فاصلۀ یکسانی از هر دو صاعقه دارد اما چون به سمت صاعقه جلوی قطار در حرکت است پس آن را زودتر از صاعقه‌ای که به عقب قطار برخورد می‌کند، می‌بیند.

🔸بر اساس نتیجۀ این آزمایش، مفهوم زمان مطلق که نیوتن و ارسطو اعتقاد محکمی به آن داشتند زیر سوال رفت. مفهوم زمان مطلق نشان دهندۀ این است که معیار واحدی برای سنجش زمان تمام جهان وجود دارد و روند گذر زمان برای تمام ناظران در هر جایی که باشند و هر سرعتی داشته باشند یکسان است. اما همان‌طور که آزمایش جالب اینشتین نشان می‌دهد هر ناظر معیار خودش را برای سنجش زمان دارد. پس با قاطعیت می‌توان گفت که زمان مطلقی وجود ندارد و علاوه بر آن فاصله نیز نسبی است.

ادامه دارد.....

🆔 @Physics3p

(2/4)

📚 هرآنچه که باید از #نسبیت خاص بدانیم!

#قسمت_دوم

🆔 @Physics3p

🔸اینشتین در سال ۱۹۰۵ در نظریۀ نسبیت خاص بیان داشت که اگر مفهوم زمان مطلق را کنار بگذاریم دیگر نیازی به وجود اتر نیست. در واقع همان‌طور که پیش‌تر گفته شد فرض اصلی و بنیادی نظریه نسبیت خاص اینشتین این است که تمام قوانین علم برای هر کسی که حرکت آزاد دارد صرف نظر از سرعتش یکسان است، بر همین اساس است که سرعت نور برای هر ناظری با هر سرعتی یکسان است. این فرض نتایج بسیار بسیار مهمی را به ارمغان آورد. یکی از مهمترین نتایج اصل هم ارزی جرم و انرژی است که ما آن را به صورت فرمول معروفE=mc2 می‌شناسیم.

🔹در این فرمول E نشان دهندۀ انرژی، m نشان دهندۀ جرم و c نشان دهنده‌ سرعت نور است. در ریاضیات اگر ثابتی را از یک طرف فرمول حذف کنیم، طرف اول با طرف دوم هم ارز می‌شود. در فرمول E=mc2 ، c2 که نشان دهنده‌ مجذور سرعت نور است ثابت است چرا که سرعت نور مقداری ثابت است. پس اگر این عدد ثابت را از طرف دوم معادله حذف کنیم از یک طرف E می‌ماند که انرژی است و از طرف دیگر m می‌ماند که جرم است و می‌گوئیم جرم با انرژی هم ارز است و در زبان ریاضی آن را به صورت E  نشان می دهیم.

🔸طبق این فرمول مقدار کمی ماده می تواند مقدار زیادی انرژی آزاد کند. این نتیجه بود که باعث ساخت بمب اتم شد. بسیاری از مردم اینشتین را دربارۀ ساخت بمب اتم مقصر می‌دانستند، این درست مثل این می ماند که نیوتن را مقصر سقوط هواپیما بدانیم چون گرانش را کشف کرده است! می‌خواهیم توضیح ساده‌ای هم از چگونگی ساز و کار بمب‌های اتمی به شما بدهیم. همان طور که می‌دانید اتم دارای دو جزء است. هسته و الکترون‌ها. هسته خود از دو جزء مهم به نام‌های پروتون و نوترون ساخته شده است.

🔹همان طور که می‌دانید الکترون‌ها بار منفی و پروتون‌ها بار مثبت دارند و نوترون‌ها خنثی هستند. با توجه به اینکه بارهای همنام یکدیگر را دفع می‌کنند این مسئله که چگونه اجزای هسته کنار هم باقی مانده اند و چرا هسته از هم نمی‌پاشد مسئله‌ جالب و اندکی هم گیج کننده است. در واقع پایداری اتم به علت وجود نیروی هسته‌ای قوی است که یکی از  نیروهای چهارگانه است. نکته بسیار حیرت‌انگیزتر دیگر این است که مجموع جرم‌های اجزای تشکیل دهندۀ هسته از جرم هسته بیشتر است! این مطلب دقیقا به علت انرژی پیوند هسته‌ای است.

💢به فرمول زیر توجه  کنید:

Δmc2 = انرژی پیوند هسته‌ای

m در واقع تفاوت میان جرم هسته و جرم اجزای هسته به طور جداگانه است و اگر آن را در مجذور سرعت نور ضرب کنیم مقدار انرژی پیوند هسته‌ای بدست می آید. آزاد شدن این انرژی باعث به وجود آمدن انرژی بسیار زیاد ابزارهای هسته‌ای است. وقتی یک نوترون پر انرژی وارد یک هستۀ سنگین مانند اورانیوم ۲۳۵ می شود باعث از هم پاشیدن این هسته سنگین می گردد و در اثر آن انرژی بسیار زیادی آزاد می گردد.

🔸یکی از دیگر نتایج مهم این است که هیچ چیز نمی‌تواند با سرعتی برابر سرعت نور یا سریع‌تر از آن حرکت کند مگر اینکه خود از جنس نور باشد و از جرم بی‌بهره باشد. طبق اصل هم ارزی جرم و انرژی هر چه بر سرعت یک جسم افزوده شود بر جرم آن نیز افزوده می‌شود. هر چه سرعت یک جسم به سرعت نور نزدیک شود این مطلب اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. وقتی جسمی سرعتی برابر ۱۰% سرعت نور داشته باشد تنها نیم درصد بر جرم طبیعی اش افزوده می‌شود. وقتی جسمی سرعتی برابر ۹۰% سرعت نور داشته باشد جرم آن بیش از دو برابر می‌شود. و بر همین اساس وقتی سرعت جسم به سرعت نور برسد جرم آن بینهایت خواهد شد. رساندن این میزان از جرم به سرعت نور ناممکن است.

ادامه دارد....

🆔 @Physics3p

↙ اگر تمام جرم کهکشان در ستاره‌هایش بود(جرم سیارات انقدر کم است در مقابل ستاره‌ها که چشم پوشی میشود) دوران کهکشان به صورت فیلم سمت چپ می‌بود ؛ اما در واقعیت سرعت دورانی تمام ستاره‌های یک کهکشان «تقریبا» یکسان میباشد(مهم نیست در چه فاصله‌ای از مرکز کهکشان قرار دارند! ) این گفته در فیلم سمت راست قابل درک است.
💢این موضوع نشان‌دهندهٔ تاثیرگذاری چیزی بر عالم هستی میباشد ، که بشر با همهٔ امکاناتش قادر به دیدن آن نیست. چیزی که آن را ماده تاریک (Dark Matter) می نامند.

🔵منبع شبیه‌سازی کهکشان:
NIRCam دانشگاه آریزونا

🆔 @Physics3p

(3/4)

📚 هرآنچه که باید از #نسبیت خاص بدانیم!

#قسمت_سوم

🆔 @Physics3p

🔹یکی از افکار اعجاب‌انگیز و جالب اینشتین که بر اساس نسبیت خاص پایه‌گذاری شده است پارادوکس دوقلوها نامیده می‌شود. در این مسئله ما دو برادر دوقلو را در نظر می گیریم. یکی از برادرها سوار بر فضاپیمایی می شود و با سرعتی نزدیک به سرعت نور راهی یک سفر فضایی می شود. وقتی برادر به زمین باز گردد خواهد دید که برادر دیگرش که در زمین مانده بود بسیار پیرتر از اوست.

🔸یعنی روند گذر زمان در فضا و در سرعت بالا برای او کند شده است و در واقع او اثر اتساع زمان را تجربه کرده است. هر چقدر سرعت شما بیشتر شود روند گذر زمان برایتان کندتر خواهد شد و با رسیدن به سرعت نور زمان برای شما متوقف خواهد شد. به قول هاوکینگ پارادوکس دوقلوها برای کسانی یک پارادوکس است که هنوز ته دل خود به زمان مطلق باور دارند. اما واقعا چرا زمان برای شخصی که با سرعتی بالا حرکت می‌کند کندتر می‌گذرد؟ برای پی‌بردن به پاسخ این سوال به مثال زیر توجه کنید:

🔹فرض کنید دو ناظر وجود دارد که یکی سوار بر قطاری است که با سرعتی نزدیک به سرعت نور در حرکت است و دیگری در ایستگاه قطار ایستاده است. در واگنی که ناظر اول بر آن سوار است پرتویی از نور مدام به دیواره انتهای قطار می‌خورد و سپس بازتاب می‌کند و به دیوارۀ ابتدای و واگن برخورد می‌کند و به همین ترتیب به حرکتش ادامه می‌دهد. ناظر درون قطار می‌بیند که هر بار پرتوی نور مسیری به اندازۀ طول قطار را می‌پیماید. اما مشاهدات ناظر بیرون قطار چیز دیگری را بیان می‌دارد. ناظر بیرون قطار می بیند که نور مسیری چند برابر آنچه ناظر اول دیده  را می‌پیماید زیرا قطار وقتی پرتوی نور در واگن آن در حال حرکت است حرکت می‌کند و پرتوی نور در واقع پس از چند متر حرکت قطار به انتهای واگن آن می‌رسد.

🔸پس از نظر ناظر دوم، نور فاصلۀ بیشتری را طی کرده است تا به انتهای واگن برسد. بر همین اساس او باید مدت زمانی را هم که طول می‌کشد تا نور از ابتدا به انتهای واگن برسد بیشتر از ناظر اول حساب کند، چون بر اساس نسبیت هر ناظر با هر سرعتی باید سرعت نور را مقداری ثابت اندازه‌گیری کند. سرعت نور از تقسیم مسافت طی شده بر زمانی که طول کشیده تا نور مسافت را طی کند به  دست می‌آید و از آنجایی که ناظر دوم مسافت بیشتری را اندازه گرفته زمان هم باید به همان نسبت بیشتر از زمان اندازه‌گیری شده توسط ناظر اول باشد. پس در واقع زمان برای ناظر اول که سوار بر قطاری پر سرعت است کندتر از  ناظر دوم که نسبت به او ساکن است می‌گذرد و در نتیجه او دیرتر پیر میشود.
در جملۀ بالا از عبارت ناظر دوم نسبت به ناظر اول ساکن است استفاده کرده‌ایم. این عبارت یعنی چه؟

ادامه دارد...

🆔 @Physics3p

(4/4)

📚 هرآنچه که باید از #نسبیت خاص بدانیم!

#قسمت_چهارم

🆔 @Physics3p

🔹هنگامی که در حال حرکت هستید مثلا در ماشین در حال حرکت یا در هنگام دوچرخه سواری با قاطعیت تمام می‌توانید بگوئید که درخت ثابت است و من در حال حرکت. در اینجا درخت یا هر شئ ثابت دیگر چارچوب مرجع نامیده می‌شود. چارچوب مرجع معیاری است برای سنجیدن ویژگی‌های یک جسم مثل سرعت و … در واقع شما حرکت یا ثابت بودن خودتان را با توجه به جسمی ثابت مشخص می‌کنید. اما فرض کنید که در فضایی خالی از هر نوع شئ رها شده‌اید. در این حالت چگونه خواهید گفت که در حال حرکتید یا نه؟ شما نمی‌توانید حرکت یا ثابت بودنتان را بدون وجود چارچوب مرجع مشخص کنید. از سوی دیگر هیچ چارچوب مرجع واحدی برای تمام جهان وجود ندارد. همان‌طور که می‌دانید زمین در حال گردش به دور خورشید است پس درخت همراه با آن به دور خورشید می‌گردد. بنابراین درخت ثابت نیست بلکه نسبت به شما ثابت است و شما نسبت به آن در حال حرکت هستید. پس حرکت امری نسبی است.

✔a)چون ماشین ثابت است می توانیم آن را چارچوب مرجع در نظر بگیریم و حرکت سیب را نسبت به ان بسنجم.البته ماشین همراه با زمین بگرد خورشید در حرکت است اما چون نسبت به سیب ثابت است می تواند چارچوب مرجع باشد.

✔b)ماشین در حال حرکت است پس نمی تواند چارجوب مرجع باشد. در این حالت باید زمین را که نسبت به سیب و ماشن ثابت چارچوب مرجع در نظر بگیریم و حرکت سیب و ماشین را نسبت به ان بسنجیم.

💢ارتباط نسبیت با میدان مغناطیسی

🔸همان طور که می دانید میدان مغناطیسی حاصل حرکت بارهای الکتریکی است. جالب اینجا است که به خاطر نسبی بودن حرکت، میدان مغناطیسی هم نسبی است. اگر، شما نیز همراه بار حرکت کنید به طوری که بار نسبت به شما ثابت باشد، هیچ میدان مغناطیسی وابسته به بار نخواهید داشت. پس می توان گفت که میدان مغناطیسی با نسبیت در ارتباط است. آلبرت اینشتین برای اولین‌بار این مطلب را در نخستین مقالۀ خود درباره نسبیت خاص مطرح ساخت. نام این مقاله در باب الکترودینامیک اجسام متحرک بود. در واقع نسبیت خاص با قوانین حرکت نیوتن مطابقت داشت، اما سپس گسترش یافت و با نظریه ماکسول و سرعت نور مطابقت پیدا کرد.

💢سخن پایانی

🔹همان طور که مطرح شد نظریه نسبیت خاص نظریه خوبی است و نظریه ماکسول و سرعت نور را تحت پوشش قرار می دهد. اینشتین پس از ۱۰ سال نظریۀ کامل‌تر خودش بنام نسبیت عام را مطرح ساخت که علاوه بر موضوعات مطرح شده در نسبیت خاص گرانش را بر حسب یک انحنای فضا-زمان چهار بعدی توضیح می دهد. هر چند که این نظریه، نظریه خوبی است اما با این همه اشکالاتی بر آن وارد است. یکی از اشکالات این است که این نظریه عدم قطعیت نظریه کوانتومی را با خود نیامیخته است. و این ناسازگاری در نزدیکی یک تکینگیدردسر ساز است، چون ما برای بررسی یک تکینگی باید نظریه‌ای داشته باشیم که ترکیبی از دو نظریه نسبیت عام و مکانیک کوانتوم باشد. در این صورت بسیاری از اسرار کیهان از جمله تکینگی را می توان به راحتی توضیح داد. البته آشتی دادن مکانیک کوانتوم با نسبیت عام کاری بس دشوار است چون نسبیت عام ساختمان کلان جهان را توضیح می دهد و مکانیک کوانتوم با ابعاد بسیار بسیار کوچک سر و کار دارد.

پایان.

🔵 منبع مقاله: سایت علمی بیگ بنگ/وبسایت علمی دیپ لوک

🆔 @Physics3p

⚛ کانال فیزیک کوآنتوم

یک سوال به شدت هیجان انگیز و شاید هم کسالت آور در مورد جهان این است که آیا جهان لبه دارد؟

منظور از لبه این است که آیا جهان انتهایی دارد و بعد از مدتی حرکت کردن در یک‌ جهت خاص به تابلوی "اینجا پایان دنیا هست و بعد از این چیزی نیست" می رسید؟

بر طبق آخرین دانش فیزیکدانان، به احتمال خیلی زیاد جهان لبه ای ندارد اما این لبه نداشتن شامل دو حالت می شود:

یا جهان از لحاظ اندازه نامحدود هست و هرچقدر در آن حرکت کنید باز هم جهان ادامه دارد و شما هیچگاه به پایان یا لبه جهان نمی رسید.

یا اینکه جهان کروی است که در این صورت از لحاظ اندازه محدود است اما‌ باز هم بدون لبه است زیرا اگر در یک کره در یک جهت خاص حرکت کنید بعد از مدتی به نقطه آغاز می رسید درست همانند کره زمین. پس حتی در این صورت که جهان کروی و محدود باشد باز هم بدون لبه است.

اما متاسفانه یا خوشبختانه برای جهان قابل مشاهده، لبه وجود دارد و این لبه همان افق کیهانی است.

🔵 برگرفته از سخنان پروفسور شان کارول، فیزیکدان نظری از انستیتو فناوری کالیفرنیا، کَلتِک

🆔 @Physics3p

goo.gl/S8pjcb

📚 ماتریکس و فرضیه شبیه‌سازی؛ آیا واقعیت «واقعی» است؟!

🆔 @Physics3p

🔸«نیک باستروم» در سال ۲۰۰۳ با انتشار مقاله‌ای فلسفی، اذهان را دچار اغتشاش بزرگی کرد: «آیا ما در یک شبیه‌سازی کامپیوتری زندگی می کنیم؟»شاید واقعیت بخشی از یک شبیه‌سازی کامپیوتری باشد. اگر فیلم ماتریکس را دیده باشید، این فرضیه برایتان آشنا جلوه می کند. در این فیلم، یک هکر به یک گروه یاغی می پیوندد تا علیه ماشین‌های هوشمند مصنوعی که انسان‌ها را در یک واقعیتِ شبیه‌سازی شده گرفتار کرده‌اند، مبارزه و قیام کند. اما بر اساس مقاله‌ای که به تازگی منتشر شده است، وقتی باستروم پیش نویس مقاله خود را ارائه داد، فیلم ماتریکس را ندیده بود.

🔹به باور باستروم، ایدۀ شبیه‌سازی وی نتیجه‌یِ منطقی دو چیز بوده است: علاقمندی‌اش به نظریه انتخاب مشاهده که موضوع رساله دکتری وی بوده است و گمانه‌زنی‌هایش در خصوص تاثیر بالقوه فناوریِ در حال پیشرفت بر آینده. او در مصاحبه با یکی از مجلات گفت: «وقتی این دو پس زمینۀ انتزاعی را در اختیار دارید، ایده شبیه‌سازی خود را بیشتر نمایان می کند.»

🔸از دیدگاه سطحی، ایدۀ شبیه‌سازی باستروم سرکش‌تر و دیوانه‌وارتر از آینده هولناکی که در فیلم ماتریکس به تصویر کشیده شده، نیست. این احتمال مورد تاکید قرار می گیرد که انسان قبل از رسیدن به مرحله پسا-انسانی منقرض خواهد شد. اما بر اساس ایده‌ای که باستروم مطرح کرده، ما زمانی به مرحله پسا-انسانی خواهیم رسید که تمامی قابلیت‌های فناوری را بدست آورده باشیم. لذا فناوریِ مورد نیاز برای انجام شبیه‌سازی‌های متقاعدکننده از واقعیت هم در این زمره قرار می گیرد؛ انسان به مرحله پسا-انسانی خواهد رسید، اما بعید است به تعداد قابل توجهی، تاریخچه‌اش را شبیه‌سازی کند.

🔹ما اکنون به واقع در یک شبیه‌سازی کامپیوتری از تاریخ یک تمدن پسا-انسانی زندگی می کنیم. این یکی با قواعد ریاضی همراه است. اگر انسان به چنین مرحله‌ای رسیده است، ولی اقدام به انجام شبیه‌سازی نکرده، در واقع باید میلیون‌ها نمونه از این واقعیت‌های شبیه‌سازی شده وجود داشته باشد و فقط یکی از آنها به معنای واقعی کلمه، «واقعی» است. پس احتمال دارد ما در یکی از واقعیت‌های جعلی زندگی می کنیم.اگر واقعیت ما «واقعی» باشد، پس ظاهرا هنوز راه زیادی برای رسیدن به مرحله پسا-انسانی در پیش داریم....

🔵 منبع: سایت بیگ بنگ

🆔 @Physics3p

🎦 دیدن این کلیپ بی اختیار اشک از چشمان انسان جاری می‌کند.
این کلیپ تصویر گرفته شدهٔ وویجر۱ از زمین در فاصلهٔ ۶ میلیارد کیلومتری را نشان میدهد.
کارل ساگان در خلال سخنرانی خود در دانشگاه کرنل، تصویر نقطهٔ آبی رنگ پریده را به حضار نشان داد و تاملات خود را دربارهٔ معنای ژرف این نقطه به اشتراک گذاشت.
یک بار دیگر به این نقطه نگاه کن..
اینجا خانه ماست.. آن ما هستیم همه، ما!

🆔 @Physics3p

شعاع جهان قابل مشاهده تقریبا 46 میلیارد سال نوری است. اگر همین الان یک سیگنال با سرعت نور به سمت کهکشان های موجود در جهان قابل مشاهده بفرستیم، این سیگنال می تواند فقط به 3 درصد از کل کهکشان های موجود در جهان قابل مشاهده برسد. در حقیقت این سیگنال هیچوقت به 97 درصد از کل کهکشان های موجود در جهان قابل مشاهده نمی رسد.

دلیل این مسئله این است که، 97 درصد از کل کهکشان های موجود در جهان قابل مشاهده به علت انبساط شتاب دار جهان، از دسترس سیگنال ما که با سرعت نور حرکت می کند، خارج شده اند و سیگنال ما هیچوقت نمی تواند به آن ها برسد.

🆔 @Physics3p

📚 کتاب هفته

↙ عنوان: فیزیکدانان بزرگ - از گالیله تا هاوکینگ (جلد دوم)
✍ نویسنده: ویلیام کروپر

🆔 @Physics3p