🔺 من توصیه میکنم حتما مطلب جرم چیست؟ رو بخونید بسیار جالبه کمی طولانی و زمانبر هست ولی ارزش خوندن رو داره. و منبع فارسی این مطلب هم سایت دیپ لوک است.
🔻 نوشتار « جرم چیست »، ترجمه‌ی مقاله‌ای با همین نام و نوشته جیم باگوت است که در سال ۲۰۱۷ توسط انتشارات دانشگاه آکسفورد منتشر شد و پس از آن در سایت معتبرناتیلوس منتشر گردید.
🔻 نوشتار « جرم چیست »، ترجمه‌ی مقاله‌ای با همین نام و نوشته جیم باگوت است که در سال ۲۰۱۷ توسط انتشارات دانشگاه آکسفورد منتشر شد و پس از آن در سایت معتبرناتیلوس منتشر گردید.
اگرچه وجود ماده تاریک به‌طور عمومی توسط جامعه علمی مورد پذیرش قرار گرفته است، اما نظریه‌های جایگزینی نیز برای گرانش ارائه شده‌اند. مثلا میتوان به دینامیک نیوتنی اصلاح شده اشاره نمود که سعی در توضیح این مشاهدات غیرمعمولی بدون نیاز به معرفی جرم اضافی را دارند.
کشف بزرگ در خصوص کهکشان‌هایی که ماده تاریک ندارند شاید آغاز تئوری‌های جدیدی برای چگونگی ایجاد کهکشان‌ها باشد. این کهکشان‌های فاقد ماده تاریک در واقع اثبات میکنند که حتماً نیازی به وجود ماده تاریک برای ساخته شدن یک کهکشان نیست. در واقع باید گفت کشف کهکشان بدون ماده تاریک به جای اینکه پاسخی برای پرسش‌های بی‌شمار بشر باشد، خود مطرح کننده سیلی از پرسش‌هاست!
🆔 @Physics3p
کشف بزرگ در خصوص کهکشان‌هایی که ماده تاریک ندارند شاید آغاز تئوری‌های جدیدی برای چگونگی ایجاد کهکشان‌ها باشد. این کهکشان‌های فاقد ماده تاریک در واقع اثبات میکنند که حتماً نیازی به وجود ماده تاریک برای ساخته شدن یک کهکشان نیست. در واقع باید گفت کشف کهکشان بدون ماده تاریک به جای اینکه پاسخی برای پرسش‌های بی‌شمار بشر باشد، خود مطرح کننده سیلی از پرسش‌هاست!
🆔 @Physics3p
Quantum Physics
📚 آزمایش دو شکاف #قسمت_اول 🆔 @Physics3p 🔹شکافی را در نظر بگیرید که توسط چندین توپ هدف گیری می شود. توپ هایی که از شکاف رد می شوند، مستقیما پیش رفته و به صفحه پشت برخورد می کنند. یک شکاف دیگر در کنار قبلی ایجاد می کنیم. با تکرار آزمایش توپ ها از هر دو شکاف…
📚 الکترون، ذره یا موج؟
🆔 @Physics3p
🔸پیشتر به آزمایش دوشکاف و نقش شگفت الکترون در این آزمایش اشاره کردیم. همانطور که از این آزمایش مهم استنباط میشود، الکترون که ما از آن به عنوان ذره ای بسیار ریز یاد میکنیم، در حقیقت ذره نیست چون مشاهده میشود مانند موج رفتار میکند. همچنین در سده بیستم میلادی تامسون(پدر) ثابت کرد که الکترون تنها ذره است و درست چهل سال بعد پسرش اثبات کرد که الکترون موج است و هردوی آنها بدلیل این موضوع نوبل گرفته و هردوی آنها نیز درست گفته اند!
🔹اما حقیقت چیست؟ چطور ممکن است الکترون هم ذره ای نقطه ای باشد و هم موجی گسترده؟!
چه اتفاقی در جریان است؟!
ریچارد فاینمن، نابغه و فیزیکدان قرن بیستم به این پرسش پاسخ میدهد! قبل از پاسخ به این پرسش باید ابتدا با برخی از ویژگی های موج آشنا شویم:
🔸 امواج پیش رونده(منتقل کننده انرژی) دارای ویژگی هایی بوده که میتوان آنها را منسوب به آن دانست و با این ویژگی هایشان آنها را توصیف کرد. و همچنین این امواج در محیط ها و شرایط گوناگون دارای واکنش های خاص خود هستند که این واکنش ها شامل : بازتاب موج، شکست موج، تداخل امواج، پراش و گستردگی موج و... میشود.
💢حال چه چیزی در آزمایش یانگ مشاهده شده که سبب شد به الکترون لقب موج را نسبت دهیم؟
🔹بهتر است برای پاسخ به آن، آزمایش دوشکاف را در دوحالت بررسی کنیم. ابتدا فرض کنید تشت آبی دارید که در آن تا ارتفاع قابل قبولی آب ریخته شده و یک دستگاه ساده که با بالا و پایین کردن چوبی، موج تولید میکند، درون این تشت قرار داشته و یک سطح با دوشکاف نیز در فاصله معینی از آن.
🔸میدانیم آب از مجموعه ای عظیم از اتم ها و مولکول ها ساخته شده است که میتوانند با ارتعاش خود، موج ایجاد شده بوسیله دستگاه را بسمت شکاف ها هدایت کنند. زمانی که موج به آن دوشکاف برسد، بخشی از آن به کناره های شکاف(دیواره) برخورد کرده و برگشت میکنند(بازتاب).
بخشی از آن نیز از شکاف عبور کرده و در آنسوی دیوار دچار گستردگی شده و نیم دایره ای منبسط شونده را تشکیل میدهند(پراش). پس از گذر این موج گسترده(پراشیده) از هریک از شکاف ها، این دو نیم دایره موج میتوانند باهم برخورد کنند(تداخل) و نقش هایی منسوب به نقش تداخلی را پدید آورند.
به این موضوع دقت کنید که آب از تریلیون ها اتم تشکیل شده که بدین سان میتواند این فرآیند را به سرانجام برساند!
🔹اما همانطور که در مطلب مربوط به «آزمایش دوشکاف» بیان کردیم، الکترونها نیز در حضور دوشکاف چنین فرآیندی را دنبال میکنند! یعنی ذره ای منفرد که مانند موج رفتار میکند.
در ابتدا حدس برآن بود که الکترون ها میتوانند بر رفتار یکدیگر تأثیر بگذارند و این موضوع سبب میشود که مجموعه الکترون ها نیز مانند مجموعه اتم های آب برخورد کنند و موجی وار رفتار کنند. ولی این آزمایش برای الکترون های منفرد نیز همین نتیجه را داشته و نشان از حقیقتی پنهان دارد!
🔸ریچارد فاینمن برای پاسخ به این پرسش اینطور بیان میکند: بیایید تعصباتمان را کنار بگذاریم و اتفاقات دنیای پیرامون خودمان را در نظر نگیریم. در دنیای زیر اتمی اتفاقات دیگری در جریان است. الکترون ذره نیست، موج هم نیست، اصلأ هیچ چیز نیست! الکترون مجبور نیست ویژگی هایی را داشته باشد که ما از دنیای پیرامون خودمان میشناسیم.
🔹ریچارد فاینمن معتقد است که شما برای رفتن از محل کارتان به خانه باید مسیری معین را طی کنید. ولی الکترون مجبور نیست مانند شما رفتار کند. او میتواند نه تنها هر مسیری که بخواهد، بلکه تمام مسیر ها را در یک زمان طی کند!
🔸و اینچنین با انتگرال مسیر فاینمن میتوان رفتار موج وار الکترون را توجیح کرد. الکترون ذره نیست. موج هم نیست. نمیتوانیم بگوییم ذره الکترون. شاید بهتر است بگوییم ذره موجی الکترون!
براستی چطور میتوان این واقعیت عجیب الکترون را پذیرفت؟
چه چیزی در دنیای کوآنتومی در جریان است؟!
🆔 @Physics3p
🆔 @Physics3p
🔸پیشتر به آزمایش دوشکاف و نقش شگفت الکترون در این آزمایش اشاره کردیم. همانطور که از این آزمایش مهم استنباط میشود، الکترون که ما از آن به عنوان ذره ای بسیار ریز یاد میکنیم، در حقیقت ذره نیست چون مشاهده میشود مانند موج رفتار میکند. همچنین در سده بیستم میلادی تامسون(پدر) ثابت کرد که الکترون تنها ذره است و درست چهل سال بعد پسرش اثبات کرد که الکترون موج است و هردوی آنها بدلیل این موضوع نوبل گرفته و هردوی آنها نیز درست گفته اند!
🔹اما حقیقت چیست؟ چطور ممکن است الکترون هم ذره ای نقطه ای باشد و هم موجی گسترده؟!
چه اتفاقی در جریان است؟!
ریچارد فاینمن، نابغه و فیزیکدان قرن بیستم به این پرسش پاسخ میدهد! قبل از پاسخ به این پرسش باید ابتدا با برخی از ویژگی های موج آشنا شویم:
🔸 امواج پیش رونده(منتقل کننده انرژی) دارای ویژگی هایی بوده که میتوان آنها را منسوب به آن دانست و با این ویژگی هایشان آنها را توصیف کرد. و همچنین این امواج در محیط ها و شرایط گوناگون دارای واکنش های خاص خود هستند که این واکنش ها شامل : بازتاب موج، شکست موج، تداخل امواج، پراش و گستردگی موج و... میشود.
💢حال چه چیزی در آزمایش یانگ مشاهده شده که سبب شد به الکترون لقب موج را نسبت دهیم؟
🔹بهتر است برای پاسخ به آن، آزمایش دوشکاف را در دوحالت بررسی کنیم. ابتدا فرض کنید تشت آبی دارید که در آن تا ارتفاع قابل قبولی آب ریخته شده و یک دستگاه ساده که با بالا و پایین کردن چوبی، موج تولید میکند، درون این تشت قرار داشته و یک سطح با دوشکاف نیز در فاصله معینی از آن.
🔸میدانیم آب از مجموعه ای عظیم از اتم ها و مولکول ها ساخته شده است که میتوانند با ارتعاش خود، موج ایجاد شده بوسیله دستگاه را بسمت شکاف ها هدایت کنند. زمانی که موج به آن دوشکاف برسد، بخشی از آن به کناره های شکاف(دیواره) برخورد کرده و برگشت میکنند(بازتاب).
بخشی از آن نیز از شکاف عبور کرده و در آنسوی دیوار دچار گستردگی شده و نیم دایره ای منبسط شونده را تشکیل میدهند(پراش). پس از گذر این موج گسترده(پراشیده) از هریک از شکاف ها، این دو نیم دایره موج میتوانند باهم برخورد کنند(تداخل) و نقش هایی منسوب به نقش تداخلی را پدید آورند.
به این موضوع دقت کنید که آب از تریلیون ها اتم تشکیل شده که بدین سان میتواند این فرآیند را به سرانجام برساند!
🔹اما همانطور که در مطلب مربوط به «آزمایش دوشکاف» بیان کردیم، الکترونها نیز در حضور دوشکاف چنین فرآیندی را دنبال میکنند! یعنی ذره ای منفرد که مانند موج رفتار میکند.
در ابتدا حدس برآن بود که الکترون ها میتوانند بر رفتار یکدیگر تأثیر بگذارند و این موضوع سبب میشود که مجموعه الکترون ها نیز مانند مجموعه اتم های آب برخورد کنند و موجی وار رفتار کنند. ولی این آزمایش برای الکترون های منفرد نیز همین نتیجه را داشته و نشان از حقیقتی پنهان دارد!
🔸ریچارد فاینمن برای پاسخ به این پرسش اینطور بیان میکند: بیایید تعصباتمان را کنار بگذاریم و اتفاقات دنیای پیرامون خودمان را در نظر نگیریم. در دنیای زیر اتمی اتفاقات دیگری در جریان است. الکترون ذره نیست، موج هم نیست، اصلأ هیچ چیز نیست! الکترون مجبور نیست ویژگی هایی را داشته باشد که ما از دنیای پیرامون خودمان میشناسیم.
🔹ریچارد فاینمن معتقد است که شما برای رفتن از محل کارتان به خانه باید مسیری معین را طی کنید. ولی الکترون مجبور نیست مانند شما رفتار کند. او میتواند نه تنها هر مسیری که بخواهد، بلکه تمام مسیر ها را در یک زمان طی کند!
🔸و اینچنین با انتگرال مسیر فاینمن میتوان رفتار موج وار الکترون را توجیح کرد. الکترون ذره نیست. موج هم نیست. نمیتوانیم بگوییم ذره الکترون. شاید بهتر است بگوییم ذره موجی الکترون!
براستی چطور میتوان این واقعیت عجیب الکترون را پذیرفت؟
چه چیزی در دنیای کوآنتومی در جریان است؟!
🆔 @Physics3p
👍1
🌀 امروز ۱۰ آوریل ۲۰۱۹ اولین تصویر واقعی از یک سیاهچاله منتشر شد!
این سیاهچاله در کهکشان M87 در فاصله ی ۵۳ میلیون سال نوری از زمین می باشد که قطری برابر ۴۰ میلیارد کیلومتر (یعنی قطری ۳ میلیون برابر زمین) دارد و عکاسی از آن با استفاده از ۸ رصدخانه در نقاط مختلف جهان ممکن شد.
🆔 @Physics3p
🆔 @Physics3p
این سیاهچاله در کهکشان M87 در فاصله ی ۵۳ میلیون سال نوری از زمین می باشد که قطری برابر ۴۰ میلیارد کیلومتر (یعنی قطری ۳ میلیون برابر زمین) دارد و عکاسی از آن با استفاده از ۸ رصدخانه در نقاط مختلف جهان ممکن شد.
🆔 @Physics3p
🆔 @Physics3p
Forwarded from اتچ بات
🤔
🔵 افت و خیر کوانتومی:
🔴 قسمت چهارم
افت و خیز کوانتومی و تابش هاوکینگ:
هر کسی تا حدودی با گرانش،آشنایی دارد. گرانش، یک نیروی جاذبه‌ای و همه جا حاضر است که ما را در زمین نگه می دارد. گرانش نیرویی است که زمین را در مدار خورشید؛ و منظومه‌ی شمسی را در سکونت‌گاه همیشگی ما یعنی کهکشان راه شیری نگه می‌دارد. مردم سالها به اشتباه تصور می‌کردند گرانش فقط روی ذرات ملموس و مشهود، عمل میکند، اما بعدها معلوم شد، حتی ذرات با جرم سکون صفر، یعنی فوتون‌ها هم تحت تاثیر این نیروی جادویی قرار می‌گیرند. نور یا همان موجودی که بالاترین سرعت گیتی را در اختیار دارد، در اکثر موارد، گرانش را خیلی حس نمی‌کند، اما این همه‌ی ماجرا نیست! اشیای بسیار شگفت انگیزی با جرم فوق العاده و نیروی گرانشی حیرت‌انگیز وجود دارند که حتی نور نمی‌تواند از آنها بگریزد! این موجودات شگفت انگیز را بسیاری از ما می شناسیم: سیاهچاله ها!
همانطور که می‌دانید هر چه یک شی به میدان گرانشی نزدیک تر باشد، جاذبه ی بیشتری روی آن اعمال میشود، بنابراین یک فضای کره‌مانند اطراف سیاه چاله وجود دارد که جاذبه‌ی درون آن، به قدری قدرتمند است که حتی نور نمی تواند از آن بگریزد. این ناحیه، افق رویداد نام دارد. داستان تابش هاوکینگ به سال ۱۹۷۲ بازمی‌گردد که فیزیکدان اسراییلی ژاکوب بکشتایندر پیشنهاد کرد سیاه چاله ها باید یک انتروپی خوش تعریف داشته باشند و این سرآغاز توسعه ترمودینامیک سیاه چاله‌ها بود. استیون هاوکینگ (فیزیکدان انگلیسی)، با کار کردن روی ترمودینامیک سیاهچالهها، در سال ۱۹۷۴ نشان داد هر سیاهچاله‌ای میتواند طی یک فرایند کوانتومی، تابش الکترومغناطیسی از خود ساطع کند! این تابش به افتخار وی، تابش هاوکینگ نامیده شده است.
🆔 @Physics3p
بیایید یک جفت فوتون مجازی را تصور کنیم که نزدیک افق رویداد ساخته می‌شوند، به طوری که یکی از آنها درون افق رویداد و دیگری بیرون آن ساخته شده‌اند. با این اوصاف، فوتون اول به درون سیاه چاله جذب شده و فوتون دوم از آن می‌گریزد. هاوکینگ پیش‌بینی کرد افت و خیز کوانتومی خلا باعث تولید جفت‌های ذره-پادذره یا همان ذرات مجازی در نزدیک افق رویداد سیاه چاله میشود. درست قبل از نابود شدن، یکی از ذرات به درون سیاه چاله می‌افتد در حالیکه ذره‌ی دیگر فرار میکند. در نتیجه از نظر کسی که سیاه چاله را می‌ببیند، یک ذره از آن، تابش شده است.
چون ذره‌ی تابش‌شده دارای انرژی مثبت است، ذره‌ای که توسط سیاه چاله جذب میشود، نسبت به جهان خارجی، انرژی منفی دارد. این تابش باعث از دست رفتن انرژی سیاه چاله و در نتیجه از بین رفتن جرم آن میشود (طبق رابطه مشهور E=mc۲). سیاه چاله‌های کوچک قدیمی‌تر، نسبت تابش به جذب بیشتری داشته و به طور کلی، جرم نهایی آنها کاهش می‌یابد؛ در مقابل، سیاه چاله‌های بزرگتر (مانند آنهایی که دارای یک جرم خورشیدی هستند)، نسبت تابش به جذب کمتری دارند.
تابش هاوکینگ یکی از نخستین پیش‌بینی‌های نظری درباره‌ی چگونگی ارتباط گرانش به شکل‌های دیگر انرژی بود، مشخصه‌ای که برای هر نظریه گرانش کوانتومی ضروری است. با وجود آنکه تابش هاوکینگ مورد پذیریش فیزیکدانان واقع شده، اما هنوز جنجال‌هایی در موردش وجود دارد؛ مثلا مسئله از دست رفتن اطلاعات، فیزیکدانان را آشفته میکند.
🆔 @Physics3p
ادامه دارد...
🔵 افت و خیر کوانتومی:
🔴 قسمت چهارم
افت و خیز کوانتومی و تابش هاوکینگ:
هر کسی تا حدودی با گرانش،آشنایی دارد. گرانش، یک نیروی جاذبه‌ای و همه جا حاضر است که ما را در زمین نگه می دارد. گرانش نیرویی است که زمین را در مدار خورشید؛ و منظومه‌ی شمسی را در سکونت‌گاه همیشگی ما یعنی کهکشان راه شیری نگه می‌دارد. مردم سالها به اشتباه تصور می‌کردند گرانش فقط روی ذرات ملموس و مشهود، عمل میکند، اما بعدها معلوم شد، حتی ذرات با جرم سکون صفر، یعنی فوتون‌ها هم تحت تاثیر این نیروی جادویی قرار می‌گیرند. نور یا همان موجودی که بالاترین سرعت گیتی را در اختیار دارد، در اکثر موارد، گرانش را خیلی حس نمی‌کند، اما این همه‌ی ماجرا نیست! اشیای بسیار شگفت انگیزی با جرم فوق العاده و نیروی گرانشی حیرت‌انگیز وجود دارند که حتی نور نمی‌تواند از آنها بگریزد! این موجودات شگفت انگیز را بسیاری از ما می شناسیم: سیاهچاله ها!
همانطور که می‌دانید هر چه یک شی به میدان گرانشی نزدیک تر باشد، جاذبه ی بیشتری روی آن اعمال میشود، بنابراین یک فضای کره‌مانند اطراف سیاه چاله وجود دارد که جاذبه‌ی درون آن، به قدری قدرتمند است که حتی نور نمی تواند از آن بگریزد. این ناحیه، افق رویداد نام دارد. داستان تابش هاوکینگ به سال ۱۹۷۲ بازمی‌گردد که فیزیکدان اسراییلی ژاکوب بکشتایندر پیشنهاد کرد سیاه چاله ها باید یک انتروپی خوش تعریف داشته باشند و این سرآغاز توسعه ترمودینامیک سیاه چاله‌ها بود. استیون هاوکینگ (فیزیکدان انگلیسی)، با کار کردن روی ترمودینامیک سیاهچالهها، در سال ۱۹۷۴ نشان داد هر سیاهچاله‌ای میتواند طی یک فرایند کوانتومی، تابش الکترومغناطیسی از خود ساطع کند! این تابش به افتخار وی، تابش هاوکینگ نامیده شده است.
🆔 @Physics3p
بیایید یک جفت فوتون مجازی را تصور کنیم که نزدیک افق رویداد ساخته می‌شوند، به طوری که یکی از آنها درون افق رویداد و دیگری بیرون آن ساخته شده‌اند. با این اوصاف، فوتون اول به درون سیاه چاله جذب شده و فوتون دوم از آن می‌گریزد. هاوکینگ پیش‌بینی کرد افت و خیز کوانتومی خلا باعث تولید جفت‌های ذره-پادذره یا همان ذرات مجازی در نزدیک افق رویداد سیاه چاله میشود. درست قبل از نابود شدن، یکی از ذرات به درون سیاه چاله می‌افتد در حالیکه ذره‌ی دیگر فرار میکند. در نتیجه از نظر کسی که سیاه چاله را می‌ببیند، یک ذره از آن، تابش شده است.
چون ذره‌ی تابش‌شده دارای انرژی مثبت است، ذره‌ای که توسط سیاه چاله جذب میشود، نسبت به جهان خارجی، انرژی منفی دارد. این تابش باعث از دست رفتن انرژی سیاه چاله و در نتیجه از بین رفتن جرم آن میشود (طبق رابطه مشهور E=mc۲). سیاه چاله‌های کوچک قدیمی‌تر، نسبت تابش به جذب بیشتری داشته و به طور کلی، جرم نهایی آنها کاهش می‌یابد؛ در مقابل، سیاه چاله‌های بزرگتر (مانند آنهایی که دارای یک جرم خورشیدی هستند)، نسبت تابش به جذب کمتری دارند.
تابش هاوکینگ یکی از نخستین پیش‌بینی‌های نظری درباره‌ی چگونگی ارتباط گرانش به شکل‌های دیگر انرژی بود، مشخصه‌ای که برای هر نظریه گرانش کوانتومی ضروری است. با وجود آنکه تابش هاوکینگ مورد پذیریش فیزیکدانان واقع شده، اما هنوز جنجال‌هایی در موردش وجود دارد؛ مثلا مسئله از دست رفتن اطلاعات، فیزیکدانان را آشفته میکند.
🆔 @Physics3p
ادامه دارد...
Telegram
attach 📎
🔻 برای مطالعه ی قسمت های قبلی مطلب افت و خیز کوانتومی، "افت و خیز کوانتومی" را در کانال سرچ کنید.
Quantum Physics via @like
zaman-makan-jahan-vagheie-majazi_[www.ketabesabz.com].pdf
2 MB
📚 کتاب هفته
📎 عنوان: زمان، مکان، جهان واقعی و موازی
✍ نویسنده: دکتر شیرزاد کلهری
☑ موضوع: فیزیک-علم
🆔 @Physics3p
📎 عنوان: زمان، مکان، جهان واقعی و موازی
✍ نویسنده: دکتر شیرزاد کلهری
☑ موضوع: فیزیک-علم
🆔 @Physics3p
.
⏳ سفر در زمان:
🔺 آیا سفر به گذشته و آینده امکان پذیر است؟ و چه راه هایی دارد. این سوالی است که ما پاسخ می دهیم.
🔻 سه پیکان زمان متفاوت وجود دارد. اول پیکان ترمودینامیک زمان می باشد جهت زمانی که در آن بی نظمی یا انتروپی افزایش می یابد. سپس پیکان روانشناختی زمان است. این جهتی است که در آن احساس می کنیم زمان می گذرد یعنی جهتی که در آن گذشته را به خاطر می آوریم ولی آینده را به یاد نمی آوریم. و در آخر جهت کیهان شناختی زمان می باشد. این جهتی از زمان است که در آن جهان به جای انقباض در حال انبساط می باشد.
🔸 جهت همه ی این پیکان ها به سمت آینده می باشد. آیا این نشان دهنده ی آن است که نمی توانیم به گذشته سفر کنیم؟ در واقع دقیق نمی دانیم که سفر به گذشته امکان پذیر است یا خیر ولی تئوری گودل می گوید اگر شما اگر یک دور کامل کیهان را دور بزنید و دوباره به نقطه ی شروع برسید می توانید به گذشته سفر کنید‼️😳
🔹 بگذارید کامل تر توضیح دهیم: در سال 1949 کورت گودل متخصص بزرگ منطق ریاضی پاسخ عجیبی برای معادلات انیشتین یافت. او فرض کرد که کل جهان در حال چرخش است. اگر با یک موشک جهان گودل را دور بزنید، پس از یک دور چرخش درست به نقطه ی شروع باز می گردید؛ ولی در زمان گذشته‼️😳
🔰 بعنوان مثال، گودل محاسبه کرد که جهانی در ابعاد جهان ما، باید هر 70 میلیارد سال یکبار به دور خود بچرخد و در این صورت، شعاع حداقل برای سفر در زمان، 16 میلیارد سال نوری خواهد بود. به هر حال، برای سفر به عقب در زمان باید با سرعتی کمتر از سرعت نور سفر کنید.
🆔 @Physics3p
❌ ولی این تئوری توسط انیشتین رد شد چرا که انیشتین معتقد بود جهان در حال چرخش نیست بلکه در حال انبساط می باشد. پس فعلا راهی برای سفر به گذشته نمی دانیم.
✅ بریم سراغ سفر به آینده. سفر به آینده برخلاف سفر به گذشته می دانیم که قطعا امکان پذیر است. چه خبر خوبی اما چطور؟ 🤔
🔺 سفر به آینده، با کند کردن زمان امکان پذیر است. بر اساس نسبیت خاص با نزدیک شدن به سرعت نور و بر اساس نسبیت عام با استفاده از خمیدگی فضا زمان و بودن در کنار اجرام سنگین مثل سیاهچاله می توان گذر زمان را کند کرد. بعنوان مثال یک هفته حرکت با سرعت نور برابر با 100 سال در زمین است‼️😳🤔
🔻 راه دیگر برای سفر در زمان کرمچاله ها می باشند. کرمچاله ها پدیده های نظری هستند که بین دو نقطه از فضا و زمان پیوند ایجاد می کنند. و اگر وارد آن شویم می توانیم به مکان یا زمان دیگر بریم اما متاسفانه کرمچاله تا کنون به صورت تجربی مشاهده نشده و بسیار هم ناپایدار است و بلافاصله بعد از تشکیل نابود می شود.
⭕️ پس حالا حالا ها باید صبر کنیم تا مثل توی فیلم ها یک ماشین داشته باشیم که به آینده و گذشته سفر کنیم.
📚 منابع: کتاب تاریخچه ی زمان، سایت علمی بیگ بنگ، ویکی پدیا
🖋نویسنده: ادمین کانال فیزیک کوانتوم
🆔 @Physics3p
⚛ Quantum Physics Channel
.
⏳ سفر در زمان:
🔺 آیا سفر به گذشته و آینده امکان پذیر است؟ و چه راه هایی دارد. این سوالی است که ما پاسخ می دهیم.
🔻 سه پیکان زمان متفاوت وجود دارد. اول پیکان ترمودینامیک زمان می باشد جهت زمانی که در آن بی نظمی یا انتروپی افزایش می یابد. سپس پیکان روانشناختی زمان است. این جهتی است که در آن احساس می کنیم زمان می گذرد یعنی جهتی که در آن گذشته را به خاطر می آوریم ولی آینده را به یاد نمی آوریم. و در آخر جهت کیهان شناختی زمان می باشد. این جهتی از زمان است که در آن جهان به جای انقباض در حال انبساط می باشد.
🔸 جهت همه ی این پیکان ها به سمت آینده می باشد. آیا این نشان دهنده ی آن است که نمی توانیم به گذشته سفر کنیم؟ در واقع دقیق نمی دانیم که سفر به گذشته امکان پذیر است یا خیر ولی تئوری گودل می گوید اگر شما اگر یک دور کامل کیهان را دور بزنید و دوباره به نقطه ی شروع برسید می توانید به گذشته سفر کنید‼️😳
🔹 بگذارید کامل تر توضیح دهیم: در سال 1949 کورت گودل متخصص بزرگ منطق ریاضی پاسخ عجیبی برای معادلات انیشتین یافت. او فرض کرد که کل جهان در حال چرخش است. اگر با یک موشک جهان گودل را دور بزنید، پس از یک دور چرخش درست به نقطه ی شروع باز می گردید؛ ولی در زمان گذشته‼️😳
🔰 بعنوان مثال، گودل محاسبه کرد که جهانی در ابعاد جهان ما، باید هر 70 میلیارد سال یکبار به دور خود بچرخد و در این صورت، شعاع حداقل برای سفر در زمان، 16 میلیارد سال نوری خواهد بود. به هر حال، برای سفر به عقب در زمان باید با سرعتی کمتر از سرعت نور سفر کنید.
🆔 @Physics3p
❌ ولی این تئوری توسط انیشتین رد شد چرا که انیشتین معتقد بود جهان در حال چرخش نیست بلکه در حال انبساط می باشد. پس فعلا راهی برای سفر به گذشته نمی دانیم.
✅ بریم سراغ سفر به آینده. سفر به آینده برخلاف سفر به گذشته می دانیم که قطعا امکان پذیر است. چه خبر خوبی اما چطور؟ 🤔
🔺 سفر به آینده، با کند کردن زمان امکان پذیر است. بر اساس نسبیت خاص با نزدیک شدن به سرعت نور و بر اساس نسبیت عام با استفاده از خمیدگی فضا زمان و بودن در کنار اجرام سنگین مثل سیاهچاله می توان گذر زمان را کند کرد. بعنوان مثال یک هفته حرکت با سرعت نور برابر با 100 سال در زمین است‼️😳🤔
🔻 راه دیگر برای سفر در زمان کرمچاله ها می باشند. کرمچاله ها پدیده های نظری هستند که بین دو نقطه از فضا و زمان پیوند ایجاد می کنند. و اگر وارد آن شویم می توانیم به مکان یا زمان دیگر بریم اما متاسفانه کرمچاله تا کنون به صورت تجربی مشاهده نشده و بسیار هم ناپایدار است و بلافاصله بعد از تشکیل نابود می شود.
⭕️ پس حالا حالا ها باید صبر کنیم تا مثل توی فیلم ها یک ماشین داشته باشیم که به آینده و گذشته سفر کنیم.
📚 منابع: کتاب تاریخچه ی زمان، سایت علمی بیگ بنگ، ویکی پدیا
🖋نویسنده: ادمین کانال فیزیک کوانتوم
🆔 @Physics3p
⚛ Quantum Physics Channel
.
Forwarded from Quantum Physics
🔵 نظریه نسبیت عام انیشتین در یک معادله که معادله میدان انیشتین نام دارد خلاصه شده است. این معادله بیان می کند که میزان انحنای فضا-زمان توسط ماده و انرژی مشخص می شود.
🆔 @Physics3p
🆔 @Physics3p
Forwarded from اتچ بات
📚 نسبیت به زبان ساده
📎 قسمت سوم: گرانش و زمان!
🆔 @Physics3p
🔸برای اینکه مروری بر قسمت های اول و دوم داشته باشیم، لازمه بگم که در قسمت اول گفته بودیم ماده و انرژی اصولأ یک چیز هستند و این یک چیز سبب تمایز "هیچ چیز" از "چیز" شده و اینکه بخوایم بگیم ماده و انرژی، یعنی داریم درباره ی دو چیز متفاوت حرف میزنیم و باید بگیم ماده-انرژی!
🔹در قسمت دوم به یکی از ایده های مهم نسبیت پرداختیم و به موضوع تحریف زمان در نسبیت خاص پرداختیم!
ولی همانطور که در جریان ماجرا هستید و این قصه ها رو زیاد از ما شنیدید! نسبیت انیشتین شامل دو بخش نسبیت خاص و نسبیت عام میشه که نسبیت عام به مسائلی که در تندی زیاد(در حد نور) اتفاق میافته مربوط میشه و نسبیت عام هم به مسائلی میپردازه که به گرانش و ماده ربط داره یجورایی!!
💢خب میخوایم تو این قسمت بگیم گرانش با زمان چطوری برخورد میکنه؟!
🔸باید به خدمتتون برسونم! همانطور که اجسام دارای دو حرکت(حرکت در زمان و حرکت در مکان) هستند و تغییر یکی از اونا باعث تغییر دیگری هم میشه(چون مجموع تندیشون ثابته و برابره با c)، و اینطوری میتونیم با کمک نسبیت خاص، زمان رو بپیچونیم! در نسبیت عام هم میشه زمان رو زیر سیبیلی رد کرد😜
♻ اگه منظورمو نفهمیدید، برید سراغ قسمت دوم و اونو حتمأ بخونید!
💢خب حالا میخوایم به این سؤالات پاسخ بدیم که چرا، چطور و چگونه میشه تو نسبیت عام هم زمان رو ضربه فنی کرد؟!
🔹نسبیت عام انیشتین میگه، هرچی میدان گرانشی ناشی از یک جسم سنگین! که با جرمش رابطه مستقیم داره بیشتر باشه، در اثر خمیده شدن فضا-زمان، زمان از نظر شخص ناظر برای شخص مورد نظر بسیار کند میگذره و شاید حتی اصلأ نگذره!
🔸خب!
میدونید سیاهچاله ها ویژگی هایی که نسبیت عام مدنظرشه رو دارن! پس اگه یه جسمی(مثلأ خودت😏) در نزدیکی افق رویداد سیاهچاله قرار بگیری، از نظر شخص ناظر شما داری صحنه آهسته میری و میشی مثل فیلمای هندی!
خب حالا چرا؟!🤔
🔹برای درک این موضوع من از یه مثال ساده و تقریبأ غیر فیزیکی استفاده میکنم!
فرض کنید فضا و زمان دوتا خط موازی باشند! حالا اگه شما فضا رو خطی در نظر بگیری که در فاصله کمی از خط زمان قرار داره، اونوقت با حرکت شما در بعد مکانی به اندازه ای ثابت مثلأ دو کیلومتر، به همین اندازه هم ارز! با زمان، در بعد زمان هم حرکت کردی و بلعکس!(شکل زیر، بالایی!)
🔸حالا فرض کنید شما در کنار یه سیاهچاله ای و داری فیلم هندیتو بازی میکنی! در این حالت میشه فرض کرد که گرانش سیاهچاله، خط زیری ما که اسمشو گذاشته بودیم خط فضا! رو خمیده کرده و خط رویی که همون خط زمان بود ثابته!
حالا شما برای اینکه تمام مسافت روی خط فضا رو طی کنی باید مثلأ بیست کیلومتر روی این خط خمیده راه بری و این اندازه رو اگه روی خط زمانی بالای خط فضا متناظر بگیری، جوری که برهم همپوشی داشته باشند! میبینی که مقدار بیشتری در بعد مکانی راه رفتی و در بعد زمانی خیلی کمتر از اون، مثلأ به اندازه عدد متناظر دو برای زمان که در پایین نشون دادم که هم ارز با بیست کیلومتر حرکت روی خمیدگی زمان هست!(شکل پایین، پایینی!)
♻خب اینطوری میفهمیم گرانش چه بر روز این خط ظریف فضا-زمان ما آورده!
🔺البته توجه کنید که مثال بالا به هیچ وجه فیزیکی نبوده و اصطلاحأ از خودم در آوردم تا بفهمید دنیا دست کیه!😊
🔻خب حالا فهمیدیم جرم زیاد(اثر گرانشیش) چطوری میتونه باعث تحریف زمان بشه!
خب! برای این قسمت همینقدر کافیه.
در قسمت بعد بیشتر با زمان گلاویز میشیم!
توضیح در باره عکس زیر: در این عکس t که متناظر با خط بالایی هست، همون زمان و x هم خط مکان رو نشون میده!
ادامه دارد....
🆔 @Physics3p
📎 قسمت سوم: گرانش و زمان!
🆔 @Physics3p
🔸برای اینکه مروری بر قسمت های اول و دوم داشته باشیم، لازمه بگم که در قسمت اول گفته بودیم ماده و انرژی اصولأ یک چیز هستند و این یک چیز سبب تمایز "هیچ چیز" از "چیز" شده و اینکه بخوایم بگیم ماده و انرژی، یعنی داریم درباره ی دو چیز متفاوت حرف میزنیم و باید بگیم ماده-انرژی!
🔹در قسمت دوم به یکی از ایده های مهم نسبیت پرداختیم و به موضوع تحریف زمان در نسبیت خاص پرداختیم!
ولی همانطور که در جریان ماجرا هستید و این قصه ها رو زیاد از ما شنیدید! نسبیت انیشتین شامل دو بخش نسبیت خاص و نسبیت عام میشه که نسبیت عام به مسائلی که در تندی زیاد(در حد نور) اتفاق میافته مربوط میشه و نسبیت عام هم به مسائلی میپردازه که به گرانش و ماده ربط داره یجورایی!!
💢خب میخوایم تو این قسمت بگیم گرانش با زمان چطوری برخورد میکنه؟!
🔸باید به خدمتتون برسونم! همانطور که اجسام دارای دو حرکت(حرکت در زمان و حرکت در مکان) هستند و تغییر یکی از اونا باعث تغییر دیگری هم میشه(چون مجموع تندیشون ثابته و برابره با c)، و اینطوری میتونیم با کمک نسبیت خاص، زمان رو بپیچونیم! در نسبیت عام هم میشه زمان رو زیر سیبیلی رد کرد😜
♻ اگه منظورمو نفهمیدید، برید سراغ قسمت دوم و اونو حتمأ بخونید!
💢خب حالا میخوایم به این سؤالات پاسخ بدیم که چرا، چطور و چگونه میشه تو نسبیت عام هم زمان رو ضربه فنی کرد؟!
🔹نسبیت عام انیشتین میگه، هرچی میدان گرانشی ناشی از یک جسم سنگین! که با جرمش رابطه مستقیم داره بیشتر باشه، در اثر خمیده شدن فضا-زمان، زمان از نظر شخص ناظر برای شخص مورد نظر بسیار کند میگذره و شاید حتی اصلأ نگذره!
🔸خب!
میدونید سیاهچاله ها ویژگی هایی که نسبیت عام مدنظرشه رو دارن! پس اگه یه جسمی(مثلأ خودت😏) در نزدیکی افق رویداد سیاهچاله قرار بگیری، از نظر شخص ناظر شما داری صحنه آهسته میری و میشی مثل فیلمای هندی!
خب حالا چرا؟!🤔
🔹برای درک این موضوع من از یه مثال ساده و تقریبأ غیر فیزیکی استفاده میکنم!
فرض کنید فضا و زمان دوتا خط موازی باشند! حالا اگه شما فضا رو خطی در نظر بگیری که در فاصله کمی از خط زمان قرار داره، اونوقت با حرکت شما در بعد مکانی به اندازه ای ثابت مثلأ دو کیلومتر، به همین اندازه هم ارز! با زمان، در بعد زمان هم حرکت کردی و بلعکس!(شکل زیر، بالایی!)
🔸حالا فرض کنید شما در کنار یه سیاهچاله ای و داری فیلم هندیتو بازی میکنی! در این حالت میشه فرض کرد که گرانش سیاهچاله، خط زیری ما که اسمشو گذاشته بودیم خط فضا! رو خمیده کرده و خط رویی که همون خط زمان بود ثابته!
حالا شما برای اینکه تمام مسافت روی خط فضا رو طی کنی باید مثلأ بیست کیلومتر روی این خط خمیده راه بری و این اندازه رو اگه روی خط زمانی بالای خط فضا متناظر بگیری، جوری که برهم همپوشی داشته باشند! میبینی که مقدار بیشتری در بعد مکانی راه رفتی و در بعد زمانی خیلی کمتر از اون، مثلأ به اندازه عدد متناظر دو برای زمان که در پایین نشون دادم که هم ارز با بیست کیلومتر حرکت روی خمیدگی زمان هست!(شکل پایین، پایینی!)
♻خب اینطوری میفهمیم گرانش چه بر روز این خط ظریف فضا-زمان ما آورده!
🔺البته توجه کنید که مثال بالا به هیچ وجه فیزیکی نبوده و اصطلاحأ از خودم در آوردم تا بفهمید دنیا دست کیه!😊
🔻خب حالا فهمیدیم جرم زیاد(اثر گرانشیش) چطوری میتونه باعث تحریف زمان بشه!
خب! برای این قسمت همینقدر کافیه.
در قسمت بعد بیشتر با زمان گلاویز میشیم!
توضیح در باره عکس زیر: در این عکس t که متناظر با خط بالایی هست، همون زمان و x هم خط مکان رو نشون میده!
ادامه دارد....
🆔 @Physics3p
Telegram
attach 📎
👍1
Forwarded from دستیار
.
⭕️ برای مشاهده ی ریسمان های پیش بینی شده در نظریه ریسمان نیاز به شتاب دهنده ای در ابعاد کهکشان راه شیری داریم‼️
🆔 @Physics3p
🔸 ابعاد ریسمان ها به اندازه ی طول پلانک (35-^10متر) است. در حالی که اندازه پروتون 0.877 فمتو متر ( 15-^10 متر) و محیط بزرگترین ستاب دهنده ساخت بشر برابر 27 کیلومتر است. مشاهده ی ریسمان ها به صورت مستقیم فعلا ممکن نیست اما اگر در شتاب دهنده ها ذرات گراویتون و یا سیاهچاله های میکروسکوپی مشاهده شوند تاییدی بر وجود ابعاد اضافی فضا خواهد بود.
🆔 @Physics3p
⚛ کانال فیزیک کوانتوم 👆
.
⭕️ برای مشاهده ی ریسمان های پیش بینی شده در نظریه ریسمان نیاز به شتاب دهنده ای در ابعاد کهکشان راه شیری داریم‼️
🆔 @Physics3p
🔸 ابعاد ریسمان ها به اندازه ی طول پلانک (35-^10متر) است. در حالی که اندازه پروتون 0.877 فمتو متر ( 15-^10 متر) و محیط بزرگترین ستاب دهنده ساخت بشر برابر 27 کیلومتر است. مشاهده ی ریسمان ها به صورت مستقیم فعلا ممکن نیست اما اگر در شتاب دهنده ها ذرات گراویتون و یا سیاهچاله های میکروسکوپی مشاهده شوند تاییدی بر وجود ابعاد اضافی فضا خواهد بود.
🆔 @Physics3p
⚛ کانال فیزیک کوانتوم 👆
.
Forwarded from Quantum Physics
برطبق انتگرال مسیر فاینمن یک ذره برای رسیدن از نقطه الف به نقطه ب تمام مسیرهای ممکن را می پیماید،
البته هرکدام از این مسیرها احتمال مخصوص به خود را دارند.
حالا تصورکنید یکی از این مسیرها از داخل سیاهچاله بسمت بیرون سیاهچاله باشد و از طرفی میدانیم سیاهچاله حتی نور را هم جذب می کند بنابراین، برای اینکه ذره ما از سیاهچاله بیرون بیاید و از شر جاذبه سیاهچاله خلاص شود باید مسیر فرار خود به سمت بیرون را ، با سرعتی بیشتر از سرعت نور حرکت کند.
احتمال این اتفاق بسیار کم است اما به هرحال از لحاظ ریاضی امکان روی دادن این اتفاق ممکن است.
این پدیده زمانی حاصل میشود که کوآنتوم و نسبیت را باهم مخلوط کنیم!❗
🆔 @Physics3p
البته هرکدام از این مسیرها احتمال مخصوص به خود را دارند.
حالا تصورکنید یکی از این مسیرها از داخل سیاهچاله بسمت بیرون سیاهچاله باشد و از طرفی میدانیم سیاهچاله حتی نور را هم جذب می کند بنابراین، برای اینکه ذره ما از سیاهچاله بیرون بیاید و از شر جاذبه سیاهچاله خلاص شود باید مسیر فرار خود به سمت بیرون را ، با سرعتی بیشتر از سرعت نور حرکت کند.
احتمال این اتفاق بسیار کم است اما به هرحال از لحاظ ریاضی امکان روی دادن این اتفاق ممکن است.
این پدیده زمانی حاصل میشود که کوآنتوم و نسبیت را باهم مخلوط کنیم!❗
🆔 @Physics3p
Quantum Physics
برطبق انتگرال مسیر فاینمن یک ذره برای رسیدن از نقطه الف به نقطه ب تمام مسیرهای ممکن را می پیماید، البته هرکدام از این مسیرها احتمال مخصوص به خود را دارند. حالا تصورکنید یکی از این مسیرها از داخل سیاهچاله بسمت بیرون سیاهچاله باشد و از طرفی میدانیم سیاهچاله…
در تشریح متن فوق باید عرض کنم که این جمله«ذره تمام مسیر ها را میپیماید» بنوعی اشتباست!
حرکت ذرات کوآنتومی با حرکت مکانیکی ذرات در فیزیک کلاسیک کاملأ متفاوته بطوریکه شما در فیزیک کلاسیک براساس قوانین سه گانه نیوتون برای حرکت اجسام نظر میدید و طبق قانون اول نیوتون، در صورت عدم وجود نیرو برای جسم ثبات قائل میشید(یعنی حرکت بدون تغییر آهنگ یا توقف جسم که همان حفظ حالت اولیه به حساب میاد)
اما در مکانیک کوانتومی شما برای حرکت ذره کوانتومی نیازی به اعمال نیرو یا اجازه گرفتن از قوانین نیوتون ندارید و بنوعی میشه گفت تصوری که ما از حرکت داریم در مکانیک کوانتومی صادق نبوده و حرکت در مکانیک کوانتوم به این قسم نیست که شما ذره ای را از جایی بلند کنید و ببرید یجای دیگه!
به عبارتی، در مکانیک کوانتوم ذره میتونه بدون اینکه مسافتی رو طی کنه، تمام مسیر هارو پشت سر بزاره و ما در یک لحظه (دقت کنید لحظه در فیزیک با اصطلاح روزمره اش متفاوته) برای جسم تمام مسیر هارو قائل میشیم!
در ضمن در مکانیک کوآنتوم بنا بر این اصل ما برای این ذره تابع موج داریم که مربع مقدار این متغیر که با حرف یونانی «سای» شناخته میشه، احتمال حضور ذره در هر مکان در هر لحظه رو مشخص میکنیم.
یعنی بنوعی ذره در یک لحظه تقریبآ همه جا هست!
پس نمیشه گفت ذره ی در حال! گذر از سیاهچاله ممکنه گیر جاذبه بینهایت اون بیافته.
این تصور اشتباه حتی بنیانگذاران اولیه مکانیک کوانتوم رو هم سردرگم کرده بود و بسیاری عقیده داشتند که بر این اساس ذره میتونه نسبیت خاص رو که میگه چیزی در بعد مکان سریعتر از نور نیست رو نقص کنه.
@Physics3p
حرکت ذرات کوآنتومی با حرکت مکانیکی ذرات در فیزیک کلاسیک کاملأ متفاوته بطوریکه شما در فیزیک کلاسیک براساس قوانین سه گانه نیوتون برای حرکت اجسام نظر میدید و طبق قانون اول نیوتون، در صورت عدم وجود نیرو برای جسم ثبات قائل میشید(یعنی حرکت بدون تغییر آهنگ یا توقف جسم که همان حفظ حالت اولیه به حساب میاد)
اما در مکانیک کوانتومی شما برای حرکت ذره کوانتومی نیازی به اعمال نیرو یا اجازه گرفتن از قوانین نیوتون ندارید و بنوعی میشه گفت تصوری که ما از حرکت داریم در مکانیک کوانتومی صادق نبوده و حرکت در مکانیک کوانتوم به این قسم نیست که شما ذره ای را از جایی بلند کنید و ببرید یجای دیگه!
به عبارتی، در مکانیک کوانتوم ذره میتونه بدون اینکه مسافتی رو طی کنه، تمام مسیر هارو پشت سر بزاره و ما در یک لحظه (دقت کنید لحظه در فیزیک با اصطلاح روزمره اش متفاوته) برای جسم تمام مسیر هارو قائل میشیم!
در ضمن در مکانیک کوآنتوم بنا بر این اصل ما برای این ذره تابع موج داریم که مربع مقدار این متغیر که با حرف یونانی «سای» شناخته میشه، احتمال حضور ذره در هر مکان در هر لحظه رو مشخص میکنیم.
یعنی بنوعی ذره در یک لحظه تقریبآ همه جا هست!
پس نمیشه گفت ذره ی در حال! گذر از سیاهچاله ممکنه گیر جاذبه بینهایت اون بیافته.
این تصور اشتباه حتی بنیانگذاران اولیه مکانیک کوانتوم رو هم سردرگم کرده بود و بسیاری عقیده داشتند که بر این اساس ذره میتونه نسبیت خاص رو که میگه چیزی در بعد مکان سریعتر از نور نیست رو نقص کنه.
@Physics3p
معادله موج شرودینگر که بصورت تصویر نمایش داده میشود، احتمال حضور ذره کوانتومی در هر لحظه ی فیزیکی را نشان میده.
از جمله چیزهایی که باعث سردرگمی برخی فیزیکدانان دوره ظهور کوآنتوم از جمله آلبرت انیشتین و نیلز بور شده بود، ورود احتمالات به فیزیک بود که این جمله معروف انیشتین را بیاد ما میاندازد: «من مطمئنم خدا تاس نمی اندازد!»
این موضوع باعث شد تا انیشتین اینطور بیان کند که حضور احتمال در مکانیک کوانتوم بدلیل وجود متغیرهای پنهان و عدم اندازه گیری درست ماست.
اما باید توجه شود که احتمال در مکانیک کوانتوم با احتمال در مثلأ پرتاب یک سکه یا تاس متفاوت است بصورتیکه در مکانیک کوآنتوم احتمالات از ویژگی طبیعی ذره بوده ولی در پرتاب یک تاس حضور احتمال بدلیل نداشتن اطلاعات کافی از سیستم شمول آن است.
یعنی شما در پرتاب یک تاس اگر متغیرهایی مانند مقاومت هوا، جرم نسبی، تأثیر گرانش، دما و... را اندازه بگیرید، میتوانید بطور دقیق نتیجه پرتاب خود را بگویید اما در مکانیک کوآنتومی، این احتمال از ویژگی طبیعی و ذاتی جهان است!
شاید طبیعت نیز تاس میاندازد!
🆔 @Physics3p
از جمله چیزهایی که باعث سردرگمی برخی فیزیکدانان دوره ظهور کوآنتوم از جمله آلبرت انیشتین و نیلز بور شده بود، ورود احتمالات به فیزیک بود که این جمله معروف انیشتین را بیاد ما میاندازد: «من مطمئنم خدا تاس نمی اندازد!»
این موضوع باعث شد تا انیشتین اینطور بیان کند که حضور احتمال در مکانیک کوانتوم بدلیل وجود متغیرهای پنهان و عدم اندازه گیری درست ماست.
اما باید توجه شود که احتمال در مکانیک کوانتوم با احتمال در مثلأ پرتاب یک سکه یا تاس متفاوت است بصورتیکه در مکانیک کوآنتوم احتمالات از ویژگی طبیعی ذره بوده ولی در پرتاب یک تاس حضور احتمال بدلیل نداشتن اطلاعات کافی از سیستم شمول آن است.
یعنی شما در پرتاب یک تاس اگر متغیرهایی مانند مقاومت هوا، جرم نسبی، تأثیر گرانش، دما و... را اندازه بگیرید، میتوانید بطور دقیق نتیجه پرتاب خود را بگویید اما در مکانیک کوآنتومی، این احتمال از ویژگی طبیعی و ذاتی جهان است!
شاید طبیعت نیز تاس میاندازد!
🆔 @Physics3p
ما در مقیاس زیر اتمی ، برای ماده حالت موج-ذره قائل میشویم و این بدلیل درک نادرست ما از حرکت است.
تمام ذرات میکروسکوپی و ماکروسکوپی دارای ارتعاش و حرکت هستند که هرچه بر روی آنها بیشتر زوم کنید، این حرکت و ارتعاشات بیشتر خودرا نشان میدهند.
این پدیده در جهان اطراف ما نیز قابل مشاهده است که برای درک بیشتر حرکت اجسام پیرامون خود، به آنها نزدیکتر میشویم!
اما تا چه اندازه میتوان به این ذرات سازنده جهان ماده که همواره در حال ارتعاش و حرکت اند نزدیک شد؟
مرز این نزدیک شدن همان مکانیک کوآنتومی است که در مقیاس قابل مشاهده و بررسی آن، ارتعاشات فرمیون ها به حدی زیاد میشود که درک ذره ای آن مختل شده و ما به ناچار آنها را موج وار میبینیم!
موجی که در ارتعاش و فرکانس غیرقابل درک ما قرار دارد و اینچنین است که توهم حرکت در مکانیک کوانتومی خود را برای ما عریان میکند.
توجه کنید که انرژی نیز همان ماده است. ماده در ارتعاش بینهایت!
🆔 @Physics3p
تمام ذرات میکروسکوپی و ماکروسکوپی دارای ارتعاش و حرکت هستند که هرچه بر روی آنها بیشتر زوم کنید، این حرکت و ارتعاشات بیشتر خودرا نشان میدهند.
این پدیده در جهان اطراف ما نیز قابل مشاهده است که برای درک بیشتر حرکت اجسام پیرامون خود، به آنها نزدیکتر میشویم!
اما تا چه اندازه میتوان به این ذرات سازنده جهان ماده که همواره در حال ارتعاش و حرکت اند نزدیک شد؟
مرز این نزدیک شدن همان مکانیک کوآنتومی است که در مقیاس قابل مشاهده و بررسی آن، ارتعاشات فرمیون ها به حدی زیاد میشود که درک ذره ای آن مختل شده و ما به ناچار آنها را موج وار میبینیم!
موجی که در ارتعاش و فرکانس غیرقابل درک ما قرار دارد و اینچنین است که توهم حرکت در مکانیک کوانتومی خود را برای ما عریان میکند.
توجه کنید که انرژی نیز همان ماده است. ماده در ارتعاش بینهایت!
🆔 @Physics3p
یکی از اصول مهم مکانیک کوآنتومی اصل عدم قطعیت هایزنبرگ است که همواره بد فهمیده میشود.
این اصل بصورت تصویر بالا نشان داده شده که در آن دلتا ایکس مکان ذره و دلتا پی تکانه بوده که حاصلضرب این دو بیشتر یا مساوی(تقریبآ برابر) با نصف مقدار نرمالیزه ثابت پلانک است.
اصل عدم قطعیت بنوعی ویژگی احتمالاتی و ناقطعی بودن اطلاعات در مکانیک کوآنتوم را توضیح میدهد و این اصل برای این منظور چنین بیان میکند که در مکانیک کوآنتومی بر عکس مکانیک نیوتونی، هرگز نمیتوان در باره جفت هایی اطلاعات کاملی داشت و با قطعیت صحبت کرد و همواره عدم قطعیتی وجود دارد.
یکی از این جفت ها تکانه(پتانسیل یا تمایل حرکت جسم که برابر با حاصلضرب جرم در سرعت آن تعریف میشود) و مکان میباشد.
براساس این اصل ما هرگز نمیتوانیم بصورت دقیق درباره هردوی این موارد در یک زمان نظر دهیم و هرچه اطلاعاتمان در باب یکی بیشتر و قطعی تر شود، دیگری عدم قطعیت بیشتری بخود میگیرد در صورتی که در مکانیک نیوتونی شما میتوانید در یک لحظه مکان، تکانه و هراطلاعاتی که از یک جسم بخواهید را داشته باشید و چیزی مانع شما نمیشود!
🆔 @Physics3p
این اصل بصورت تصویر بالا نشان داده شده که در آن دلتا ایکس مکان ذره و دلتا پی تکانه بوده که حاصلضرب این دو بیشتر یا مساوی(تقریبآ برابر) با نصف مقدار نرمالیزه ثابت پلانک است.
اصل عدم قطعیت بنوعی ویژگی احتمالاتی و ناقطعی بودن اطلاعات در مکانیک کوآنتوم را توضیح میدهد و این اصل برای این منظور چنین بیان میکند که در مکانیک کوآنتومی بر عکس مکانیک نیوتونی، هرگز نمیتوان در باره جفت هایی اطلاعات کاملی داشت و با قطعیت صحبت کرد و همواره عدم قطعیتی وجود دارد.
یکی از این جفت ها تکانه(پتانسیل یا تمایل حرکت جسم که برابر با حاصلضرب جرم در سرعت آن تعریف میشود) و مکان میباشد.
براساس این اصل ما هرگز نمیتوانیم بصورت دقیق درباره هردوی این موارد در یک زمان نظر دهیم و هرچه اطلاعاتمان در باب یکی بیشتر و قطعی تر شود، دیگری عدم قطعیت بیشتری بخود میگیرد در صورتی که در مکانیک نیوتونی شما میتوانید در یک لحظه مکان، تکانه و هراطلاعاتی که از یک جسم بخواهید را داشته باشید و چیزی مانع شما نمیشود!
🆔 @Physics3p
Forwarded from اتچ بات
📚 نسبیت به زبان ساده
📎 قسمت چهارم: حل معمای زمان
🆔 @Physics3p
🔸خب همانطور که در قسمت قبلی اشاره کردیم، بنابر نظریه نسبیت زمان برای اجسام مختلف در هر نقطه ای از جهان ممکنه متفاوت باشه و ما نمیتونیم بگیم ساعتی که در دست شماست با ساعتی که در دست یک موجود بیگانه در کهکشانی بیگانه هست، یک عدد رو نشون میدن. حتی اگه مارک ساعتتون رولکس باشه! چون آخه مشکل از ساعت نیست!
💢 پس ایراد کار کجاست و چرا همانطور که اشاره کردیم، نسبیت خاص و عام هرکدوم یطوری میتونن باعث تحریف زمان بشن؟!🤔
💢بزارید از مفهوم سرعت و طراحی یه آزمایش ساده شروع کنیم!
🔹بنابر نظریه نسبیت و کارهای ماکسول درباب میدان های الکترومغناطیسی، قبول داریم که سرعت نور ثابت و تقریبآ برابر با ۳۰۰ هزار کیلومتر در ثانیه هست و از طرفی میدونیم، نور برای حرکت خودش به محیط مادی نیازی نداره!
🔸حالا با این داده هایی که داریم، میریم سراغ طراحی یک آزمایش ساده:
فرض کنید دو شخص الف و ب وجود دارند که شخص الف در قطاری نشسته که با سرعت نور حرکت میکنه و شخص ب هم در ایستگاه قطار و همواره ناظر بر اعمال شخص الف!
حالا فرض کنید شخصی که در قطاره پرتو نوری رو به یک انتهای قطار تابونده و سطح دیوار طوریه که نور رو بازتاب میده و حرکت نور بازتابی هم برای ما قابل مشاهده هست.
🔹حالا نتیجه ی حرکت این پرتو نور رو اگه از دید شخص الف بررسی کنید، به این صورته که این نور مسافت d که همون طول قطار باشه رو در مدت t طی میکنه به قسمی که حاصل نسبت این دو که همون تعریف تندی هست، برابره با تندی نور!
حالا شخص ب داستان هم باید از بیرون این نور رو ببینه که داره با همین تندی حرکت میکنه(چون قبول کردیم تندی نور ثابته!)
🔸اما اگه توجه کنید میبینید این نور از دید شخص ب داره مسافتی بیشتر از مسافت اولیه که همون طول قطار باشه رو طی میکنه چون قطار درحال حرکت رو به جلوعه و هربار نور مجبوره خودش رو با حرکت قطار هم وفق بده تا یجورایی! بهش برسه و تندیمون هم ثابت بمونه!
🔹خب حالا ببینید چی شد!
گفته بودیم تندی نور در هر حالتی در یک محیط ثابته و دیدم که این نور از دید شخص اول باید مسافتی به اندازه d و از دید شخص دوم مسافتی به اندازه مثلأ d+x رو طی کنه!
خب اگه به تعریف تندی توجه کنید که میگه مقدار تندی برابره با نسبیت مسافت به زمان طی مسافت، میبینید طبق نتیجه بالا نباید تندی برای این پرتو نور از نقطه نظر های مختلف یکسان باشه ولی ثابت شده که یکسانه!
💢بنظرتون چی شده؟!🤔
🔸خب معلومه! برای اینکه این تندی رو ثابت نگه داریم، چون مسافت زیاد شده، مجبوریم زمان رو هم یه نمکی! زیاد کنیم تا نسبت هاشون ثابت بمونه.
اینطوری نتیجه میشه که زمان دچار تحریف شده و این همون چیزیه که نسبیت میگه! و دقیقأ همون چیزی که در قسمت توضیح تحریف زمان به کمک نسبیت خاص بیان کرده بودیم!
🔹البته این یه نمونه آزمایش در این باره بود و آزمایشات و حتی پارادوکس های زمانی متعدد هستند مثل آزمایش عدم وجود اتر در فضا توسط شیمیدان رولی انجام شد و یا پارادوکس دو قلوها که میگه اگه یک برادر دو قلو(حالا خواهر هم بود رو نتیجه کارمون تأثیری نداره اخوی!) در فضا پیمایی با سرعت نور حرکت کنه و اون یکی برادر رو زمین بمونه، بعد از اینکه برادر سوار بر فضا پیما برگرده زمین میبینه مثلآ پیاز از کیلویی ۱۳ هزارتومن شده ۴۰ هزارتومن و ممکنه از شدت ناراحتی مجبور شه یه مدت پیاز نخوره و سؤ تغذیه بگیره!
ولی برادری که روی زمین بوده، ناظر بر سیرصعودی قیمت پیاز بوده و کم کم با این موضوع عادت کرده! مثل خود ما!
🔸خب تو این قسمت بازم درباره زمان حرف زدیم ولی همانطور که قبلآ گفتم، این زمان آشی نیست که به همین راحتی ها بشه خورد و دست از سر ما و بخصوص فیزیکدان ها بر نمیداره!
در قسمت های بعدی سعی میکنیم بیشتر دربارش حرف بزنیم و به شگفتی های دیگه نسبیت هم بپردازیم.
پس با ما همراه باشید😉
ادامه دارد.....
🆔 @Physics3p
📎 قسمت چهارم: حل معمای زمان
🆔 @Physics3p
🔸خب همانطور که در قسمت قبلی اشاره کردیم، بنابر نظریه نسبیت زمان برای اجسام مختلف در هر نقطه ای از جهان ممکنه متفاوت باشه و ما نمیتونیم بگیم ساعتی که در دست شماست با ساعتی که در دست یک موجود بیگانه در کهکشانی بیگانه هست، یک عدد رو نشون میدن. حتی اگه مارک ساعتتون رولکس باشه! چون آخه مشکل از ساعت نیست!
💢 پس ایراد کار کجاست و چرا همانطور که اشاره کردیم، نسبیت خاص و عام هرکدوم یطوری میتونن باعث تحریف زمان بشن؟!🤔
💢بزارید از مفهوم سرعت و طراحی یه آزمایش ساده شروع کنیم!
🔹بنابر نظریه نسبیت و کارهای ماکسول درباب میدان های الکترومغناطیسی، قبول داریم که سرعت نور ثابت و تقریبآ برابر با ۳۰۰ هزار کیلومتر در ثانیه هست و از طرفی میدونیم، نور برای حرکت خودش به محیط مادی نیازی نداره!
🔸حالا با این داده هایی که داریم، میریم سراغ طراحی یک آزمایش ساده:
فرض کنید دو شخص الف و ب وجود دارند که شخص الف در قطاری نشسته که با سرعت نور حرکت میکنه و شخص ب هم در ایستگاه قطار و همواره ناظر بر اعمال شخص الف!
حالا فرض کنید شخصی که در قطاره پرتو نوری رو به یک انتهای قطار تابونده و سطح دیوار طوریه که نور رو بازتاب میده و حرکت نور بازتابی هم برای ما قابل مشاهده هست.
🔹حالا نتیجه ی حرکت این پرتو نور رو اگه از دید شخص الف بررسی کنید، به این صورته که این نور مسافت d که همون طول قطار باشه رو در مدت t طی میکنه به قسمی که حاصل نسبت این دو که همون تعریف تندی هست، برابره با تندی نور!
حالا شخص ب داستان هم باید از بیرون این نور رو ببینه که داره با همین تندی حرکت میکنه(چون قبول کردیم تندی نور ثابته!)
🔸اما اگه توجه کنید میبینید این نور از دید شخص ب داره مسافتی بیشتر از مسافت اولیه که همون طول قطار باشه رو طی میکنه چون قطار درحال حرکت رو به جلوعه و هربار نور مجبوره خودش رو با حرکت قطار هم وفق بده تا یجورایی! بهش برسه و تندیمون هم ثابت بمونه!
🔹خب حالا ببینید چی شد!
گفته بودیم تندی نور در هر حالتی در یک محیط ثابته و دیدم که این نور از دید شخص اول باید مسافتی به اندازه d و از دید شخص دوم مسافتی به اندازه مثلأ d+x رو طی کنه!
خب اگه به تعریف تندی توجه کنید که میگه مقدار تندی برابره با نسبیت مسافت به زمان طی مسافت، میبینید طبق نتیجه بالا نباید تندی برای این پرتو نور از نقطه نظر های مختلف یکسان باشه ولی ثابت شده که یکسانه!
💢بنظرتون چی شده؟!🤔
🔸خب معلومه! برای اینکه این تندی رو ثابت نگه داریم، چون مسافت زیاد شده، مجبوریم زمان رو هم یه نمکی! زیاد کنیم تا نسبت هاشون ثابت بمونه.
اینطوری نتیجه میشه که زمان دچار تحریف شده و این همون چیزیه که نسبیت میگه! و دقیقأ همون چیزی که در قسمت توضیح تحریف زمان به کمک نسبیت خاص بیان کرده بودیم!
🔹البته این یه نمونه آزمایش در این باره بود و آزمایشات و حتی پارادوکس های زمانی متعدد هستند مثل آزمایش عدم وجود اتر در فضا توسط شیمیدان رولی انجام شد و یا پارادوکس دو قلوها که میگه اگه یک برادر دو قلو(حالا خواهر هم بود رو نتیجه کارمون تأثیری نداره اخوی!) در فضا پیمایی با سرعت نور حرکت کنه و اون یکی برادر رو زمین بمونه، بعد از اینکه برادر سوار بر فضا پیما برگرده زمین میبینه مثلآ پیاز از کیلویی ۱۳ هزارتومن شده ۴۰ هزارتومن و ممکنه از شدت ناراحتی مجبور شه یه مدت پیاز نخوره و سؤ تغذیه بگیره!
ولی برادری که روی زمین بوده، ناظر بر سیرصعودی قیمت پیاز بوده و کم کم با این موضوع عادت کرده! مثل خود ما!
🔸خب تو این قسمت بازم درباره زمان حرف زدیم ولی همانطور که قبلآ گفتم، این زمان آشی نیست که به همین راحتی ها بشه خورد و دست از سر ما و بخصوص فیزیکدان ها بر نمیداره!
در قسمت های بعدی سعی میکنیم بیشتر دربارش حرف بزنیم و به شگفتی های دیگه نسبیت هم بپردازیم.
پس با ما همراه باشید😉
ادامه دارد.....
🆔 @Physics3p
Telegram
attach 📎
👍1