هر تئوری فیزیکی همیشه "موقتی" است.

به این معنا که:
صرفا یک فرضیه است.

و هرگز نمی‌توان آن‌را ثابت کرد.

هر چند بار هم که نتایج آزمایش‌ها با تئوری سازگار باشد،

باز هم هرگز نمی‌توان "مطمئن "بود که نتایج بعدی در تناقض با تئوری
نخواهد بود.


تاریخچه زمان
"استیون هاوکینگ"

🆔 @Physics3p

هیچ...

واژه ای چندان مبهم و غیر قابل تعریف است، که حتی تصور آن نیز برای یک ذهن آگاه ناممکن میباشد...

سعی کنید "هیچ" را تصور کنید...
شما نمیتوانید در ذهن خود چنین کنید چون همواره خود را در آن میابید و این یعنی "غیر هیچ"!!!
نمیتوانید چیزی یا مکانی را تصور کنید که در آن چیزی نباشد چون بازهم آگاهی شما و خود شما ناظر بر آنید....

حتی خود فضا نیز "چیز" محسوب میشود و تصور لامکانی و لازمانی برای تصور "هیچ"، برای ذهن ناممکن است!!

پس این ایده مطرح میشود که ممکن است مفاهیمی چون «زمان» یا «چیز» ها تنها ناشی از "آگاهی" یه ذهن خود آگاه باشد....

اما «آگاهی» خود محصول چیست؟!

🆔 @Physics3p

(Quantum physics)

شرح پیدایش عالم توسط مکانیک کوانتمی
🆔 @Physics3p

🔻 زمان و آگاهی

🆔 @Physics3p

ادامه....

در پایان این مطلب قصد داریم به موضوع مبهم «خودآگاهی» و علت آن بپردازیم.

🔸گفته بودیم این آگاهیست که سبب پدید آمدن ماتریکس های ذهنی و واقعیت های عینی انسان میشود. آگاهی از قانون «نسبیت» پیروی میکند تا «جز» ها را به «کل»، و عکس آن ربط دهد. تمام چیزی که در بیرون از آگاهی وجود دارند، در حقیقت وجود ندارند! این خود تناقض مبهمی است که جا دارد در این باره بحثی داشته باشیم.

🔹به نور و رنگ هایی که دور و بر خود احساس می کنید، بیاندیشید. برای مثال نور قرمز چیزی نیست جز فرکانسی از امواج الکترومغناطیس با طول موج حدودی ۷۰۰ نانومتر. اما چیزی که ما از آن احساس میکنیم، چیزی فراتر از ارتعاش و حرکت موجی فوتون هاییست که تنها در یک عامل بسامد یا طول موج خاص یا متمایز هستند!

🔸چه چیزی سبب میشود تا ما با دیدن این موج با این ویژگی یا بازتاب آن از سطوح مختلف، نور و رنگ هارا احساس کنیم؟! آیا نور یا رنگ چیزی بیشتر از یک احساس ذهنی ناشی از "آگاهی" از گستره ی خاصی از طول موج هاست؟!

🔹به صدایی که میشنوید توجه کنید.
این صوت چیزی نیست جز احساس خاص ناشی از ذهن، برای درک کردن رقص و ارتعاش منظم اتم ها یا مولکول های هوا یا ماده!
مجموعه این توهمات ذهنیست که از ارتعاش ها یا عامل های خارجی بوجود آمده و ماتریکس ها پدید میاید.

🔸 تا به حال دانستیم "آگاهی" علت این انسجامات ذهنیست و نقش خود آگاهی تنها نظم بخشیدن یا بعبارتی خلق کردن احساسات است. اگر احساسات ما از پدیده ای دگرگون شود، سطوح جدیدی از آگاهی و در پی آن ماتریکس های ذهنی پدید میاید.

🔹برای مثال، میدانیم چشم انسان قادر به دیدن امواج فرابنفش UV نمیباشد. حال اگر بتوان عینکی طراحی کرد تا بتواند این امواج را آشکار کند(مانند عینک های فروسرخ که برای امواج فروسرخ چنین میکنند) ما میتوانیم این امواج را نیز درک کنیم. در اینجا مشاهده میشود که ماهیت «واقعیت» که همان موج UV باشد دچار دگرگونی نشده و تنها این عامل پردازشگر ذهن ماست که خود را با هر وسیله ای با آن تطبیق داد!

🔸آیا میتوان گفت این امواج تا قبل از اینکه ما آنان را احساس کنیم، حضور نداشته اند؟!

در این متنی که بیان کردیم، امواج الکترومغناطیس تنها جنبه ای از واقعیت عینی در زندگی ما بود و میتوان صدها مثال جز این نیز بیان کرد.

🔹پس با توجه به آن، میتوان گفت آگاهی تنها درک ما از پیرامون ماست. زمان، امواج و بطورکلی جهان! وجود دارد چون ذهن آگاه چنین استنباط میکند!
شاید بتوان با این نتیجه گیری به این موضوع که چرا در آزمایش دوشکاف الکترون بصورت موج- ذره عمل میکند، پاسخ داد. در واقع این الکترون نیست که چنین میکند، بلکه ذهن است که‌ چنین میسازد!

ذهنی که خالق مفاهیمی چون اجزا از کل، زمان، احساس ها و سایر موارد است. و ذهن با اهرمی که ما آن را "آگاهی" نامیدیم، چنین میکند! چون آگاهی خود موقعی معنا میابد که هر یک از این مفاهیم معنا یابد.

🔸تابحال دیده اید یک حیوان چهارپا مانند خر یا شتر در پی کشف ستارگان باشد؟!
چنین نیست چون دامنه «آگاهی» محدود تری نسبت به آدمی دارند و شاید از نظر آنان اصلأ ستاره ای وجود نداشته باشد! مانند حلزونی که نمیتواند دنیای سه بعدی را مجسم کند.
پس بطورکلی میتوان چنین استنباط کرد، بین آگاهی و احساسات، ارتباطی دو سویه وجود دارد. هرچه یک موجود بیشتر احساس کند، آگاهتر است!

این احساس ناشی از ساختار ذهن است. ذهنی که برای تطبیق موضوع جز به کل و خلق «نسبیت» (به قسمت اول مراجعه کنید.) چیزی را بوجود میاورد که ما آن را آگاهی نامیدیم.

🔹در پایان باید عارض شویم، موضوع آگاهی همچون موضوعاتی مانند زمان، در فیزیک همواره پایه و بدون تعریف واقع میشوند. مانند نقطه در ریاضیات که به حدی پایه ای است که هیچ تعریفی نمیتوان برای آن ارائه کرد و تنها باید آن را تجسم کرد. پس اینکه منشأ حقیقی و یا خلق کننده آگاهی چیست و از کجا نشأت میگیرد، خود دارای فرضیاتی است که در بحث ما نمیگنجد.

برای مثال بسیاری آگاهی را منبع خاصی از انرژی ناشی در ذهن میدانند و معتقدند چون انرژی پایسته است، آگاهی نیز پایسته میماند.
یا بسیاری آگاهی را در قلمرو اطلاعات قرار میدهند.


چیزی که بدیهی است این است که تنها باید منتظر بود تا علم همچون سایر موضوعات، به آن پاسخ درستی دهد....


☑ پایان.

✍ نگارش: ادمین کانال فیزیک کوآنتوم

🆔 @Physics3p

گرچه ما در ظاهر تغییر زمان را حس میکنیم، اما این حس توهمی بیش نیست. همانطور که دما نتیجه رفتار آماری توده‌ ای از مولکول‌ هاست، زمان نتیجه رفتار آماری جهان است.

🆔️ @physics3p

‍ 📚 "گرانش کوانتومی" هیچ تقارنی ندارد!

🆔 @Physics3p

🔸تیمی از فیزیکدانان بین‌المللی به این نتیجه رسیدند که وقتی گرانش با مکانیک کوانتومی ترکیب شود، هیچ تقارنی وجود نخواهد داشت.

به گفتۀ دانیل هارلو از دانشگاهMITو هیروشی اوگوری از دانشگاه توکیو، چهار نیروی اساسی در طبیعت وجود دارد که عبارت است از نیروی الکترومغناطیس، نیروی هسته‌ای قوی، نیروی هسته‌ای ضعیف و نیروی گرانش. «از این چهار نیرو، گرانش تنها نیرویی است که هنوز در سطح کوانتومی قابل توضیح نیست.»

🔹این دانشمندان معتقدند “اصل هولوگرافیک” نقش مهمی برای ترکیب نیروی گرانش و مکانیک کوانتومی دارد. اصل هولوگرافیک برای فیزیکدانان این امکان را فراهم می آورد تا به وسیله طراحی سیستم‌های گرانشی در محدودۀ مرزهایی که کل جهان را احاطه کرده به مطالعه آنها بپردازند.

🔸“خوان مالداسنا” فیزیکدان نظری در دهه ۱۹۹۰ “نظریه میدان پاد-دو سیتر منسجم” را ارائه داد که بسیار مفید بوده، وی توانست تعریف ِ دقیقی از «اصل هولوگرافیک» ارائه دهد. اصل هولوگرافیک یک نظریه در گرانش کوانتمی و نظریه ریسمان است. بر اساس این نظریه، حجم یک فضا را می‌توان در مرزهای آن فضا همانند یک هولوگرام توصیف کرد. بر این طریق، جهان فیزیکی را می‌توان یک هولوگرام دانست که اطلاعات آن در افق گرانشی کیهان قابل توصیف است.

🔹در مقاله جدیدی که بتازگی منتشر شده، پروفسور اوگوری و دکتر هارلو ثابت کردند که اگر از اصل هولوگرافیک پیروی کنید، هیچ تقارنی در نظریه گرانش وجود نخواهد داشت. آنها بیان داشتند: «کار قبلی ما همبستگی دقیق ِ ریاضیاتی بین اصل هولوگرافیک و کدهای اصلاح خطای کوانتومی یافته بود که اطلاعات آن در یک کامپیوتر کوانتومی محافظت می شود. لذا ما در مقالۀ جدید، نشان دادیم کدهای اصلاح خطای کوانتومی با هیچ تقارنی سازگار نیستند، به این معنی که تقارن در گرانش کوانتومی امکان‌پذیر نیست.»

🔸دانشمندان افزودند: « این نتیجه چند پیامد مهم به همراه دارد. به طور خاص، پیش‌بینی می شود که پروتون‌ها در برابر فروپاشی سایر ذرات ابتدایی دیگر، پایدار بوده و لذا در این عرصه تنها  تک قطبی‌ مغناطیسی وجود دارد.» جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Physical Review Letters منتشر شده است.

🔹فیزیک معاصر همواره بطور قراردادی نمی اندیشد و روشهای مختلفی را برای بررسی پدیده‌ها بکار می گیرد. یکی از تغییرات بزرگی که در قرن بیستم ایجاد شد، نقشی است که به مفهوم تقارن نسبت داده شد و روز به روز بر اهمیت آن نیز افزوده می شود. تقارن از مطالعۀ جامدات تا کامل شدن یک نظریه میدان واحد بکار گرفته می شود.

🔸تقارن در یک سامانهٔ فیزیکی، یک خاصیت فیزیکی یا ریاضیاتی است که تحت برخی تغییرات حفظ می‌شود. برخی از تبدیلات، مانند چرخش یک دایره، پیوسته و برخی مانند تبدیل بازتاب یک شکلِ دو طرفه‌متقارن یا چرخش یک چندوجهی گسسته‌اند. هر کدام از این تبدیل‌ها به تقارن متناظر به خود منجر می‌شوند.

📎 منبع: سایت علمی بیگ بنگ

🆔 @Physics3p

✅ گروه جدید کانال فیزیک کوآنتوم

👇👇پرسش ها و ایده های خود را در این گروه مطرح کنید👇👇

https://t.me/joinchat/Bx9nwFCfsvfq0PoyfMCkEQ

🔻 زمان و ابعاد هستی

📎 قسمت اول: درک ماهیت زمان

🆔 @Physics3p

🔹 زمان....
اولین چیزی که بعد از شنیدن این نام در ذهن ما تداعی میشود، صدای تیک تاک ساعتی است که عقربه های آن بی وقفه در پی پیشی گرفتن از یکدیگرند.
اما چیزی که نمیتوان از آن غافل شد و شاید هرگز پرده از پس حقیقت آن برداشته نشود، درک و فهم ماهیت واقعی این حاکم جهان است.

🔸در مطالب این کانال، در مباحث بسیاری همچون "آیا «واقعیت» توهمی بیش نیست؟" ، "واقعیت «زمان» چیست؟" ، "زمان و آگاهی" و.... سعی بر آن داشتیم تا کمی با این حقیقت ناملموس زمان، خو گرفته و شاید بتوانیم آن را با منطق خودمان توضیح دهیم.

🔹اما شاید طرز نگاه ما به این حقیقت ناملموس که آن را زمان نامیدیم، صحیح نبوده و بهتر است نوع نگاهمان را به آن دگرگون کنیم!
چه بسا زمان نیز همچون بسیاری از پدیده های موجود در دنیای ذرات (کوآنتوم) با منطق آدمی در تضاد باشد و نوع نگاه منطقی ما باعث آن است که تابحال نتوانستیم حقیقت آن را درک کنیم و آن را در قلمرو بدیهیات گنجانده ایم....

در این مطلب، سعی داریم با جمعبندی مطالب گفته شده مرتبط با زمان، به یک نتیجه کلی راجع به این پدیده مبهم برسیم:

⭕ ۱- زمان و نسبیت

🔸در ضمن یادآوری مطالب مربوط به نسبیت، میدانیم نسبیت از مهمترین قلمروی فیزیک مدرن به حساب آمده و بطورکلی به دو صورت نسبیت خاص و نسبیت عام شناخته میشود.
شاید از جمله چیزهایی که نسبیت را برای ما مهم جلوه میدهد، تغییر نوع نگاه فیزیک به موضوع زمان ، از حالت مطلق بودن به حالت انعطافی آن باشد.
در نسبیت خاص بیان میشود تغییر در تندی، تحریفات زمانی را در پی دارد و همچنین در نسبیت عام گفته میشود که نیروهایی همچون گرانش که خود میتوانند عامل حرکت باشند نیز تحریفات زمانی در میدان خود ایجاد میکنند.

🔹از مهمترین تعریفاتی که نسبیت را به فلسفه و سایر ضمینه های شناختی متصل میکند، موضوع «جز» و «کل» است که در مطالب بسیاری به وفور به آن و ارتباط آن با نسبیت پرداختیم.
گفته بودیم نسبیت مانند اهرمیست که اجزا را به کل خود ربط میدهد و بدین سبب است که در شرف تندی حدی(تندی نور) زمان دچار تحریف میشود. چون در این تندی اجزا به بخش های بیشتری از کل خود دسترسی دارند. البته باید توجه شود که این تعریفاتی که بیان کردیم، مستقل از تعریف ریاضیاتی نسبیت بوده و ما در پی درک منطقی موضوع زمان هستیم و نه ریاضیات آن.

⭕ ۲- زمان و قانون دوم ترمودینامیک

🔸 موضوع دیگری که زمان را برای ما ملموس میکند، قانون آنتروپی میباشد که به ما میگوید هر پدیده و هرچیز همواره در پیکان مستقیمی که از نظم بسوی بی نظمی جریان دارد، در حال حرکت است. این حرکت مستقیم را ما بصورت زمان احساس میکنیم.

🔹قانون آنتروپی در حقیقت همان قانون تعادل و عدالت جهان است. براساس این قانون هرگز ممکن نیست چیزی در نقطه ای باشد و تمایل داشته باشد تا بطور یکنواخت تقسیم نشود.
برای مثال لیوان آبی را در نظر بگیرید که بر روی زمین بریزد. براساس این قانون انتظار میرود این آب ریخته شده تمام سطح در دسترس آب را تر کند. این نشان میدهد که پتانسیل ها همواره تمایل به رسیدن به کمترین انرژی خود را دارند و تمایلشان بر آن است تا خود را به بیشترین پایداری برسانند. نتیجه آن همان قانون آنتروپی میباشد که ما آن را بی نظمی مینامیم. شاید بتوان گفت آنتروپی در حقیقت نه تنها بی نظمی نیست، بلکه به معنای واقعی کلمه، خود نظم است!

🔸اما این قانون برای خودنمایی نیاز به طی کردن توالی متفاوتی دارد که این توالی نیاز به اهرمی دارند که ما آن را زمان میدانیم. اما همانطور که بدیهی است، اگر بخواهیم زمان را تنها ناشی از این قانون بدانیم به گونه ای به معنای خلاص کردن خود از پرسش های بیشمار وابسته به موضوع زمان است و آنچنان هم تعریف کامل و قانع کننده ای نیست!

🔹برای مثال شاید بتوان گفت اگر زمان ناشی از این قانون است و بس، پس دلیل این همه گستردگی این پارامتر در موضوعات مختلف چیست؟
یا بعبارتی چرا باید تنها یک اثر ناشی از یک قانون اینقدر در همه جا و مکان خود نمایی کند و تقریبأ در همه ی قوانین فیزیک نقش داشته باشد؟

ادامه دارد....

🆔 @Physics3p

🔻 زمان و ابعاد هستی

📎 قسمت دوم: شرح واقعیت زمان

🆔 @Physics3p

در قسمت پیشین دو مورد از مطالبی که در تشریح موضوع زمان شایان توجه است را یادآوری کرده ایم. حال میخواهیم به ادامه این موضوع بپردازیم:

🔹۳- زمان و آگاهی: موضوع دیگری که در مباحث زمانی شایان توجه است، درک مسئله آگاهی و ارتباط آن با زمان است. در مطلب مربوط به «زمان و آگاهی» گفته بودیم آگاهی از احساسات موجودات زنده نتیجه میشود. هرچه یک موجود بیشتر حس کند، آگاهتر است!

🔸حد آگاهی ما به پنج حواس ما محدود میشود. ما نمیتوانیم فراتر از حواس پنجگانه خویش احساس کنیم و این یعنی آگاهی ما هم محدود است. اگر موجودی با برای مثال هشت حواس(که شاید برای ما قابل درک نباشد، چون آن را تجربه نکرده ایم!) وجود داشته باشد، به یقین از ما آگاهتر است!
آگاهی خود نیز از علت و معلول پیروی میکند و برای درک پدیده ها یا همان احساسات، احساساتی که از خودش سرچشمه میگیرند، نیاز به خلق زمان دارد.

یعنی بعبارتی میتوان چنین استنباط کرد که ممکن است زمان خود حس ششم آگاهی باشد که بسیار ناملموس است!

🔹۴- فضا و زمان: در ادامه مباحث نسبیت، چنین استنباط کردیم که براساس نسبیت عام فضا و زمان هرگز از هم جدا نبوده و همچون زوجی در هم تنیده اند.از این رو بکار بردن واژه فضا و زمان صحیح نبوده و بهتر آن است بگوییم فضا-زمان. این موضوع به ما میگوید تغییر در ساختار های مکانی، تحریفات زمانی را در پی دارد که این کاملأ مطابق با تشریحات قبلی ما نیز میباشد.

🔸برای مثال در بخش اول گفته بودیم نسبیت سبب ارتباط اجزا با کل خود میشود. حال اگر این اجزا را پیکسل یا بافت های فضا-زمان در نظر گیریم، نسبیت در پی آنست تا این بافت ها را کلی سازی کند. چون اجزا برای درک کردن کل خود نیاز دارند تا این کل را در قالب مجموعه جزهایی تقسیم بندی کنند. بدین سان این پتانسیل جزئی سازی کل ها که همان "زمان" است، پدید میاید.

🔹شاید این واژه پتانسیل جزئی سازی کمی مبهم باشد که جا دارد کمی آن را توضیح دهیم:
یک توپ را در نظر بگیرید که از ارتفاع معینی در حال رها شدن است. این توپ به محض رها شدن تحت تأثیر گرانش بسمت زمین حرکت میکند. این توپ هرگز بسمت بالا نمیرود چون «تمایل» دارد بسمت پایین حرکت کند که این تمایل به سبب نیروی گرانش زمین است که از آن بعنوان پتانسیل گرانشی سیستم جسم و زمین یاد میشود.

🔸حال منظور از پتانسیل جزئی سازی کل ها اینست که اگر قرار باشد یک کل برای مثال فضا برای یک جز برای مثال انسان که خود بخشی از این فضاست، درک شود، نیاز دارد که تمایلی بین جز و کل موجود باشد تا آن را بسمت جزئی و قابل درک شدن سوق دهد. این پتانسیل بسان همان زمان است.

🔹یعنی بعبارتی در موضوع فضا-زمان ما کل را فضا یا همان واقعیت در نظر گرفتیم، و این کل قرار است توسط بخش ها یا جزها که همان انسان باشد درک شود. زمان نقش فاعل و منفعل این داستان را بازی کرده و به سبب آن، کل به جزهایی تبدیل شده و برای اجزای دیگر قابل استنباط میشود. برای همین است که وقتی ما با تندی نور حرکت میکنیم، تغییر آهنگ فضا که همان تندی باشد به حد نهایی خود رسیده و اجزا قادراند بافت های بیشتری از فضا را در یک واحد زمانی متقابل درک کنند و بدین سبب زمان نقطه ای تر میشود.

🔸برای درک این موضوع میتوانید به نقشه ی زمین دقت کنید. وقتی در سطح زمین حضور دارید هرگز احساس نمی کنید که زمین کره ای است سه بعدی! ولی هرچه از این سطح بالاتر روید، قادرید جزه‍ای بیشتری را در یک واحد متقابل مشاهده کنید و بدین سان زمین با فاصله گرفتن شما و افزایش اشراف شما بر جزهای بیشتری از این کل، نقطه ای تر میشود.

🔹زمان نیز با افزایش اشراف ما بر جزهای بیشتری از فضا، نقطه ای تر شده و از حالت خطی خود خارج میشود و بدین سبب ما با تحریف یا اتساع زمان مواجه هستیم!

بعبارتی اگر شما بتوانید «کل» هستی را بصورت یکجا مشاهد کنید، چون دیگر قرار نیست جزئی سازی ای صورت گیرد، زمان عملأ در گرو شما خواهد بود!

ادامه دارد....

🆔 @Physics3p

آیا مایل به ادامه مطلب «زمان و ابعاد هستی» میباشید؟


بله هستم 👍 (17)
👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍94%

خیر نیستم 👎 (1)
👍6%



🕴 تعدادکل رای ها: 18

#معرفی
#اصل‌مکملی‌بور

🔸اصل مکملی که در ۱۹۲۷ توسط نیلز بوهر معرفی شد، یکی از اصول بنیادین فیزیک کوانتوم است که با تفسیر کپنهاگی نزدیکی بسیار دارد. بنابر این اصل، نتیجهٔ اندازه گیری ذرات کوانتمی بستگی به ابزار اندازه گیری دارد و لازم است که به گونهٔ کلاسیک توصیف شود.

🔹همچنین توصیف کامل یک پدیدهٔ کوانتمی تنها زمانی صورت می‌گیرد که با ابزارهای مکمل هم اندازه گیری شود
@physics3p

‍ ⭕ چرا کیهان ۴ بعدی است؟


🔹 در دهه ۱۹۸۰ ، فیزیکدان‌ها از اتحاد بین چهار نیروی طبیعت در قالب یک نیروی واحد ناامید شده بودند. تلاش اولیه ایشان ابرگرانش نامیده شد، که به دلیل ناسازگاری‌های متعدد و پیش‌بینی‌های تأیید نشده، این ایده دور انداخته شد. نظریه‌ی دیگری که در آن زمان جوانه زد، نظریه ریسمان بود.

🔸 نظریه ریسمان در دهه ۱۹۷۰ متولد شد، اما تا ۱۹۸۰ بطور گسترده نادیده گرفته شد. اما در دهه ۸۰ محبوبیت نظریه ریسمان احیاء شد و فیزیکدان‌ها شروع به مطالعه جدی آن کردند. نظریه ریسمان همچنان به عنوان یکی از بهترین حدس‌های ما در درک کامل عالم باقی مانده است. طبق این نظریه، جهان به صورت ۲۶ بعدی وجود دارد! در نتیجه این بسیار عجیب است که چرا فقط ۴ بعد آن برای آشکار شده است.

🆔 @Physics3p

🔹 بی‌معنا بودن این امر که چرا ۴ بعد جهان برای ما قابل درک است، فیلسوفان و فیزیکدانان را همواره آزار داده است. آن‌ها بسیار کنجکاوند تا واقعیت را همان‌گونه که هست بپذیرند بدون هرگونه شک و تردیدی؛ آن‌ها می‌خواهند بدانند که چرا واقعیت این‌گونه است که هست.

⭕ چگالی انرژی آزاد هلمهولتز


🔸 وقتی از فاصله بسیار دور نگاه کنیم، ابعاد فضایی وجود ندارند. ابعاد، زمانی پدیدار می‌شوند که از فاصله بسیار نزدیکی نظاره گر باشیم. از یک فاصله نسبتا دور، یک برگه کاغذ به نظر جسم نقطه‌ای می‌رسد، اما نزدیک‌تر که بیاییم به صورت یک خط یک بعدی ظاهر می‌شود. اگر نزدیک‌تر بیاییم یک سطح می‌بینیم که دو بعدی است و اگر خیلی نزدیک‌تر شویم متوجه بعد سوم یعنی ضخامت کاغذ می‌شویم.

🔹 اما تصور کردن بعد چهارم دشوارتر است. در اصل، این را درک می‌کنیم که ابعاد بالاتر زمانی پدیدار می‌شوند که عمیق و عمیق‌تر شویم. مانند یک پیاز، ابعاد بالاتر در لایه‌های متعدد پیچیده شده‌اند. فرضیه این است که تمام ابعاد به یکباره لحظه‌ای پس از بیگ بنگ ظاهر شده‌اند، اما به دلیلی، کیهان تصمیم گرفته است که تنها چهار بعد را باز و مشخص کند. فیزیکدان‌ها تصور می‌کنند که دیگر ابعاد درون فضایی به وسعت یک میلیون میلیون میلیون میلیون میلیونم اینچ ، خمیده و پیچیده شده‌اند.

🆔 @Physics3p

🔸 پس چرا فقط چهار بعد؟ خب، یک نظریه این است که دیگر ابعاد فضایی توسط قانون دوم ترمودینامیک که یک قانون بنیادی جهان است از باز شدن و گسترده شدن منع شده‌اند. طبق این نظریه، جهان تازه متولد شده با تابش و چگالی انرژی آزاد هلمهولتز که کمیتی ترمودینامیکی است که فشار را بر فضا وارد می‌کند اشباع شده بود.

🔹 فقط چند ثانیه پس از بیگ بنگ، جهان به طور آنی سرد شد، و چگالی هلمهولتز بیشینه مقدار خود را بدست آورد و جهان بلافاصله منجمد شد. در این مرحله، جهان که پیش از آن در هر بعدی وجود داشت، تنها به چهار بعد محدود شد. تنها راه آن‌که کیهان ابعاد دیگرش نیز گسترش و قابل مشاهده شود این است که به یک دمای بحرانی برسد، یک دمای جهنمی که مطمئنا لحظه‌ای پس از ایجاد جهان غالب شده است.

🔸 این حالت مشابه گذار فازهای آب است. تنها راهی که یک قطعه یخ بتواند به صورت آب مایع گذار کند زمانی است که تحت گرما قرار گیرد. در حالی که این نظریه به تازگی مطرح شده است، اما اصلی به نام اصل انسان‌محوری (انتروپیک) وجود دارد که همواره چنین معماهای پیچیده‌ای را به آن ربط می‌دهیم. که این اصل را در قسمت بعدی این مطلب در این کانال قرار می دهیم.

ادامه دارد...

🆔 @Physics3p

با توجه به نظر شما کاربران گرامی، ادامه مطلب فوق در کانال قرار میگیرد👇👇👇

🔻 زمان و ابعاد هستی

📎 قسمت سوم: زمان پارامتری و زمان ذهنی

🆔 @Physics3p

🔹۵- زمان و حرکت: حرکت به منظور درک کاملتر ابعاد طولی صورت میگیرد. «بعد» در حقیقت به معنای طول است و ابعاد برای درک شدن یا «کل» شدن نیاز به حرکت دارند. حرکت نیز زمان را خلق میکند. در حقیقت تنها حقیقتی که زمان را برای ما بصورت پارامتری قابل اندازه گیری تبدیل میکند، حرکت است!

🔸ساعت دیواری موجود در اتاق شما با بهره گیری از «حرکت» عقربه ها به شما زمان را نشان میدهد و شاید بتوان گفت اگر حرکت نباشد، زمان اصلآ معنی ندارد! در فیزیک نیز کمیت های قابل اندازه گیری همچون تندی و شتاب تنها روابط متقابل میان حرکت و زمان را بیان میکنند. بسیاری تصور میکنند حرکت چیزیست و زمان نیز چیز دیگر. ولی باید در نظر داشت زمان محصول ثانویه حرکت است و نه چیزی مستقل از آن!

🔹برای مثال برای سنجش دما ما نیاز به کمیتی داریم که به سبب آن دما تغییر کند مانند تغییر جنب و جوش ذرات و انبساط مایعات ناشی از آن که ما از روی این تغییرات دما را که محصول ثانویه و جزئی از خود همین تغییرات است، اندازه گیری می کنیم. زمان نیز همچون دما محصول ثانویه حرکت بوده و به سبب حرکت، زمان معنا میابد. و همچنین بدین دلیل است که عوارض نسبیتی ناشی از حرکت بر روی زمان ایجاد میشود. در حقیقت در اینجا نسبیت به ما میگوید زمان و حرکت جفت هایی نامستقل و پیوسته به یکدیگرند.

🔸همچنین این "حرکت" است که سبب تخلیه پتانسیل ها و تبدیل آنها به حالاتی دیگر میشود. برای مثال در مثال توپ که در قسمت قبل بیان کردیم، اگر حرکتی صورت نگیرد، پتانسیل گرانشی توپ همچنان ثابت میماند و توپ نمیتواند این «تمایل» پایین آمدن خود را ارضا کند. از آنجایی که بیان کردیم زمان نیز پتانسیل «جزئی» سازی «کل» هاست، حرکت صورت میگیرد تا این تمایل یا پتانسیل ارضا شود و ما آن را بصورت تیک تاک ساعت و گذار شب و روز احساس میکنیم!

در ادامه به توصیف بیشتر این موضوع خواهیم پرداخت.

🔹۶- زمان و ذهن: موضوع دیگری که در بررسی منشأ زمان حائز اهمیت است، وضعیت ذهن بر نوع احساس ما بر این حاکم هستی میباشد. حتمأ بسیار برایتان پیش آمده در موقعیت های خاصی زمان برایتان سریعتر و گاهی در موقعیت های ملال آور زمان برایتان کندتر گذشته باشد.‌‌ تحقیقات بر این موضوع نیز بیان میکند گذر عمر بر نوع گذار زمان برای اشخاص تأثیرگذار است که همه اینها به ما میگوید قطعأ ارتباط تنگاتنگی میان ذهن و زمان وجود دارد.

🔸 همانطور که پیشتر بیان کردیم آگاهی عبارت است از میزان احساس ما از جهان اطرافمان. هرچه ما بیشتر و بیشتر خودمان و اطرافمان را احساس یا درک کنیم، آگاهتریم. هرچند این تعریف شاید تعریف دقیقی برای آگاهی نباشد اما باید توجه داشت موضوع آگاهی و منشأ آن همچنان برای ما گنگ و انکار ناپذیر است. در بخش قبلی گفتیم حرکت و زمان جفت هایی نامستقل از یکدیگرند و در حقیقت نتایج یکدیگرند. همچنین در بخش های پیشین بیان کردیم زمان پتانسیل جزئی سازی کل هاست.

🔹و همچنین حال چنین اظهار داشتیم آگاهی عبارت است از میزان درک ما از دنیایمان! دنیایی که یک «کل» است و ما قرار است «جز» های آن را درک کنیم تا بشویم موجودی خودآگاه!
برای درک کردن جز جز مکان نیز به «حرکت» نیاز است. با این حساب میتوان گفت هرچه ما آگاه تر باشیم(اجزای اطرافمان را بیشتر درک کنیم) نیاز داریم تا جزهای بیشتری از این «کل» فضا را درک کنیم و یعنی بعبارتی این کل را به بافت های جزئی تری تقسیم بندی کنیم و در نتیجه این جزئی سازی به هزینه یا پتانسیل جزئی سازی بیشتری نیاز داریم که بیان کردیم این پتانسیل جزئی سازی بسان همان زمان است!

🔸در مثال توپ که در قسمت قبل گفتیم میتوان اینطور فرض کرد هرچه گرانش یک سیاره بیشتر باشد، «پتانسیل» گرانشی نیز بیشتر شده و توپ تمایل بیشتری برای سقوط دارد. در این موضوع نیز هرچه ما بخواهیم آگاهتر شویم، باید جزهای بیشتری از این کل را احساس کنیم و این یعنی افزایش پتانسیل جزئی سازی کل ها که همان زمان باشد.

🔹اینچنین است که زمان بجای خودنمایی در حرکت، صرف جزئی سازی «کل» خواهد شد و این یعنی چون ما زمان را در قالب حرکت کمتر احساس میکنیم(چون صرف جزئی سازی یا پتانسیل آن شده است) پس گذر زمان نیز دیگر کمتر برای ما در حالت پارامتری خواهد بود و بیشتر ذهنی خواهد شد. چون ما زمان را با حرکت اندازه گیری میکنیم و اگر حرکت نباشد(یعنی زمان صرف پتانسیلی که نام بردیم شود) دیگر نمیتوان آن را در قالب پارامتری اندازه گیری کرد و بدین سبب در اندازه گیری آن بی دقت تر خواهیم شد و به سبب این جزئی سازی و صرف پتانسیل بیشتر که نتیجه آن کم رنگ تر شدن حرکت است، ما آگاهتر خواهیم بود و در نتیجه عدم اندازه گیری دقیق تر، زمان در ازای این آگاهی بیشتر، به نظر میرسد که بسیار سریع میگذرد!

ادامه دارد...

🆔 @Physics3p

🛸" #ولف" معتقد است که #زمان در ماشین های کوانتومی به شکل مستقیم حرکت نمی کند بلکه حرکتی زیگزاگ داشته و به همین علت وی می گوید امکان ساخت ماشینی که بتواند زمان را منحرف کند، وجود دارد!
🆔 @physics3p

🔻 زمان و ابعاد هستی

📎 قسمت چهارم: زمان و دنیای ذرات

🆔 @Physics3p

🔹در قسمت پیشین به ارتباط زمان و حرکت و همچنین زمان و ذهن پرداختیم و گفتیم حرکت مسبب آن است تا ما بتوانیم زمان را اندازه گیری کنیم و آن را بصورت یک پارامتر قابل اندازه گیری به ما جلوه میدهد و همچنین به ارتباط این زمان پارامتری با زمان ذهنی پرداختیم.

⭕ ۷- زمان و ابعاد:

🔸 همانطور که میدانیم، «بعد» به معنای طول است. برای انجام «حرکت» لازم است تا ابعاد متوالیأ مشاهده شوند. اینجا منظور از متوالیأ همان "جزئی" شدن است. برای مثال یک خانه با چند اتاق را در نظر بگیرید. اگر شما بخواهید این اتاق ها را یکی پس از دیگری مشاهده کنید، باید «حرکت» کنید. یعنی این خانه که "کل" باشد را به "اجزا" متوالی، یعنی همان اتاق ها تبدیل کنید!
و میدانیم برای جزئی شدن کل ها به پتانسیل جزئی سازی، یعنی همان «زمان» نیاز است.

🔹حال فرض کنید شما بجای مشاهده متوالی این خانه، بتوانید بصورت یکجا کل این خانه با تمام اتاق هایش را آنأ مشاهده کنید! حال بدیهی است که دیگر حرکت صورت نگرفته و جزئی سازی هم نیاز نبوده و زمانی هم صرف نشده است. حال اگر همین خانه را با تعداد اتاق های بیشتر و یا مساحت بیشتری در نظر گیریم، قطعأ در حالت اول به حرکت و جزئی سازی بیشتر و در نتیجه «زمان» بیشتری نیاز داریم!

🔸اما در حالت دوم (نگاه آنی) وضعیت ما فرقی با مشاهده خانه با تعداد اتاق کم تر نخواهد داشت!
این نشان دهنده تأثیر ابعاد(طول-اندازه-سایز-کمیت) بر حرکت و در نتیجه زمان پارامتری(زمان قابل اندازه گیری ناشی از حرکت) میباشد.

حال این طول را برای شخص مشاهده گر(در اینجا خودمان) لحاظ کنید، آن هم در سه بعد!
به یقین شاهد تأثیرات پیچیده تری خواهیم بود. و در نتیجه این تأثیرات است که در دنیای کوآنتوم زمان برای یک ذره کوآنتومی با آنچه که ما از آن انتظار داریم، متفاوت است!


🔹دلیل این امر نیز چنین است که اگر قرار باشد برای مثال یک ناظر با حجم یک متر مکعب، خانه ای به مساحت صد متر مربع را طی کند و این عمل با تندی یک متر بر ثانیه انجام گیرد، شخص به صد ثانیه زمان نیاز دارد تمام این فضا(کل) را به جزهایی در مقیاس خودش در آورد و در نتیجه تمام این کل را جزئی سازی کند!

🔸حال فرض کنید قرار باشد در همان خانه با همان مساحت و در همان زمان، یک جسم با اندازه یک سانتی متر مکعب(یک میلیونم حجم قبلی) قدم گذارد و «کل» این فضا را به «جز» هایی تبدیل کرده و یا بعبارتی حرکت کند! بدیهی است که به تندی بیشتری برای این امر نیاز دارد. تندی ای به اندازه ده هزار برابر تندی جسم بزرگتر!

میدانیم که افزایش تندی همواره عوارض نسبیتی در بر دارد و شاهد تحریف در گذر زمان خواهیم بود که به وفور به تشریح این موضوع در مباحث مربوط به نسبیت در همین کانال پرداختیم!

🔹در اینجا مشاهده شد که تنها تغییر بسیار کوچک در «ابعاد» یا طول ها، عوارض حرکتی و تغییر در گذر زمان پارامتری را در پی داشت. حال این تغییر اندازه را با یک جسم بزرگ(مانند خودتان) و یک جسم کوآنتومی(مانند الکترون) که بسیار در ابعاد با هم متفاوت اند، مقایسه کنید!
بدیهی است که در این حالت عوارض نسبیتی گذر زمان ناشی از تغییر تندی، بسیار آشکارتر خواهد شد.

💢 همه ی این توضیحات تنها یک چیز را نتیجه میدهد:

🔸گفتیم زمان به دو نوع احساس و درک میشود. ۱-زمان پارامتری ناشی از حرکت و ۲- زمان ذهنی ناشی از آگاهی یا درک ذهن خودآگاه

و همچنین گفتیم ابعاد(طولها) بر نوع حرکت تأثرگذار اند و در نتیجه شاهد گذار متفاوت زمان پارامتری خواهیم بود و اینچنین است که «نسبیت» حاصل میشود!

اما تکلیف زمان ذهنی چیست؟

🔹نسبیت نیز به ما میگوید گذر زمان تنها از نظر شخص سنجشگر(ناظر) دچار تحریف و تغییر خواهد شد و گفتیم این نوع زمان همان زمان پارامتری(ناشی از حرکت) ماست. اما از نظر ذهن خودآگاه(شخص انجام دهنده حرکت) گذار زمان هیچ تغییری نخواهد داشت چون «زمانی» که آن شخص «درک» میکند، زمان پارامتری نبوده و این زمان همان زمان ذهنی میباشد که در قسمت قبل به آن پرداختیم! یعنی این زمان ناشی از حرکت(زمان قابل سنجش) است که دچار عوارض نسبیتی میشود!


در‌قسمت بعدی ضمن تشریح بیشتر این موضوع، به ارتباط زمان در اصل عدم قطعیت و مکانیک کوآنتوم خواهیم پرداخت.

ادامه دارد....

🆔 @Physics3p

📚 کتاب هفته

📎 عنوان: آنچه که هر فیزیکدان باید درباره تئوری ریسمان بداند.
✍ نویسنده: ادوارد ویتن
☑ موضوع: فیزیک-علم

#فارسی

🆔 @Physics3p

‍ ‍ 📚 تابع موج و تقارن فرمیون و بوزون ها

📎 قسمت اول: تقارن چیست؟

🔹وقتی اشیای دنیای ماکروسکوپی را توصیف می کنیم، اغلب از کلماتی مانند “یکسان” یا “همان” استفاده می کنیم. مثلا می توانیم ادعا کنیم که دو گوشی آیفون ۶ اس، یکسان هستند. اما این فقط یک نگاه خام است! اگرچه در نگاه اول، هیچ تفاوتی بین این دو گوشی، احساس نمی کنیم، اما آنها واقعا یکسان نیستند و در مقیاس ملکولی با یکدیگر تفاوت دارند. از طرفی، در دنیای ماکروسکوپی، می توانیم این دو گوشی به اصطلاح یکسان را از یکدیگر تفکیک کنیم، مثلا می توانیم یکی را با رنگ آبی و دیگری را با رنگ قرمز، علامت گذاری کنیم.

🔸اما در جهان میکروسکوپی، کلمات “همسان” یا “قابل تشخیص”، معنای کاملا متفاوتی دارند. هر دو ذره ی کوانتومی (مانند الکترون، پروتون، فوتون و …) کاملا با یکدیگر یکسان هستند و هیچ راهی برای جدا کردن و تفکیک آنها وجود ندارد، چرا که در این مورد، نمی توانیم، یکی را علامتگذاری کنیم. در واقع، علامت گذاری یک الکترون با رنگ های متفاوت، غیرممکن است، زیرا در جهان کوانتومی، حتی رنگ هم معنی ندارد!

🔹اجازه دهید برای درک بهتر این موضوع، به سراغ توپ های رنگی دوران کودکی برویم. فرض کنید یک توپ آبی و یک توپ قرمز و دو سبد دارید و میخواهید آنها را در دو سبد توزیع کنید. چند راه برای توزیع آنها، وجود دارد؟ شکل(۱) ، چهار حالت ممکن برای توزیع دو توپ در دو سبد را نشان می دهد.

🔸طبق شکل زیر، با احتمال ۵۰ درصد، دو توپ را درکنار هم در یک سبد خواهید دید (۲۵ درصد دو توپ در سبد سمت راست و به احتمال ۲۵ درصد هر دو توپ در سبد سمت چپ) و به احتمال ۵۰ درصد هم دو توپ در سبدهای جداگانه خواهند بود (۲۵ درصد توپ قرمز در سبد سمت راست و به احتمال ۲۵ درصد توپ قرمز در سبد سمت چپ). اما صبر کنید! این ها فقط توپ های ماکروسکوپی هستند در حالیکه ما درباره ی ذرات کوانتومی صحبت می کنیم، پس اجازه دهید، داستان را با توپ های کوانتومی ادامه دهیم. توپ های کوانتومی می توانند در یک برهم نهی از حالت های کوانتومی قرار داشته باشند. حالا دوباره فرض کنید میخواهیم دو توپ را در دو سبد توزیع کنیم. باز هم با چهار حالت به شکل(۲) زیر مواجه می شویم.

🔹همانطور که در بالا اشاره کردیم، ذرات یا توپ های کوانتومی، مانند یکدیگر هستند و هیچ راهی برای برچسب گذاری آنها وجود ندارد. بنابراین صحبت از توپ قرمز یا آبی بی معناست. در شکل بالا هم، فقط برای درک بهتر روش های توزیع، رنگ ها را همچنان حفظ کرده ایم. در اینجا باز هم با چهار حالت، مواجه هستیم که در دو مورد آن، هر دو توپ در یک سبد و در دو مورد دیگر، هر یک از توپ ها در یک سبد جداگانه قرار گرفته اند. در موردی که هر دو توپ در یک سبد قرار میگیرند (نیمه ی بالایی شکل)، مسئله ی دشواری وجود ندارد. اما زمانیکه توپ ها در سبدهای جداگانه قرار می گیرند، قضیه کمی پیچیده تر می شود چرا که توپ ها می توانند در یک برهم نهی قرار بگیرند.

🔸همانطور که در نیمه پایینی شکل هم دیده می شود، یک توزیع، حالتی است که توپ آبی در سبد راست به اضافه ی زمانیکه در سبد چپ قرار بگیرد. توزیع بعدی مربوط به تفریق همین دو حالت است. اگرچه علامت منفی، کمی عجیب به نظر می رسد، اما یادتان باشد چهار حالت بالا، فقط توزیع های احتمال هستند و ما برای بدست آوردن احتمال، باید آن ها را به توان دو برسانیم، بنابراین در نهایت علامت منفی در احتمال ها وجود نخواهد داشت و این همان نکته ای که همیشه در مورد احتمال ها می دانستیم: احتمال ها همیشه مثبت هستند.

پس در اینجا چه باید کرد؟

ادامه دارد....

🆔 @Physics3p

‍ ⭕ چرا کیهان ۴ بعدی است؟ (۲)


در قسمت قبلی این مطلب در مورد قانون دوم ترمودینامیک و انتخاب ان برای اینکه کیهان ۴ بعدی باشد را توضیح دادیم و گفتیم که در مطلب بعدی اصل انتروپیک و ارتباط ان با اینکه چرا کیهان ۴ بعدی است را توضیح خواهیم داد.


⭕ اصل انتروپیک:

طبق اصل انتروپیک، اگر جهان به هر شکل متفاوتی غیر از چیزی که اکنون هست می‌بود، گونه‌های هوشمندی که درباره ساختار ظریف آن سؤال کنند وجود نمی‌داشتند.

🆔 @Physics3p

قانون دوم ترمودینامیک در اصل توضیح می‌دهد که چرا زمان فقط در یک راستا جریان دارد، یعنی رو به جلو. این قانون پیش‌بینی می‌کند که جهت پیکان زمان در جهان ما در راستایی هم جهت با افزایش انتروپی در عالم است. اما، این استدلال ناکامل است. یک بحث قانع کننده زمانی قابل درک است که وقتی قانون دوم ترمودینامیک را با اصل انتروپیک ادغام کنیم.

ما زمان را در راستای افزایش انتروپی اندازه می‌گیریم چرا که در یک فاز انبساطی عالم زندگی می‌کنیم، فازی که حیات هوشمند را ترجیح داده است. در فاز انقباضی عالم این ممکن نیست، همان‌گونه که حیات هوشمندی که قادر به سنجش زمان است نیز در فاز انقباضی نمی‌تواند وجود داشته باشد.


همچنان که انتروپی افزایش می‌یابد و زمان نیز رو به جلو می‌رود چرا که کیهان در فاز انبساط است. ما در کیهان فقط چهار بعد را تجربه می‌کنیم چرا که فقط در این ابعاد است که حیات هوشمند می‌تواند آغاز شود و پایدار بماند.
🆔 @Physics3p


اگر جهان دو بعدی بود، ارگانیزم‌ها قادر به حرکت حول یکدیگر نبودند. روش ذاتی که غذا بلعیده و تجزیه می‌شود یا خون در سراسر بدن جریان می‌یابد در بدن‌های دو بعدی ممکن نیست. ما، موجودات هوشمند که می‌پرسیم که چرا جهان چهار بعدی است، اگر این‌گونه نبود، نبودیم که این را بپرسیم.

در واقع اگر جهان این‌گونه نبود، خود زیست‌شناسی، حتی گونه‌های ساده‌تر نیز نابود می‌شد،چرا که زمین قادر به چرخش حول خورشید نبود. شدت نیروی گرانش وقتی فاصله اجسام دو برابر شود به اندازه ۴ برابر کاهش می‌یابد، اما در پنج بعد، پنج برابر کاهش و در شش بعد، شش برابر کاهش می‌یابد. در یک جهان ابعاد بالاتر، زمین نمی‌تواند مدار پایداری حول خورشید داشته باشد و در نتیجه یخ می‌زند.

شاید انقباض گرانشی و انبساط گازی که خورشید را تشکیل داد در ابعاد بالاتر به شکل متفاوتی رخ دهد. شاید خورشید پیش از موعد به صورت سیاه‌چاله رمبش نماید. در ابعاد بالاتر حتی اتم‌ها، نمی‌توانند جمع شوند مولکولی پیچیده‌تری ایجاد کنند که حیات پیچیده را بسازند.

🆔 @Physics3p

«پایان»

🔸🔸 قسمت قبلی 👆 مطلب چرا کیهان چهار بعدی است؟