☢Nuclear physics☢

2022-05-28 17:48:42 لایو اینستاگرامی

موضوع سخنرانی:
مکانیک کوانتوم و چالش هایش

با حضور: مهدی فرمانی، پژوهشگر فیزیک_گرایش پلاسما


مجری برنامه: مهدی بصیرت نیا

شنبه ۰۷ / ۰۳ /۱۴۰۱
ساعت ۹ شب به وقت ایران

لینک حضور در جلسه

لینک کانال تلگرامی دانش و اندیشه باز کردن / نظر دهید

2022-04-22 21:34:41 لیستی از بهترین کانال های فیزیک


تازه ترین مستند های فیزیک و کیهان شناسی
@Documentary20

دیالکتیک علمی
@ScientificDialectics

ناسا_ایران
@Beauty_of_Space

کانال تخصصی فیزیک هسته ای
@Nuclear_ph_ysics

ستاره شناسی
@monajeme

کانال آرشیو علمی فیزیک
@physics_archives

آموزش ویدئویی کنکور ارشد و دکترا فیزیک
@phdPhysicsSolve

همایشها و کنفرانسهای فیزیک
@Fizconf

فیزیک ، پلاسما ، لیزر
@laserplasma باز کردن / نظر دهید

2022-03-29 01:55:10 #نجوم
#زندگی

به جرات میگویم؛
افرادی که با نجوم و اختر شناسی چه بصورت آماتوری و چه آکادمیک سر و کار داشتند، حتما با برخی پرسش ها و کنایه هایی روبرو شدند و قطعا یکی از آنها این بوده است:

- نجوم به چه درد ما میخورد؟ چه تاثیری روی زندگی مان گذاشته؟
برای ما نون و آب شده است؟!!!!

این بود که تصمیم گرفتم این پست را نگاشته و Share کنم.

در این پست قصد دارم چند نمونه از اختراعاتی را لیست کنم که با هدف بکار گیری در جهت پیشرفت و پیشبرد نجوم و کیهانشناسی اختراع شده و به مرور به زندگی انسان ها وارد شده و قطعا اهمیت شان را در زندگی مان درک خواهیم کرد و میکنیم.

هدف از اختراع دستگاه هایی مثل MRI در واقع تصویر برداری از اجرام به کمک روش " تداخل سنجی " با کمک چندین تلسکوپ مختلف در لوکیشن های مختلف بوده و هست؛
اما به مرور این دستگاه در پزشکی عامل پیشرفت هایی شده است و امروزه میتوان به جرات بیان داشت که بدون وجود دستگاه های MRI ، فرایند درمان و تشخیص بسیاری از بیماری ها مختل خواهد شد.
همچنین روش هایی برای " تشخیص غیر مخرب تومور " وجود دارد که در واقع منجمین و کیهان شناسان، این روش ها را برای رصد در طول موج های رادیویی به کار میگرند.

دوربین های مداربسته ای که امروزه همه جا دیده میشوند و مورد استفاده عموم قرار گرفته اند، در واقع بعد از ساخت و ارسال تلسکوپ فضایی هابل اختراع شدند و به بازار راه یافتند.
اولین بار، CCD که برای تصویر برداری از اجرام آسمانی توسط هابل ساخته شد، این ایده را بوجود اورد که برای تصویر برداری در اماکن تاریک و کم نور، از همان CCD هایی استفاده کنیم که در دوربین عکس برداری هابل بکار گرفته شده و امروزه،علاوه بر دوربین های مدار بسته، این CCD ها در اختیار منجمین آماتور نیز قرار گرفته و آماتور ها نیز میتوانند از آن ها استفاده کرده و به تصویر برداری نجومی بپردازند.

دستگاه هایی مانند کروماتوگرافی گازی که کاربرد گسترده ای دارند، همچون نمونه بارزش که در فرودگاه ها جهت تشخیص بمب،مواد دارویی و... در بخش بار ها دارد، در اصل برای اولین بار برای یک مریخ نورد طراحی و بکار گرفته شد.

نوار های عکاسی Kodak نیز اولین بار برای ثبت تغییرات سطح خورشید اختراع شدند و به مرور زمان، در دوربین های آنالوگ مورد استفاده قرار گرفتند.

همچنین میتوان به اسکنر های اشعه ایکس اشاره کرد که اولین بار سنسور های اشعه ایکس در جهت تشخیص اشعه ایکس در تلسکوپ ها ساخته شدند.

زبان برنامه نویسی IDL یا زبان توصیف واسط در کامپیوتر نیز درواقع برای تحلیل داده های رصدی ابداع شد اما بعد ها شرکت جنرال موتورز از این زبان در جهت تحلیل تست های تصادفی استفاده کرد و بعد ها،شرکت های نفتی مانند Texaco و BP از این روش برای پیدا کردن میدان های نفتی استفاده کردند و همواره این روش مورد استفاده است.

همچنین،
نرم افزار های IRAF که توسط رصدخانه ملی آمریکا برای تبدیل داده های رصدی به آرایه های عددی توسعه یافتند، به مرور مشتریانی همچون شرکت ارتباطاتی AT&T را جذب کرد که برای تحلیل کامپیوتری سیستم ها مورد استفاده قرار گرفتند.


از همه اینها گذشته، یک منجم به خوبی میداند که نجوم چه تاثیری روی زندگی اش گذاشته؛
احتیاجی هم به توضیح اضافی ندارد، شاید اصلا قابل وصف نیز نباشد و فقط مبتلایان به نجوم حال او را بفهمند.


کانال تخصصی فیزیک هسته ای

@Nuclear_ph_ysics باز کردن / نظر دهید

2022-03-06 22:58:10 فیزیک‌ دان‌ ها چگونه به مفاهیم پیچیده می‌اندیشند؟

مطالعه مغز فیزیکدان‌ ها نشان می‌دهد که آن‌ها چگونه ایده‌های پیچیده‌ ای را که نمی‌توان تجربه کرد در مغز خود پرورش می‌دهند.
- ذرات کوانتومی هم وجود دارند و هم وجود ندارند.
- فضا یک بافت خم‌ شدنی است.
- ماده تاریک نامرئی است، اما بخش زیادی از کیهان را تشکیل می‌دهد.
- جهان ما از یک انفجار در 13.8 میلیارد سال قبل ایجاد شده و بی‌ نهایت در حال انبساط است.


اگر یک فیزیک‌ دان باشیم یا در زمینه‌ های فوق مطالعه عمیق داشته باشیم، درک این جملات برای ما دشوار نخواهد بود؛ اما اگر چنین نباشد، دست‌ کم یکی از این جملات موجب گیج شدن ما خواهد شد.

هنگامی که ما برای درک وسعت چنین مفاهیم پیچیده و غیر قابل تصوری تلاش می‌کنیم، احتمالا دچار نوعی ناهماهنگی شناختی می‌شویم؛
اما هر روز فیزیک‌ دان‌ های نظری در تمام طول روز به این ایده‌ ها و مفاهیم می‌اندیشند.

آن‌ها چگونه این کار را انجام می‌دهند؟

مغز فیزیکدان‌ ها از طریق دسته‌ بندی خودکار "قابل اندازه‌ گیری" یا "غیر قابل اندازه‌ گیری" با نظریه‌ های غیر شهودی دست‌ و پنجه نرم می‌کند.
اغلب چیز هایی که ما هر روز با آن‌ ها روبرو می‌شویم‌ مانند یک سنگ، یک دریاچه، یک گل و... ، قابل توصیف هستند، اما مفاهیمی که فیزیک‌ دان‌ ها در مورد آنها می‌اندیشند، این ویژگی را ندارند.

بر اساس تحقیقات انجام‌ شده به نظر می‌ رسد مغز فیزیک‌ دان‌ ها مفاهیم را به دو دسته تقسیم و سازماندهی می‌کند.
مفاهیم فیزیکی مانند ماده‌ تاریک، دوگانگی، کیهان‌ شناسی، چند‌ جهانی و... در ذهن فیزیک‌ دان‌ ها وجود دارند.
یک فرد معمولی ممکن است مفاهیم فیزیکی مانند ماده تاریک را در دسته غیر قابل توضیح قرار دهد، اما مهم‌ ترین مقیاسی که از این مفاهیم دریافت می‌کند در واقع غیرقابل اندازه‌ گیری بودن آن‌ ها خواهد بود.

اسکن‌ های مغزی فیزیک‌ دان‌ ها در ارتباط با فعالیت مغزی در واکنش به مفاهیم فوق نشان می‌دهد که آن‌ها ویژگی "وسعت" را ندارند؛ وسعت به اعمال محدودیت‌های ملموس بر چیزی اشاره می‌کند.

بررسی‌ ها نشان داده است که مغز فیزیک‌ دان‌ ها به شکلی خودکار می‌تواند تفاوت بین عناصر انتزاعی مانند فیزیک کوانتومی و عناصر قابل درک و قابل اندازه‌ گیری مانند سرعت و فرکانس را تشخیص دهد.
در واقع چیزی که موجب حس شگفتی در مردم عادی (غیر فیزیکدان‌‌ ها) می‌شود، افکار مربوط به "وسعت" را در آن‌ها برانگیخته نمی‌کند.
احتمالا به همین دلیل است که فیزیک‌ دان‌‌ ها می‌توانند به راحتی درباره این مفاهیم بی اندیشند، در حالی که وسعت و بزرگی این مفاهیم به تعجب یا نگرانی در مردم عادی و یا همان "غیر فیزیک دان ها" می‌‌انجامد.

در واقع قدرت فیزیک‌ دان‌ ها از فرگشت مغز ناشی می‌شود. به نظر می‌ رسد اندیشیدن به ایده‌ های انتزاعی فیزیک در دوران دانشجویی، می‌تواند بسیار متفاوت از درک یک فیزیک‌ دان‌ با سابقه نسبت به این مفاهیم باشد؛ بدین معنا که هر چه سن فیزیک‌ دان‌ ها بیشتر می‌شود، به شیوه‌ ای کارآمدتر می‌توانند این مفاهیم را به کار بگیرند و به نتایج موثر تری برسند و هر چه بیشتر با این مفاهیم سر و کار داشته باشند از این لحاظ بیشتر به دوستان قدیمی‌ شان تبدیل می‌شوند.

اسکن‌ های مغزی نیز از این گفته پشتیبانی می‌کند:
«مغز فیزیک‌ دان‌ های قدیمی که سالها با این مفاهیم سر و کار دارند، دارای عملکرد بهینه‌ تری است.
همچنین فعالیت مغزی بیشتری در نیم کره راست مغز اساتید فیزیک نسبت به دانشجویان این رشته مشاهده می‌شود که نشان می‌دهد آنها با تعداد بیش‌ تری از مفاهیم مرتبط با فاصله مانند نزدیک و دور در مدت‌ زمان طولانی‌ تری در ارتباط بوده‌اند.

بنابراین یک دانشجوی فیزیک ممکن است بین سرعت و شتاب ارتباط برقرار کند، اما به نظر می‌ رسد اساتید سرعت را به مفاهیم دور تری مثل سرعت انبساط جهان ربط می‌ دهند»


لازم به ذکر است که رسیدن به ایده‌ های جدید فقط مختص فیزیک‌ دان‌ ها نیست.
مغز ما به شکلی فرگشت یافته است که همه می‌توانند به ایده‌ های جدید و انتزاعی برسند، درست است که شاید فقط فیزیک‌ دان‌ های نظری بتوانند به راحتی مفاهیمی مانند دوگانگی یا چند جهانی را متوجه شوند، اما کسانی که در دیگر زمینه‌ ها مشغول هستند نیز ایده‌ های پیچیده خود را دارند. به عنوان مثال اگر هنگام ورزش به نوسانات فکر کنید، مغز بخش‌ های مربوط به فعالیت ریتمیک را فعال می‌کند.
ایده‌ موج‌ های سینوسی چند صد سال بیشتر قدمت ندارد، اما افراد از گذشته‌های دور به نوسانات روی برکه نگاه می‌کردند!


ارجاع:

https://www.nature.com/articles/s41539-021-00107-6


کانال تخصصی فیزیک هسته ای

@Nuclear_ph_ysics باز کردن / نظر دهید

2022-03-02 12:12:28 #اثر_پروانه_ای
#سفر_در_زمان
#مکانیک_کوانتوم

بخش سوم:


فرض کنید شما مبتلا به نوعی سرطان هستید که قطع به یقین تا فردا فوت خواهید شد. اما ناگهان راه حلی به ذهنتان خطور میکند:
شما میتوانید در زمان سفر کنید و به گذشته بروید تا زمانی که هنوز بیماری تان حاد و وخیم نشده بود، به پزشک مراجعه کنید و درمان شوید.
بنابراین اگر به گذشته انتقال پیدا کنید و تغییر کوچکی در گذشته ایجاد کنید، این کار منجر به نجات یافتن تان خواهد شد.
اما آیا این یک پارادوکس نیست؟
دقیقا همانند پارادوکس پدر بزرگ که هاکینگ مطرح کرده بود.

سوالی که مطرح میشود این است:
آیا واقعا درمان این بیماری در گذشته، باعث میشود تا در آینده از مرگ نجات یابیم؟!

اثر پروانه ای که راجبش صحبت کردیم، همیشه قرار نیست صادق باشد و در این باره، یعنی این پارادوکس، احتمالا صادق نیست.

Germain Tobar
از دانشگاه کوئینزلند، از لحاظ ریاضیاتی نشان داده است که هرگونه تغییری در گذشته، میتواند با وقایع بعدی سازگار شود و در واقع، بطور خودکار و شاید هوشمندانه ای، بین دو پدیده که به یکدیگر مربوطند، ارتباط حاصل شده و حالت های احتمالی، با یکدیگر رابطه میدا کنند و اتفاق بیافتند.

مثلا فرض کنید شما دچار سرطانی شده اید و میدانید که قطعا فردا فوت خواهید کرد.
حالا اگر طبق همین مثال که بالاتر مفصل شرح دادم، شما به گذشته بروید و به پزشک مراجعه کرده و درمان بشوید، نتیجه این خواهد بود ‌که شما دیگر فوت نخواهید شد.
واقعا هم فوت نخواهید شد.

اما اگر این کار را نکنید، فوت نخواهید شد.
شما بعنوان Observer ، در یک موقعیت خاص قرار دارید و در میان انبوهی از State یا حالت ها و احتمالات وجود دارید و این موجودیت شما طبق تصمیم خودتان و یا اتفاقاتی که برایتان می افتد، تعیین میشود و حتی زمان نیز با این پدیده ها و تصمیمات، سازگار میشود.
یا بهتر است بگوییم " به مرور زمان، واقعیت خود را بهبود میبخشد"

حالا اینجاست که اثر پروانه ای نیز نقض میشود و دیگر اینجا معنایی نخواهد داشت.

اما ماجرا فقط به یک فرضیه ریاضی محدود نمیشود و در اصل این فرضیه باید مورد آزمایش قرار میگرفت.

Nikolai Sinitsyn
فیزیکدانی از آزمایشگاه لوس الاموس، همراه با همکارش Yan ، شبیه سازی سفر در زمان با استفاده از کامپیوتر کوانتومی ترتیب میدهند که از این قرار است:

دو شخصیت مجازی را در نظر بگیرید.
در این آزمایش، آلیس (شخصیت محبوب و همیشگی آزمایش‌ های فکری کوانتومی) یکی از کیوبیت‌ هایش را در زمان حال آماده کرده و آن را از طریق کامپیوتر کوانتومی و در جهت معکوس زمانی اجرا می‌کند.
در گذشته‌ی دور، یک متجاوز (باب)، کیوبیت آلیس را اندازه‌گیری می‌کند و این کار باعث مختل شدن کیوبیت و نابودی تمام همبستگی‌ های کوانتومی‌ اش با بقیه جهان می‌شود.

سپس سیستم به زمان حاضر باز می‌گردد. 
با توجه به داستان بردبری(که راجبش در پست های قبلی توضیح دادم)، خسارت کوچک باب روی حالت سیستم و همبستگی‌ های آن در گذشته، باید به سرعت در طول تحول پیچیده‌ ی سیستم در جهت رو به‌ جلوی زمانی، بزرگ‌تر شود.
در نتیجه آلیس نباید بتواند اطلاعات را بازیابی کند.

اما این اتفاق رخ نداد!
یان و نیکولایی متوجه شدند که اکثر اطلاعات محلی زمان حال، در گذشته دور و اساسا در قالب همبستگی‌ های کوانتومی که نمی‌توانستند با خسارت‌ های کوچک صدمه ببیند، پنهان شده بودند.

آن‌ها نشان دادند که اطلاعات بدون صدمه قابل توجهی، علی‌ رغم تجاوز باب به کیوبیت آلیس باز می‌گردند.
به صورت متناقضی، برای سفر های عمیق‌ تر به گذشته و همچنین به دنیاهای بزرگ‌ تری، اطلاعات نهایی آلیس به کیوبیتش، هر چند با خسارت‌های کوچک، باز می‌گردد.

نیکولایی می‌گوید:

ما دریافتیم که عبارت آشوب در فیزیک کلاسیک و مکانیک کوانتومی باید به شکل‌های متفاوتی تفسیر شوند.

References:

https://lnk.pw/xvcw

Article:
https://lnk.pw/ttdl


https://lnk.pw/tndy

The study was published in the journal Classical and Quantum Gravity:
https://lnk.pw/sxcd



کانال تخصصی فیزیک هسته ای

@Nuclear_ph_ysics باز کردن / نظر دهید

2022-02-24 20:56:32 لیستی از بهترین کانال های فیزیک و علوم مرتبط



فیزیک کوانتوم
@physics3p

نجوم و کیهان شناسی
@keyhan_n1

تازه ترین مستند های فیزیک و کیهان شناسی
@Documentary20

فیزیک ، پلاسما ، لیزر
@laserplasma

(اسرار فضا)
@asrarfaza2

فیزیک کوانتوم از ابتدا
@higgs_field

دیالکتیک علمی
@ScientificDialectics

نجوم شناسی
@Beauty_of_Space

فیزیک، عشق، زندگی و دیگر هیچ ...
@physicslovelife

• کانال برتر علم فیزیک •
@Delta_Physics

آرشیو علمی فیزیک
@physics_archives

همایشها وکنفرانسهای فیزیک
@fizconf

آموزش ویدیوئی کنکور ارشد و دکترا فیزیک
@phdPhysicsSolve

کانال تخصصی فیزیک هسته ای
@Nuclear_ph_ysics باز کردن / نظر دهید

2022-02-11 20:36:04 تعدادی از کانال های معتبر علمی در تلگرام باز کردن / نظر دهید

2022-02-01 00:57:57 تصویر مربوط به پست فوق.

فاصله دو نقطه بر حسب زمان، بسیار متغیر است و نامتناوب بودن معادلات مشهود است. (نقاط ابتدایی شرایط اولیه حل عددی هستند)

کانال تخصصی فیزیک هسته ای

@Nuclear_ph_ysics باز کردن / نظر دهید

2022-02-01 00:57:57 "فیلم سیستم لورنتس"

نقطه قرمز در شکل آبی (1،1،1) و آبی در شکل قرمز (1،1،1.0001) اختلاف بسیار کمی دارند اما بعد از مدتی، حرکتی بسیار متفاوت دارند.

کانال تخصصی فیزیک هسته ای

@Nuclear_ph_ysics باز کردن / نظر دهید

2022-02-01 00:57:44 #اثر_پروانه_ای
#سیستم_لورنتس

بخش دوم


در بخش اول دیدیم که سیستم‌ های آشوبی، حساس به شرایط اولیه هستند؛ یعنی تغییر کوچکی در شرایط اولیه سیستم، می تواند تغییرات بزرگی در آینده سیستم ایجاد کند.

سیستم لورنتس دستگاه معادله دیفرانسیل کوپل شده از مرتبه 1 هست که نخستین بار توسط ادوارد لورنتس برای مدل سازی شرایط جوی بررسی شد.
نکته جالبِ این معادلات، داشتن جواب آشوبناک برای مقادیر دقیق پارامترها و شرایط اولیه مشخص است. حالت خاصی از سیستم لورنتس وقتی جواب آن رسم می‌شود شبیه یک پروانه است.
در این معادلات، x و y و z حالات سیستم را می‌سازند و t زمان دینامیکی سیستم است، همچنین ρ و σ و β پارامترهای سیستم هستند و مقادیر خاصی دارند:

dx/dt = σ (y - x)
dy/dt = x (ρ - z) - y
dz/dt = xy - βz


نمونه مثال فیزیکی برای این مجموعه معادلات، سیستم آب ‌و‌ هوا است.
سیستم لورنتس حالت ساده‌ای از سیستم‌ های فیزیکی مانند لیزرها، پدیده ترموسفیون، واکنش‌ های شیمیایی، مدار های الکتریکی و... است.
چنین سیستم‌هایی با چنین معادلات دیفرانسیل غیرخطی و نامتناوب اصطلاحا "آشوبناک" هستند و رفتار آن‌ ها به شدت تحت تأثیر شرایط اولیه است.
به همین دلیل، سیستمی مانند آب و هوا در صورتی که شرایط اولیه دقیق مشخص نباشد، پیش‌ بینی آن اشتباه می‌شود. (فیلم سیستم لورنتس که در ادامه ارسال میگردد، نتیجه حل این معادلات دیفرانسیل به روش عددی است)

به این نکته توجه کنید:
این دستگاه معادلات با دو مقدار اولیه متفاوت حل شدند.
برای سیستم‌ های غیر آشوبناک تفاوت ناچیز در مقدار اولیه در نتایج حاصل، تفاوت زیادی ایجاد نمی کند. اما برای این سیستم آشوبناک کوچک‌ ترین اختلاف در دو مقدار اولیه، نتایج به شدت متفاوتی ایجاد می‌کند که نشان می‌دهد چنین سیستم‌ هایی بطور قابل ملاحظه‌ای وابسته به شرایط اولیه هستند.
شرایط اولیه دو سیستم در فیلم، تنها 0.0001 اختلاف دارند، اما با این وجود پس از مدتی، رفتار دو سیستم به شدت متفاوت می‌شود.
( تصویر پایین که بعد از فیلم مربوط به سیستم لورنتس ارسال میگردد نیز اختلاف فاصله دو نقطه بر حسب زمان را در دو سیستم مذکور نشان می‌ دهد)

کانال تخصصی فیزیک هسته ای

@Nuclear_ph_ysics باز کردن / نظر دهید