Quantum Physics

2021-01-13 17:26:32 #فــیزیـک_کــوانــتوم
برای نخستین بار با عجیب ترین معلم تاریخ ایران آشنا شوید که تاکنون از آن بیخبر بودید !

این معلم راننده کامیون بودند که به خواستگاری دختر مورد علاقه شان رفتند و بخاطر نداشتن مدرک بالا، جواب رد شنیدند بعد آن درس خواند و فوق لیسانس فیزیک اتمی را گرفت و بعد معلم شد و با همان دختر ازدواج کرد، ولی عشق او کامیونش بودکه هرگز کنارش نگذاشت !
حتی گاهی با همان کامیون به مدرسه میآمد ! لوطی مسلک بود، نه انجمن های اولیا مربیان و نه سیستمهای انضباطی نتوانستند اخلاقش را عوض کنند! جوابش در قبال تغییر کلام این بود که اگر مشکلی دارید من خوشحال میشوم بروم با کامیونم کار کنم !
اما مشکلی نبود، چون پر طرفدارترين معلم فیزیک شيراز بود و وقتهای کلاسهای خصوصیش یک ساله و دو ساله بود! اکنون دانش آموزان کلاس او بعد ۴۰ سال دور هم جمع شده اند تا از زحمات معلمشان اینگونه تقدیر کنند! نکته جالب اینجاست که بیشتر دانش آموزان او اکنون مهندس عمران شده اند، او معتقد است که معلمان ما باید انسان بسازند

‌ @Physics3p باز کردن / نظر دهید

2021-01-11 15:03:31 #فیزیک_کوانتوم

زمان چیست؟

#قسمت_دوم
@Physics3p

از دیرباز نسبیت عام و مکانیک کوانتوم در تعریف مفهوم زمان با یکدیگر ناسازگار بوده‌اند و تا کنون این تعریف که زمان یک توهم است در این جدال شانس زیادی برای برنده شدن دارد. برای نولان نیز این جدال محققین بر سر مفهوم زمان جذاب بوده است و در آثار خود نظریات مختلف آن‌ها را نمایش داده است. ویژگی که می‌توان حداقل از دو اثر اخیر آن درک کرد، این است که در یکی از آثارش سوی طرفدران نسبیت عام را بر سر بحث زمان گرفته و در دیگری جبهه را به سمت طرفداران مکانیک کوانتوم منتقل کرده است. در ادامه بررسی می‌کنیم که از نظر این دو دیدگاه زمان چه مفهومی دارد.

زمان از دیدگاه نسبیت عام

از نظر نسبیت عام و آلبرت اینشتین زمان یک کمیت نسبی است که مقدار آن بستگی به سرعت و گرانش دارد. همانگونه که در فیلم «میان ستاره‌ای» (Interstellar) ساخته دیگر نولان نیز به خوبی این مفهوم نمایش داده شده بود. در این فیلم برای قهرمان داستان که در سفر خود به مکان‌هایی با گرانش قوی حرکت می‌کند گذشت زمان کند می‌شود و وقتی او به زمین بازمی‌گردد هنوز پدر جوانی است که دخترش دوران کهنسالی خود را می‌گذراند.این مفهوم در نسبیت عام به پارادوکس دوقلو‌ها نیز معروف است.

@Physics3p

زمان از دیدگاه کوانتومی

این در حالی است که در کوانتوم مکانیک زمان یک امر مطلق است و با ابعاد فضا مانند نسبیت ظاهر نمی‌شود. اندازه‌گیری در مکانیک کوانتومی زمان را به عنوان یک کمیت برگشت‌ناپذیر معرفی می‌کند.

بسیاری از فیزیکدانان معتقدند که بر اساس کوانتوم مکانیک عالم نامشخص است و این بیان به مفهوم جهان‌های موازی منجر می‌شود. این مفهومی است که نولان در TENET نیز نمایش می‌دهد. بر اساس مکانیک کوانتومی فرض کنید شما دو انتخاب کاپوچینو و نسکافه برای نوشیدن دارید، این همان اتفاقی است که در اندازه‌گیری توسط مکانیک کوانتومی می‌افتد. در یک جهان شما کاپوچینو دارید و در جهان دیگر شما نسکافه و این دو جهان کاملاً از هم جدا هستند. در واقع از نظر کوانتوم مکانیک عالم گونه‌های متفاوتی دارد که احتمال رخداد هر یک وجود دارد و نظریه جهان‌های موازی از اینجا ناشی می‌شود. از نظر فیلم TENET نظریه جهان‌های موازی درست است و بیان می‌کند اگر در مکانیک کوانتوم و در یکی از جهان‌ها اندازه‌گیری رخ دهد که شما در آن مکان حضور داشته باشید در این حالت خودتان را در جهان‌های دیگر نیز مشاهده می‌کنید. به همین سادگی! این موضوع در صحنه‌ای از فیلم TENET نیز مشاهده می‌شود که در آن قهرمان فیلم Oslo می‌خواهد وارد درب فلزی دوار که وارونگی اتفاق می‌افتد شود و به او گفته می‌شود که قبل از وارد شدن به ماشین حتماً باید خودش را در دنیای موازی سمت دیگر ببیند، زیرا در این صورت احتمال اینکه در زمان گم شود افزایش پیدا می‌کند.
@Physics3p

ادامه دارد...

#گردآوری_آریوس_راد باز کردن / نظر دهید

2021-01-11 15:03:31 #فیزیک_کوانتوم

بررسی علمی آنتروپی و زمان وارونه در تنتِ نولان

#قسمت_اول
@Physics3p


احتمالاً اگر تاکنون ساخته جدید کریستوفر نولان را ندیده‌اید در مورد آن زیاد شنیده‌اید. TENET یا انگاشته محصول سال ۲۰۲۰ است که بعد از دیدن آن تا ساعاتی هر اتفاقی را در ذهن خود تفسیر می‌کنید که آیا واقعاً در حال حاضر رخ داده است یا قرار است در آینده اتفاق بیفتد یا اتفاق افتاده و شما تنها ناظر آن هستید. احتمالاً اگر تاکنون ساخته جدید کریستوفر نولان را ندیده‌اید در مورد آن زیاد شنیده‌اید. TENET یا انگاشته محصول سال ۲۰۲۰ است که بعد از دیدن آن تا ساعاتی هر اتفاقی را در ذهن خود تفسیر می‌کنید که آیا واقعاً در حال حاضر رخ داده است یا قرار است در آینده اتفاق بیفتد یا اتفاق افتاده و شما تنها ناظر آن هستید.

فیلم TENET؛ نظریه‌های علمی آخرین ساخته نولان

«تنت/ tenet» یازدهمین فیلم بلند سینمایی کریستوفر نولان، فیلمساز مشهور آمریکایی است. «تنت» اولین فیلم مهم هالیوود بود که در میان همه‌گیری ویروس کرونا در سینما‌ها اکران شد. کارگردان آمریکایی با خصلت جاه‌طلبانه خود در این فیلم بازهم سراغ مقوله‌ای در فیزیک یعنی قانون دوم ترمودینامیک رفته است. قانون دوم ترمودینامیک بیان می‌کند که در یک پروسه طبیعی ترمودینامیکی جمع آنتروپی تک‌افتاده (ایزوله) سیستم‌های شرکت‌کننده در آن پروسه، همواره با گذشت زمان افزایش می‌یابد، (تن‌ها اگر در شرایط ایده‌آل حالت دایمی، یا تحت فرایند برگشت‌پذیری قرار داشته‌باشد، ثابت می‌ماند). به بیان دیگر هیچ پروسه ترمودینامیکی وجود ندارد که با گذشت زمان با افزایش آنتروپی همراه نباشد.

این افزایش آنتروپی برابر است با افزایش اتلاف انرژی، (و سازگار با فرایند برگشت‌ناپذیر و اصل نابرابری گذشته و آینده). حال باید گفت که آنتروپی چیست؟
@Physics3p

در ترمودینامیک به میزان گرمایی که در یک دمای معین به جسم یا از جسم منتقل می‌شود، آنتروپی گفته می‌شود. آنتروپی یک مفهوم بسیار حیاتی در علم فیزیک و شیمی است و پدیده‌های فراوانی را توضیح می‌دهد. به‌عنوان مثال، حل شدن رنگ در آب، ذوب شدن یخ و خارج شدن هوا از سوراخ لاستیک خودرو را در نظر بگیرید، توضیح تمام این وقایع ریشه در مفهوم آنتروپی دارند؛ با این حال، فهم آنتروپی آ‌ن‌قدر هم ساده نیست و گاهی گیج‌کننده به نظر می‌رسد. این چرخه غیر ساده در علم فیزیک به اثر نولان هم راه یافته است تا جایی که مخاطبان بعد از تماشای آن به هزارتویی تامل برانگیز وارد می‌شوند. «تنت» بعد از اکران، مخاطبان خود را به دو دسته
و موافق تقسیم کرد.
@Physics3p

TENET یا انگاشته محصول سال ۲۰۲۰ است که بعد از دیدن آن تا ساعاتی اتفاقی را در ذهن خود تفسیر می‌کنید که آیا واقعاً در حال حاضر رخ داده است یا قرار است در آینده اتفاق بیفتد یا اتفاق افتاده و شما تنها ناظر آن هستی سفر در زمان آرزوی دیرینه بسیاری بوده و در کتاب‌ها و داستان‌های زیادی از این مفهوم برای جذابیت داستان استفاده شده است. آقای نولان نیز در نگاه اول از این مفهوم برای جذابیت داستان خود استفاده کرده است، اما مانند دیگر ساخته‌هایش رنگ و بوی علمی فیلم باعث شده بیننده TENET را چیزی فراتر از یک فیلم صرفاً تخیلی نظاره کند. سوالی که در ابتدا ذهن بیننده را درگیر می‌کند، این است که اگر سفر در زمان رخ داده است چرا حرکت افراد در این رفت و آمد وارونه می‌شود؟ چرا گلوله‌ای که باید رها شود دریافت می‌شود و صحنه‌هایی از این قبیل که شاید باعث شود در حین دیدن فیلم احساس سردرد کنید. این دقیقاً مفهومی است که TENET در حال نمایش آن است، «وارونگی» یا Inversion. در این مطلب سعی می‌کنیم پیچیدگی‌های علمی فیلم را توضیح دهیم و امیدواریم این مطلب بتواند کمی از سوالات ذهن شما بعد از دیدن فیلم را کم کند.
@Physics3p

ادامه دارد....

#گردآوری_آریوس_راد باز کردن / نظر دهید

2020-12-29 04:31:16 #فــیزیـک_کــوانــتوم

#مــستند

همراه با برایان گرین دنیای ذرات بنیادی ریسمانهای انرژی 10000 اطلاعات دریافتمینید

@Physics3p باز کردن / نظر دهید

2020-12-29 03:29:30 #فــیزیـک_کــوانــتوم

سیارک های ارزشمند برای معدنکاوی


@Physics3p باز کردن / نظر دهید

2020-12-28 23:13:36 #فــیزیـک_کــوانــتوم بر اساس آزمایش کوانتومی واقعیت عینی وجود ندارد! @Physics3p حقایقِ جایگزین همانند ویروس در سراسر جامعه گسترش می‌یابند حال به نظر می‌رسد این حقایق علم را نیز آلوده کرده‌انددستکم این مورد در حوزه کوانتوم مشاهده می‌شود. شاید این امر… باز کردن / نظر دهید

2020-12-28 23:12:50 #فیزیک_کوانتوم

بر اساس آزمایش کوانتوم واقعیت عینی وجود ندارد

_قسمت آخر

آزمایش کوانتومی
@Physics3p

این سناریو مدت‌هاست که به عنوان یک آزمایش فکری جالب شناخته می‌شود. اما آیا واقعیت را بازتاب می‌دهد؟
از دید علمی، اخیراً پیشرفت قابل توجهی به دست آمده است چاسلاو بروکنر در دانشگاه وین نشان داد که ایدۀ واگنر می‌تواند تحت فرضیه‌های معینی برای اثبات رسمی این قضیه به کار گرفته شود که اندازه‌گیری در مکانیک کوانتومی برای ناظران جنبه ذهنی دارندبروکنر روشی برای آزمایش این مفهوم پیشنهاد دادوی در این راستا، سناریوی دوست واگنر را در قالب چارچوبی بررسی کرد که نخستین‌بار فیزیکدانی به نام جان بل در سال ۱۹۶۴ مطرح کرده بود.

بروکنر واگنر و دوستانش را در جعبه‌های جداگانه‌ای فرض کرد و اندازه‌گیری‌های مربوط را در حالت مشترک انجام داد درون و بیرون جعبه از نتایج این آزمایش می‌توان برای ارزیابی مفهوم نامساوی بل استفاده کرد اگر این نامساوی نقض شود، ناظران به حقایق جایگزین تبدیل می‌شوندما اکنون موفق شده‌ایم این آزمایش را به صورت تجربی در دانشگاه هریوت-وات ادینبورگ و در رایانه کوانتومی کوچک‌مقیاسی انجام دهیم. این رایانه از سه جفت فوتون درهم‌تنیده ساخته شده است جفت فوتون اول به سکه‌ها اشاره دارد و دو جفت دیگر برای پرتاب سکه استفاده می‌شوند قطبیت فوتون‌ها اندازه گرفته شددر بیرون دو جعبه، دو فوتون کنار یکدیگر قرار دارند که امکان اندازه‌گیری‌شان وجود دارد.
@Physics3p

علی‌رغم استفاده از فناوری کوانتومی نوین جمع‌آوری داده از ۶ فوتون دو هفته به طول انجامید. اما سرانجام موفق به اثبات این مسئله شدیم که مکانیک کوانتومی ممکن است با فرضیه‌ی حقایق عینی ناسازگار باشدما نابرابری را نقض کردیم. با این حال، این نظریه روی چند فرضیه استوار است برای مثال نتایج اندازه‌گیری تحت تاثیر سیگنال‌هایی که سریع‌تر از نور حرکت می‌کنندقرار نمی‌گیرد و ناظران در انتخاب نوع اندازه‌گیری از آزادی عمل برخوردارنداین دو فرضیه هنوز اثبات نشده است
سوال مهم دیگر این است که آیا می‌توان تک‌تک فوتون‌ها را ناظر در نظر گرفت یا خیر.

بر اساس پیشنهاد نظریه بروکنر، نیازی نیست ناظران هشیار باشندفقط کافی است حقایق را در قالب یک نتیجه اندازه‌گیری ارائه نمایند. در واقع، آشکارساز بی‌جان هم می‌تواند ناظری معتبر باشدممکن است مکانیک کوانتومی استاندارد در مقیاس‌های بزرگ قابل کاربرد نباشد، اما آزمودنِ آن هم مسئله‌ای مجزا است. در نهایت، این آزمایش نشان می‌دهد که دستکم در مدل‌های محلیِ مکانیک کوانتومی باید دربارۀ مفهوم واقعیت عینی تجدید نظر کنیم حقایقی که در دنیای ماکروسکوپی‌مان تجربه می‌کنیم در ظاهر امن و بی‌دردسر به نظر می‌رسنداما این سوال بزرگ مطرح است که تفاسیر موجود از مکانیک کوانتومی چگونه می‌تواند حقایق ذهنی را در دل خود بگنجاند؟ به باور برخی از فیزیکدان‌هااین پیشرفت‌های جدید به تفسیرهای خوبی منجر خواهد شد.
@Physics3p

بنابراین شاید بیش از یک نتیجه برای یک مشاهده ایجاد شود برای مثال، وجود جهان‌های موازی که همۀ پیشامدها در آن می‌تواند قابل رخ دادن باشد بحث جهان‌های موازی یکی از جنجالی‌ترین تئوری‌های مطرح شده در دنیای فیزیک است که وجود چندین حالت هم‌زمان و مجزا از واقعیت را مطرح می‌کند. برخی دیگر، اما، آن را شواهد خوبی برای نظریه‌های وابسته به ناظر می‌دانند مثل Quantum Bayesianism که در آن کارها و تجارب ناظر به عنوان مسائل کانونیِ نظریه برشمرده می‌شوند. عدۀ دیگری هم روی این ایده پافشاری می‌کنند که مکانیک کوانتومی تا یک جای مشخصی می‌تواند جوابگو باشد و اگر پای فراتر از مقیاس پیچیدگی معینی بگذارددچار فروپاشی خواهد شد بی‌شک اینها همگی پرسش‌های فلسفی عمیقی دربارۀ ماهیت اساسیِ واقعیت هستند. جواب هر چه باشد آینده‌ای جالب و نویدبخش در پیش روست جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Science Advances منتشر شده است.

@Physics3p
#گـرداوری_آریــوس_راد
#مـتـرجــم_ســاکـار

منابع:
1. https://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_Bayesianism

2. https://advances.sciencemag.org/content/5/9/eaaw9832 باز کردن / نظر دهید

2020-12-26 05:31:00 #فــیزیـک_کــوانــتوم

ترجمه از نشر دانش گمانه

آزمایش معروف دو
شکاف


@Physics3p باز کردن / نظر دهید

2020-12-20 23:01:07 #فــیزیـک_کــوانــتوم

احتمالا یک انفجار پرانرژی در دورترین کهکشان کیهان رخ داده است. اگر این رویداد تایید شود، کهن‌ترین انفجار پرتو گامای شناخته شده خواهد بودزیرا فقط ۴۰۰ میلیون سال پس از بیگ بنگ روی داده است.

جیانگ و همکارانش از دانشگاه پکینگ در پکن چین، به کمک رصدخانه‌ کک در هاوایی کم‌نورترین و قدیمی‌ترین کهکشان کیهانGN-z11را بررسی کردند. داده‌ها نشان می‌دهد این کهکشان در زمانی کمتر از سه دقیقه صدها برابر درخشان‌تر شدپژوهشگران معتقدنداین می‌تواند یک انفجار پرتو گاماGRBبوده باشد گونه‌ای رویداد بی‌اندازه درخشان که در دیگر کهکشان‌ها هم دیده شده و تصور می‌شود زمانی رخ می‌دهد که ستارگان غول‌پیکردستخوش انفجار ابرنواختری می‌شوند.

ما کهکشان GN-z11 را به شکلی می‌بینیم که در ۱۳.۴ میلیارد سال پیش بوده یعنی این یکی از نخستین کهکشان‌هایی بوده که پس از بیگ بنگ پدید آمده نورش ۱۳.۴ میلیارد سال در راه بوده تا به چشم ما برسداما از آنجایی که کیهان در حال انبساط است فاصله‌ی واقعی ما با این کهکشان تاکنون حدود ۳۲ میلیارد سال نوری شده است فرآیند گسترش کیهان حتی پایِش یا دورۀ زمانی فورانی که جیانگ و همکارانش دیده‌اند را هم کش داده زیرا این رویداد احتمالا تنها حدود ۲۰ ثانیه زمان برده بوده که در اثر انبساط کیهان آن را به اندازۀ حدود ۳ دقیقه دیده‌ایم پیش از این دورترین انفجار پرتو گامای شناخته شده در زمانی حدود ۵۰۰ میلیون سال پس از بیگ بنگ، شناسایی شده بود بنابراین رویداد GN-z11 کهن‌ترین نمونه‌ای است که تاکنون دیده شده و این نشان می‌دهد که کهکشان‌های دوران آغازین کیهان فعال‌تر از آنچه تصور می‌شد بوده‌اند
جیانگ می‌گوید دلیل این که می‌گوییم کهکشان‌های نخستین فعال‌تر از تصور بوده‌انداین است که انفجارهای پرتو گاما باید رویدادهای بی‌اندازه کمیابی باشنداحتمال دیدن یک انفجار پرتو گاما در این کهکشان اولیه نزدیک به صفر است اگر تا یک میلیون سال به رصد کهکشانی این چنینی بپردازید احتمالا تنها تک و توکی رویداد انفجار پرتو گاما در آن خواهید دیدبه همین دلیل ثبت این رویداد تا این اندازه شگفت‌آور است هنوز مشخص نیست که آیا دلیل این رویداد می‌توانسته یک سیگنال سرکش از یک ماهواره یا سیارکی چیزی در سامانه‌ی خورشیدی خودمان بوده باشد؟
اگرچه بعید است ولی جیانگ می‌گوید چون رویداد پایان یافته و رفته دیگر هیچ راهی برای اطمینان یافتن از آن نخواهیم داشت با این همه درخشش و پایش دورۀ زمانی این رویداد اشاره به یک انفجار پرتو گاما دارد و احتمال دارد بتوانیم نمونه‌های دیگری از این رویداد را در آن دوران ببینیم جیانگ می‌گویدیا ما خوش‌شانس بوده‌ایم یا نرخ انفجارهای پرتو گاما بالاتر از چیزی‌ است که تصور می‌شود

#مـتـرجــم_ســاکـار


https://www.nature.com/articles/s41550-020-01275-y

https://www.newscientist.com/article/2262665-we-may-have-seen-a-huge-explosion-in-the-oldest-galaxy-in-the-universe/

@Physics3p باز کردن / نظر دهید

2020-12-20 09:42:30 آشنایی با نظریه میدان کوانتومی QFT(Quantum field teory)

@Physics3p باز کردن / نظر دهید