اتساع زمانی روی زمین می تواند باعث از بین رفتن رفتار کوانتومی اجسام بزرگ شود.
و آنها را وادار به رفتار ماکروسکوپی کند.
🆔 @atomicphysicsss
⚛ کانال تخصصی فیزیک اتمی
و آنها را وادار به رفتار ماکروسکوپی کند.
🆔 @atomicphysicsss
⚛ کانال تخصصی فیزیک اتمی
⚛⚛⚛
❓گرانش چگونه رفتار کوانتومی را سرکوب می کند؟
◾️اینشتین در سال ۱۹۱۵، نسبیت عام را فرمول بندی کرد.
◽️او گرانش را به عنوان انحنای فضا-زمان معرفی کرد.
✔️ نظریه ی اینشتین پیش بینی می کند که "جریان زمان" به وسیله ی "جرم" تغییر می کند.
🖍این اثر که به عنوان اتساع زمان گرانشی شناخته می شود باعث می شود که :
✔️زمان در نزدیکی یک جسم سنگین، کُند شود.
◽️ این پدیده، تمام روزها و تمام چیزهای اطراف ما را تحت تاثیر قرار می دهد،
🖍مثلاًیک شرکت را در نظر بگیرید:
افرادی که در طبقه ی همکف کار می کنند، نسبت به همکارانشان در طبقه های بالاتر، دیرتر پیر می شوند!
(یعنی زمان برایشان آهسته تر می گذرد)
اما نیازی نیست برای جوان ماندن، به فکر کار کردن در طبقه ی همکف باشید!
چرا که این اثر بسیار کوچک و در حدود ۱۰ نانوثانیه در سال است!
البته همین اثر بسیار ظریف هم در بسیاری از آزمایش ها و با ساعت های بسیار دقیق تایید شده است.
🖍 اما حالا محققان در این پژوهش جدید دریافته اند که کُندشدن زمان، می تواند پدیده ی جالب دیگری را نیز توضیح دهد:
✔️تبدیل رفتار کوانتومی به رفتار کلاسیکی و ماکروسکوپی.
◾️تیم محققان دریافتند که :
"اتساع زمانی"، نقش مهمی را در انتقال و از بین رفتن اثرات کوانتومی ایفا می کند.
◽️ آنها محاسبه کردند زمانیکه اجزای سازنده، بزرگتر شده و تبدیل به اجسام ترکیبی، مانند ملکول ها و در نهایت ساختارهای بزرگتری مانند میکروب ها یا ذرات گرد و غبار می شوند، اتساع زمانی روی زمین می تواند باعث از بین رفتن رفتار کوانتومی آنها شود.
◽️ محققان نشان داده اند که این اثر، تداخل کوانتومی را از بین می برد و بنابراین اشیای بزرگتر را وادار به رفتار ماکروسکوپی می کند
🖍بسیار عجیب است که گرانش می تواند هر نقشی را در مکانیک کوانتومی بازی کند.
🖍گرانش معمولاً در مقیاس های نجومی مطالعه می شود، اما به نظر می رسد که طبیعت کوانتومی، کوچکترین ذرات روی زمین را هم تغییر می دهد.
🖍نتایج این پژوهش نشان می دهد که با احتساب اتساع زمانی، چطور ذرات بزرگتر، رفتار کوانتومی خود را به علت ترکیبشان از دست می دهند.
🖍این پیش بینی را باید آزمایش ها در آینده ای نزدیک تایید کنند که مسلما امیدهای تازه ای را برای اتحاد مکانیک کوانتوم و گرانش یعنی دو نظریه ی بزرگ قرن ۲۱ بدست می دهد.
منبع: phys.org
سایت دیپ لوک
🆔 @atomicphysicsss
⚛ کانال تخصصی فیزیک اتمی
❓گرانش چگونه رفتار کوانتومی را سرکوب می کند؟
◾️اینشتین در سال ۱۹۱۵، نسبیت عام را فرمول بندی کرد.
◽️او گرانش را به عنوان انحنای فضا-زمان معرفی کرد.
✔️ نظریه ی اینشتین پیش بینی می کند که "جریان زمان" به وسیله ی "جرم" تغییر می کند.
🖍این اثر که به عنوان اتساع زمان گرانشی شناخته می شود باعث می شود که :
✔️زمان در نزدیکی یک جسم سنگین، کُند شود.
◽️ این پدیده، تمام روزها و تمام چیزهای اطراف ما را تحت تاثیر قرار می دهد،
🖍مثلاًیک شرکت را در نظر بگیرید:
افرادی که در طبقه ی همکف کار می کنند، نسبت به همکارانشان در طبقه های بالاتر، دیرتر پیر می شوند!
(یعنی زمان برایشان آهسته تر می گذرد)
اما نیازی نیست برای جوان ماندن، به فکر کار کردن در طبقه ی همکف باشید!
چرا که این اثر بسیار کوچک و در حدود ۱۰ نانوثانیه در سال است!
البته همین اثر بسیار ظریف هم در بسیاری از آزمایش ها و با ساعت های بسیار دقیق تایید شده است.
🖍 اما حالا محققان در این پژوهش جدید دریافته اند که کُندشدن زمان، می تواند پدیده ی جالب دیگری را نیز توضیح دهد:
✔️تبدیل رفتار کوانتومی به رفتار کلاسیکی و ماکروسکوپی.
◾️تیم محققان دریافتند که :
"اتساع زمانی"، نقش مهمی را در انتقال و از بین رفتن اثرات کوانتومی ایفا می کند.
◽️ آنها محاسبه کردند زمانیکه اجزای سازنده، بزرگتر شده و تبدیل به اجسام ترکیبی، مانند ملکول ها و در نهایت ساختارهای بزرگتری مانند میکروب ها یا ذرات گرد و غبار می شوند، اتساع زمانی روی زمین می تواند باعث از بین رفتن رفتار کوانتومی آنها شود.
◽️ محققان نشان داده اند که این اثر، تداخل کوانتومی را از بین می برد و بنابراین اشیای بزرگتر را وادار به رفتار ماکروسکوپی می کند
🖍بسیار عجیب است که گرانش می تواند هر نقشی را در مکانیک کوانتومی بازی کند.
🖍گرانش معمولاً در مقیاس های نجومی مطالعه می شود، اما به نظر می رسد که طبیعت کوانتومی، کوچکترین ذرات روی زمین را هم تغییر می دهد.
🖍نتایج این پژوهش نشان می دهد که با احتساب اتساع زمانی، چطور ذرات بزرگتر، رفتار کوانتومی خود را به علت ترکیبشان از دست می دهند.
🖍این پیش بینی را باید آزمایش ها در آینده ای نزدیک تایید کنند که مسلما امیدهای تازه ای را برای اتحاد مکانیک کوانتوم و گرانش یعنی دو نظریه ی بزرگ قرن ۲۱ بدست می دهد.
منبع: phys.org
سایت دیپ لوک
🆔 @atomicphysicsss
⚛ کانال تخصصی فیزیک اتمی
Hassani_Mathematical_Methods_Using_MathematicaSpringer.pdf
6.1 MB
🆔 @atomicphysicsss
⚛ کانال تخصصی فیزیک اتمی
⚛ کانال تخصصی فیزیک اتمی
از شگفتی های درهم تنیدگی کوانتومی
برخی فیزیکدانان معتقدند
ارتباط آنی بین ذرات نه تنها در فواصل مکانی
بلکه مابین لحظات مختلف در بعد زمان هم،
مابین گذشته و آینده عمل می کند
🆔 @atomicphysicsss
برخی فیزیکدانان معتقدند
ارتباط آنی بین ذرات نه تنها در فواصل مکانی
بلکه مابین لحظات مختلف در بعد زمان هم،
مابین گذشته و آینده عمل می کند
🆔 @atomicphysicsss
"خلأ کوانتومی"
به معنی "عدم" نیست.
در نظریه میدان کوانتومی، یک حالت میدان پایهی کوانتومی وجود دارد که دارای کمترین انرژی است و به آن خلا میگویند.
🆔 @atomicphysicsss
⚛ کانال تخصصی فیزیک اتمی
به معنی "عدم" نیست.
در نظریه میدان کوانتومی، یک حالت میدان پایهی کوانتومی وجود دارد که دارای کمترین انرژی است و به آن خلا میگویند.
🆔 @atomicphysicsss
⚛ کانال تخصصی فیزیک اتمی
Forwarded from فیزیک اتمی
⚛⚛⚛
⚪️مکانیک کوانتومی⚪️
🔳یکی از ویژگی های خاص مکانیک کوانتومی و تفاوت های اساسی آن با مکانیک کلاسیک در این است که:
🖍در مکانیک کلاسیک
کمینه انرژی ذره ،
مربوط به ذره ساکن با سرعت و انرژی "صفر" است.
در حالیکه؛
در مکانیک کوانتومی:
✔️کمینه انرژی برای ذره
در جعبه نامتناهی
مقداری " غیر صفر " دارد.
و به انرژی "حالت پایه" موسوم است.
🆔 @atomicphysicsss
⚛ کانال تخصصی فیزیک اتمی
⚪️مکانیک کوانتومی⚪️
🔳یکی از ویژگی های خاص مکانیک کوانتومی و تفاوت های اساسی آن با مکانیک کلاسیک در این است که:
🖍در مکانیک کلاسیک
کمینه انرژی ذره ،
مربوط به ذره ساکن با سرعت و انرژی "صفر" است.
در حالیکه؛
در مکانیک کوانتومی:
✔️کمینه انرژی برای ذره
در جعبه نامتناهی
مقداری " غیر صفر " دارد.
و به انرژی "حالت پایه" موسوم است.
🆔 @atomicphysicsss
⚛ کانال تخصصی فیزیک اتمی
⚛⚛⚛
⚪️فیزیک کوانتوم ⚪️
🔳تابع موج:
مکانیک کوانتوم را میتوان به دو بخش قدیم و مدرن تقسیم کرد.
🔶 دوره ی کوانتوم قدیم،
اندکی پس از معرفی
دوگانگی موج-ذره توسط دوبروی، به پایان رسید.
🔸به این ترتیب سال های ۱۹۰۰تا ۱۹۲۵ را دوره ی کوانتوم قدیم می نامند.
🔸پدیده های اصلی کوانتوم قدیم، "کوانتش انرژی"
و
"دوگانگی موج-ذره" هستند.
🔷از سال ۱۹۲۵ به بعد، با مکانیک کوانتومی مدرن سروکار داریم.
🔹 فیزیکدان اتریشی، اروین شرودینگر در سال ۱۹۲۵، نظریه ی نادقیق دوبروی را اصلاح کرد و به هر شی کوانتومی یک تابع موج را نسبت داد.
◽️احتمال اینکه یک شی کوانتومی در یک ویژه حالت خاص قرار بگیرد، به وسیله ی تابع موجش مشخص می شود.
◾️بنابراین از تابع موج به عنوان موج احتمال هم یاد می شود.
◽️از هر تابع موجی، می توان یک عدد به نام بزرگی احتمال را بدست آورد.
◾️ احتمال اینکه یک شی کوانتومی در یک ویژه حالت معین قرار بگیرد، با مربع یا مجذور بزرگی احتمال تعیین می شود.
▪️ مثلاً اگر احتمال رخ دادن یک فرآیند معین، ۵۰ درصد باشد، بزرگی احتمال این فرآیند، برابر با ۲√/ ۱ خواهد بود.
🆔 @atomicphysicsss
⚛ کانال تخصصی فیزیک اتمی
⚪️فیزیک کوانتوم ⚪️
🔳تابع موج:
مکانیک کوانتوم را میتوان به دو بخش قدیم و مدرن تقسیم کرد.
🔶 دوره ی کوانتوم قدیم،
اندکی پس از معرفی
دوگانگی موج-ذره توسط دوبروی، به پایان رسید.
🔸به این ترتیب سال های ۱۹۰۰تا ۱۹۲۵ را دوره ی کوانتوم قدیم می نامند.
🔸پدیده های اصلی کوانتوم قدیم، "کوانتش انرژی"
و
"دوگانگی موج-ذره" هستند.
🔷از سال ۱۹۲۵ به بعد، با مکانیک کوانتومی مدرن سروکار داریم.
🔹 فیزیکدان اتریشی، اروین شرودینگر در سال ۱۹۲۵، نظریه ی نادقیق دوبروی را اصلاح کرد و به هر شی کوانتومی یک تابع موج را نسبت داد.
◽️احتمال اینکه یک شی کوانتومی در یک ویژه حالت خاص قرار بگیرد، به وسیله ی تابع موجش مشخص می شود.
◾️بنابراین از تابع موج به عنوان موج احتمال هم یاد می شود.
◽️از هر تابع موجی، می توان یک عدد به نام بزرگی احتمال را بدست آورد.
◾️ احتمال اینکه یک شی کوانتومی در یک ویژه حالت معین قرار بگیرد، با مربع یا مجذور بزرگی احتمال تعیین می شود.
▪️ مثلاً اگر احتمال رخ دادن یک فرآیند معین، ۵۰ درصد باشد، بزرگی احتمال این فرآیند، برابر با ۲√/ ۱ خواهد بود.
🆔 @atomicphysicsss
⚛ کانال تخصصی فیزیک اتمی
⚛⚛⚛
🔳تابع موج :
🔵فرض کنید می خواهیم سرعت یک الکترون را تعیین کنیم که این الکترون،
در برهم نهی از دو ویژه حالت کوانتومی قرار دارد.
⚪️در نخستین ویژه حالت،
سرعت الکترون، ۱ و در دومین ویژه حالت، سرعت الکترون، ۲ است.
این برهم نهی دو سرعت را می توان از نظر ریاضی به صورت زیر نشان داد:
🆔 @atomicphysicsss
⚛ کانال تخصصی فیزیک اتمی
🔳تابع موج :
🔵فرض کنید می خواهیم سرعت یک الکترون را تعیین کنیم که این الکترون،
در برهم نهی از دو ویژه حالت کوانتومی قرار دارد.
⚪️در نخستین ویژه حالت،
سرعت الکترون، ۱ و در دومین ویژه حالت، سرعت الکترون، ۲ است.
این برهم نهی دو سرعت را می توان از نظر ریاضی به صورت زیر نشان داد:
🆔 @atomicphysicsss
⚛ کانال تخصصی فیزیک اتمی
⚛⚛⚛
🔳تابع موج :
⚫️تا زمانی که الکترون مشاهده نمی شود، هر دو سرعت را دارد.
⚪️ اما به محض مشاهده،
تابع موج یک احتمال معین از یک ویژه حالت را به هر الکترون اختصاص می دهد.
⚫️ فرض می کنیم الکترون با احتمال ۷۵ درصد در ویژه حالت اول
(سرعت ۱)
و با احتمال ۲۵ درصد در ویژه حالت دوم (با سرعت ۲) قرار دارد.
🔶 از نظر ریاضی می توان آن را با استفاده از بزرگی احتمال به صورت زیر نوشت:
🆔 @atomicphysicsss
⚛ کانال تخصصی فیزیک اتمی
🔳تابع موج :
⚫️تا زمانی که الکترون مشاهده نمی شود، هر دو سرعت را دارد.
⚪️ اما به محض مشاهده،
تابع موج یک احتمال معین از یک ویژه حالت را به هر الکترون اختصاص می دهد.
⚫️ فرض می کنیم الکترون با احتمال ۷۵ درصد در ویژه حالت اول
(سرعت ۱)
و با احتمال ۲۵ درصد در ویژه حالت دوم (با سرعت ۲) قرار دارد.
🔶 از نظر ریاضی می توان آن را با استفاده از بزرگی احتمال به صورت زیر نوشت:
🆔 @atomicphysicsss
⚛ کانال تخصصی فیزیک اتمی
⚛⚛⚛
🔳تابع موج :
◼️اگر سرعت را اندازه بگیریم، طبیعتاً فروریزش تابع موج رخ می دهد و الکترون تنها یک سرعت را بدست می آورد.
◻️ فرض می کنیم که در نخستین اندازه گیری،
الکترون دارای سرعت ۱ است.
▪️اگر اندازه گیری را چندین بار با الکترون های دیگر با تابع موج یکسان، تکرار کنیم، به طور تصادفی هر یک از دو سرعت ۱ یا سرعت ۲ بدست می آید.
▫️ در ۷۵ درصد موارد، الکترون، سرعت ۱
و
در ۲۵ درصد باقی مانده، سرعت ۲ را دارد.
✔️ اما هیچگاه با اطمینان نمی توانیم بگوییم که الکترون در اندازه گیری بعدی، چه مقداری را بدست خواهد آورد.
◻️هنگامیکه یک شی کوانتومی در برهم نهی چندین ویژه حالت قرار دارد،
هر یک از این حالات دارای مقدار احتمال معینی هستند.
◽️جمع مقادیر احتمال تمام ویژه حالات این شی کوانتومی، مساوی با یک است.
نشانه های ریاضی آن به شکل زیر هستند. (c1,c2,c3 بزرگی های احتمال هستند):
🆔 @atomicphysicsss
⚛ کانال تخصصی فیزیک اتمی
🔳تابع موج :
◼️اگر سرعت را اندازه بگیریم، طبیعتاً فروریزش تابع موج رخ می دهد و الکترون تنها یک سرعت را بدست می آورد.
◻️ فرض می کنیم که در نخستین اندازه گیری،
الکترون دارای سرعت ۱ است.
▪️اگر اندازه گیری را چندین بار با الکترون های دیگر با تابع موج یکسان، تکرار کنیم، به طور تصادفی هر یک از دو سرعت ۱ یا سرعت ۲ بدست می آید.
▫️ در ۷۵ درصد موارد، الکترون، سرعت ۱
و
در ۲۵ درصد باقی مانده، سرعت ۲ را دارد.
✔️ اما هیچگاه با اطمینان نمی توانیم بگوییم که الکترون در اندازه گیری بعدی، چه مقداری را بدست خواهد آورد.
◻️هنگامیکه یک شی کوانتومی در برهم نهی چندین ویژه حالت قرار دارد،
هر یک از این حالات دارای مقدار احتمال معینی هستند.
◽️جمع مقادیر احتمال تمام ویژه حالات این شی کوانتومی، مساوی با یک است.
نشانه های ریاضی آن به شکل زیر هستند. (c1,c2,c3 بزرگی های احتمال هستند):
🆔 @atomicphysicsss
⚛ کانال تخصصی فیزیک اتمی