⚛⚛⚛

⚪️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

🆔 @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

🆔 @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

🆔 @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

🆔 @atomicphysicsss
⚛ کانال تخصصی فیزیک اتمی

⚛⚛⚛

🔳تابع موج :

🔷در مکانیک کوانتوم، آینده را فقط از طریق احتمال ها می توان پیش بینی کرد.

 و برخلاف مکانیک کلاسیکی،
شرایط یکسان، اغلب منجر به نتایج کاملاً متفاوتی می شود.

🔶شاید با خودتان فکر کنید مفهوم احتمال در جهان ماکرو هم وجود دارد.

اما ناچارم شما را ناامید کنم چرا که کاملاً اشتباه فکر می کنید! 

هر پدیده ی به نظر تصادفی در جهان ماکرو،
مثلاً پرتاب یک تاس، کاملاً معلوم و معین است.

⚪️در واقع پدیده هایی که ما آنها را تصادفی می نامیم، تنها به دلیل دانش ناکافی ما از سیستم آنها، تصادفی به نظر می رسند.

⚪️در مورد پرتاب تاس روی یک سطح، عدم اطلاع ما از ارتفاع تاس روی سطح، سرعت چرخش تاس، جرم تاس، زبری سطح و عوامل دیگر باعث می شود تا ما آن را یک عمل تصادفی فرض کنیم! 

🆔 @atomicphysicsss
⚛ کانال تخصصی فیزیک اتمی

فرا رسیدن اربعین حسینی تسلیت باد.



🆔 @atomicphysicsss
⚛ کانال تخصصی فیزیک اتمی

🆔 @atomicphysicsss
⚛ کانال تخصصی فیزیک اتمی

مطلب بعدی خلأ کوانتومی

❓میدانید اولین بار بدون هیچ وسیله ای چگونه فهمیدند زمین کروی هست?

🖍340 سال پیش از میلاد
ارستو فیلسوف یونانی
2 دلیل برای کرویت زمین عرضه کرد

⚪️1.در ماه گرفتگی سایه زمین روی ماه گرد است
که فقط در صورت کروی بودن این امکان وجود دارد.


⚪️2.وقتی کشتی به ساحل نزدیک میشود
نخست بادبانهای آن در افق دیده میشود و سپس بدنه آن!

منبع: تاریخچه زمان-هاکینگ

🆔@atomicphysicsss
⚛ کانال تخصصی فیزیک اتمی

عارفی را گفتند:
کتابی درزمینه اخلاق معرفی کنید،

فرمود: لازم نیست یک کتاب باشد
یک کلمه کافیست،

🌹که بدانی خدا می بیند.


🆔 @atomicphysicsss
⚛ کانال تخصصی فیزیک اتمی

🍀🍀🍀

آگاه باشید!
نیاز مردم به شما از نعمت های بزرگ خداوند برای شماست.
در برابر این نعمت اظهار ملامت نکنید که مبادا آن نعمت ممکن است به نقمت تبدیل شود.
(امام حسین ع)

🆔 @atomicphysicsss

⚛⚛⚛

🖍فضای هیلبرت که در کوانتوم داریم،
کلی محتوا داره فقط یک اسم نیست.
ساختار ریاضی پیچیده ای داره.

🖍باید با ساختار "گروه "در ریاضی آشنایی کامل داشته باشین.

🖍اینکه بگیم این فضا، بی نهایت بُعدیه تعریف دقیقی نیست.

🖍بینهایته،
یعنی محدود نیست.
و میتونه بسته به نوع مسئله به ابعاد اضافه بشه.

🖍برای شناخت فضای هیلبرت،
تعریف و خواص فضای برداری رو مطالعه کنید.

🖍فضای هیلبرت یک خاصیت علاوه بر اونها داره و اینه که،
مفهوم ضرب داخلی رو هم درش تعریف میکنیم.

به طور خلاصه
فضای هیلبرت
فضای برداری است که:

متریک داره
نرم داره
ضرب داخلی داره و
از همه مهمتر "کامل"هست

در کوانتوم این کامل بودن مهمه.

🆔 @atomicphysicsss
⚛ کانال تخصصی فیزیک اتمی

⚛⚛⚛

🔶"تعریف گروه"

"مجموعه" زیر بنای ریاضی است.

مجموعه یکسری از اعضاء است که در یک خاصیت مشترک باشند.

اگر "مجموعه ای "نسبت به یک "عمل"
مثلO ( ضرب یا جمع)

دارای چهار خاصیت باشد،
آن مجموعه تشکیل "گروه "میدهد.

1. بسته بودن
2.شرکت پذیری
3.داشتن عضو خنثی
4. داشتن عضو معکوس

اولین مجموعه ای که برای ما مهم است،
مجموعه " اعداد حقیقی"R است.

آیا این مجموعه تشکیل گروه میدهد?!

در اینجا باید بپرسیم نسبت به چه " عملی"?!

نسبت به عمل "ضرب" تشکیل گروه نمیدهد!!

زیرا
"صفر" معکوس ندارد.

اما نسبت به عمل "جمع" تشکیل گروه میدهد.


🆔 @atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

شگفت است که باید دل بسوزانی؛

برای کندگامان ،
و نه برای کند ذهنان

و برای نابینایان!
بیشتر از کور دلان

(جبران خلیل جبران)


🆔 @atomicphysicsss
⚛ کانال تخصصی فیزیک اتمی

آیا واقعاً فکر می‌کنی وقتی که تو به ماه نگاه نمی‌کنی، ماه آن‌جا نیست؟»

"اینشتین "
در انتقاد به تفسیر کپنهاکی مکانیک کوانتومی

🆔 @atomicphysicsss
⚛ کانال تخصصی فیزیک اتمی

⚛⚛⚛
⚪️فیزیک کوانتوم⚪️

❓تفسیر کپنهاکی در مکانیک کوانتومی چیست؟

🖍تفسیر کپنهاکی یکی از تفسیرهای مکانیک کوانتومی است. 

🖍از آن‌جا که تفسیر کپنهاکی مجموعه‌ای از دیدگاه‌های فیزیک‌دانان و فیلسوفان گوناگون است، تعریف ثابتی از آن وجود ندارد.

🖍تفسیر کپنهاکی جایگاه ویژه‌ای به "اندازه‌گیری"
در مکانیک کوانتومی می‌دهد، بی‌آن‌که تعریف روشنی از آن بدهد یا اثرات عجیبش را توضیح دهد.


🖍در نظرسنجی‌ای که در کارگاه مکانیک کوانتومی در سال ۱۹۹۷ انجام شد، تفسیر کپنهاکی پذیرفته‌ترین تفسیر از مکانیک کوانتومی بود.

▪️ و پس از آن تفسیر
"دنیاهای چندگانه" قرار داشت.

🖍همهٔ روایت‌ها از تفسیر کپنهاکی به فروکاهی تابع موج باور دارند.

▪️ یعنی "ویژه‌ مقدارهای"
مشاهده ‌نشده،
در مشاهده‌های بعدی دیده نخواهند شد.

🖍به زبان دیگر، طرفداران تفسیر کپنهاکی از همان روزهای آغازین مکانیک کوانتومی هیچ‌گاه فروکاهی را انکار نکردند،
برخلاف طرفداران تفسیر دنیاهای چندگانه.

🖍به زبان ساده‌تر،
پذیرندگان تفسیر کپنهاکی می‌گویند:

🔵 تابع موج، احتمال همه‌ی پیشامدهای ممکن برای یک رویداد را در خود دارد.
ولی

◽️ وقتی که یکی از این پیشامدهای کم ‌و بیش هم‌احتمال رخ داد، پیشامدهای دیگر به کلی از بین می‌روند.


🖍 مثلاً اگر الکترونی از یک آزمایش دوشکاف بگذرد،
احتمال‌های مختلفی هست که هرجایی روی پرده‌ی آشکارساز فرود بیاید.

▪️ ولی وقتی الکترون یک جا فرود آمد، دیگر هیچ احتمالی برای فرودآمدنش در جاهای دیگر باقی نمی‌ماند.

🖍در تفسیر دنیاهای چندگانه، الکترون روی همهٔ جاهایی که احتمالی برای فرودآمدنش هست فرود می‌آید!

❗️ولی این فرودها در دنیاهای متفاوتی رخ می‌دهند.

▫️در دیدگاه ذهنی،
تابع موج تنها یک ابزار ریاضی برای محاسبهٔ احتمال رویدادهاست.

🖍بسیاری از فیزیک‌دانان و فیلسوفان به تفسیر کپنهاکی انتقاد کرده‌اند.

گفته
ٔاینشتین به خوبی نشان‌دهنده‌ٔ این انتقاد است:

▪️«خداوند تاس نمی‌اندازد»
 و
▪️«آیا واقعاً فکر می‌کنی وقتی که تو به ماه نگاه نمی‌کنی، ماه آن‌جا نیست؟»

▫️ بور در پاسخ گفته است:

«اینشتین، لطفاً به خدا نگو که چه کار کند.»

🆔 @atomicphysicsss
⚛ کانال تخصصی فیزیک اتمی