Niels Bohr lecturing in Iowa, 1950

نیلز بور در حال سخنرانی در آیووا، 1950


@cosmos_physics

In 1928, Paul Dirac formulated an equation merging quantum mechanics with special relativity, predicting the existence of a positively charged electron. This theoretical insight led to the discovery of the positron in 1932, confirming antimatter’s existence.

در سال 1928، پل دیراک معادله ای را فرموله کرد که مکانیک کوانتومی را با نسبیت خاص ادغام کرده و وجود یک الکترون با بار مثبت را پیش بینی می کرد. این بینش نظری منجر به کشف پوزیترون در سال 1932 شد که وجود پادماده را تأیید کرد.


@cosmos_physics

🎥 دافعه گرانشی چیست و چگونه موجب تورم شد؟

آلن گوث

زبان اصلی

@cosmos_physics

پاتریک کِر
ریاضیدان نیوزلندی

@cosmos_physics

مردی که یک راه حل دقیق برای معادلات میدان انیشتین پیدا کرد که یک سیاهچاله را توصیف می کند. او یک ریاضیدان نیوزلندی است. در سال ۱۹۶۳، او معادلات میدان نسبیت عام را برای توصیف سیاهچاله‌های چرخان حل کرد و بدین ترتیب سهم عمده‌ای در زمینه اخترفیزیک داشت. راه حل او، میدان گرانشی را در خارج از یک جسم پرجرمِ چرخانِ بدون بار، مدل سازی می کند، مانند یک سیاهچاله چرخان. او بر اساس روش کارل شوارتزشیلد کار کرد که در سال های ۱۹۱۵-۱۹۱۶، اندکی پس از ظهور نظریه نسبیت عام اینشتین، از معادلات میدان انیشتین، یک توصیف ریاضیاتی از یک سیاهچاله غیر چرخان و تأثیر گرانش آن بر فضا و زمان اطراف آن را فرموله کرد. با این حال، دانشمندان حدس می زنند که سیاهچاله ها احتمالا ایستا نیستند. از آنجایی که آنها از نظر تئوری از فروپاشی ستارگان مرده پرجرم تشکیل شده اند، و از آنجایی که تقریباً همه ستارگان می چرخند، سیاهچاله ها نیز احتمالاً می چرخند. کِر در سال ۱۹۶۳ یک خانواده منحصر به فرد دو پارامتری از راه حل ها را استنباط کرد که فضا-زمان را در اطراف سیاهچاله ها توصیف می کند. دو پارامتر عبارتند از جرم سیاهچاله و تکانه زاویه ای سیاهچاله. سیاهچاله های چرخان اغلب سیاهچاله های کر نامیده می شوند. او نشان داد که یک ناحیه گرداب مانند در خارج از افق رویداد وجود دارد، به نام منطقه ارگو (ارگوسفر)، که فضا و زمان را همراه با سیاهچاله چرخان به اطراف می کشد.


@cosmos_physics

Proposed by Sir Roger Penrose, conformal cyclic cosmology suggests that the universe undergoes infinite cycles of Big Bangs and expansions, followed by collapses into a state of low entropy. Each cycle, or “aeon,” is conformally related to the previous and next ones, suggesting a timeless continuum.

کیهان‌شناسی چرخه‌ای همدیس که توسط راجر پنروز پیشنهاد شده است، نشان می‌دهد که جهان تحت بی نهایت چرخه بیگ بنگ و انبساط قرار می‌گیرد و به دنبال آن به یک حالت با آنتروپی پایین فروپاشی می کند. هر چرخه یا «عصر» به طور مشابه با دوره‌های قبلی و بعدی مرتبط است و یک پیوستار بی‌زمان را نشان می‌دهد.


@cosmos_physics

The Standard Model's development began in the 1960s and continued through the 1970s. It is an amalgamation of various theories and discoveries by numerous physicists. The initial conceptual foundation was laid by the works of Sheldon Glashow, Abdus Salam, and Steven Weinberg, who unified the weak and electromagnetic interactions.

توسعه مدل استاندارد در دهه 1960 آغاز شد و تا دهه 1970 ادامه یافت. مدل، تلفیقی از نظریه ها و اکتشافات مختلف فیزیکدانان متعدد است. مبانی مفهومی اولیه توسط آثار شلدون گلاشو، عبدالسلام و استیون واینبرگ، کسانی که برهمکنش‌های ضعیف و الکترومغناطیسی را متحد کردند، پی ریزی شد.


@cosmos_physics

Mug shot of Soviet physicist Lev Landau, ca. 1930s. Landau was imprisoned by Stalin's NKVD for comparing Stalinism to fascism and Nazism. He was released shortly afterward due to the protests of his colleagues.

عکس فیزیکدان شوروی لو لاندائو، حدود دهه 1930. لاندائو به دلیل مقایسه استالینیسم با فاشیسم و ​​نازیسم، توسط سازمان اطلاعات داخلی شوروی زندانی شد. او اندکی بعد به دلیل اعتراض همکارانش آزاد شد.

@cosmos_physics

🎥 شکست تقارن و جدایی ماده از پادماده

فرانک ویلچک، فیزیکدان نظری

فرانک ویلچک برنده‌ی نوبل فیزیک سال ۲۰۰۴ در مورد شکست تقارن ماده-پادماده:
یکی از مهم‌ترین سوال‌ها‌ طبق مدل استاندارد ذرات بنیادی، برای توضیح کیهان و هرآنچه در آن است، معمای عدم تقارن ماده-پادماده است.
طبق مدل استاندارد تقریبا باید مقادیر یکسان از ماده و پادماده پس از بیگ‌بنگ تولید شده باشد که می‌بایست در برخورد باهم، یکدیگر را خنثی می‌کردند طوری که جهان تقریبا خالی از هرگونه ذره مادی میشد و فقط تشعشع باقی می‌ماند اما چالش این است که مقداری از ماده باقی‌مانده، در صورتی که سرنوشت مقدار پادماده‌ی معادل آن دقیقا معلوم نیست.
البته مدل استاندارد می‌تواند مقدار بسیار اندکی از عدم تقارن در تولید ذرات بنیادی، معروف به عدم تقارن باریون(ذره‌ای حاوی سه کوارک مثل پروتون) را توضیح دهد که مهم‌ترین آن یک واپاشی فرضی معروف به واپاشی پروتون است که همچنان مشاهده نشده و در صورت یافته‌شدن یا مشاهده‌ی تجربی می‌تواند حل معمای عدم تقارن ماده-پادماده را آسان‌تر کند


@cosmos_physics

Newton wrote more about theology than about science and math combined. He was deeply religious and spent a considerable amount of time studying the Bible, writing about his interpretations of noscripture, and predicting the end of the world, which he speculated would not occur before 2060.

نیوتن بیشتر در مورد الهیات نوشت تا در مورد علوم و ریاضیات. او عمیقاً مذهبی بود و زمان قابل توجهی را صرف مطالعه کتاب مقدس، نوشتن در مورد تفاسیر خود از کتاب مقدس، و پیش‌بینی پایان جهان می‌کرد، که به گمان او پیش از سال 2060 رخ نخواهد داد.


@cosmos_physics

The science of mathematics presents the most brilliant example of how pure reason may successfully enlarge its domain without the aid of experience.

Immanuel Kant, Critique of Pure Reason (1781)

ریاضیات نمونه درخشانی از عقل محضی ارائه می دهد که بدون تجربه، خود بخود با موفقیت گسترش می یابد.

امانوئل کانت، نقد عقل محض (1781)


@cosmos_physics

🎥 لی اسمولین، نظریه پرداز برجسته فیزیک، در مورد مسائل مفهومی «ماده تاریک» سخن می گوید.


@cosmos_physics

🎥 در سال ۱۸۵۴، کارل فردریش گاوس هفتاد ساله که بزرگترین ریاضی دان زمان خود شناخته میشد، برنهارد ریمان ۲۷ ساله را برای ایراد سخنرانی در دانشگاه گوتینگن آماده کرد تا در صورت موافقت مسوولین دانشگاه، در آنجا استخدام شود. ریمان شاگرد گاوس در گوتینگن بود و رساله دکتری خود را با راهنمایی گاوس به پایان برده بود.
موضوعی که گاوس به طور اختصاصی به ریمان پیشنهاد داده بود در مورد خمیدگی فضا بود.
ریمان استاد خود را مایوس نکرد. سخنرانی ریمان که دو سال پس از مرگش به صورت مقاله چاپ شد به عنوان یکی از مهمترین مقالات هندسه در تاریخ شناخته میشود.
معمولا گاوس در تمجید از سایر ریاضی‌دانان ذکر میکرد که "خودش هم کار مشابه ای سالها قبل انجام داده است". این بار گاوس حیرت زده فقط عمق کار ریمان را به دوستانش گوشزد کرد.

سخنرانی ریمان ۶۰ سال بعد توسط آلبرت انیشتن پایه ای شد برای نسبیت عام.
فیلم در مورد روش ریمان برای محاسبه خمیدگی در فضاهای چند بعدی بحث می‌کند.
زبان اصلی


@cosmos_physics

🎥 فیلمی کمیاب از فیزیکدان ارنست رادرفورد در سال ۱۹۳۵ که اتم ها و انرژی هسته ای را توضیح می دهد.


@cosmos_physics

🎥 The national Committee on Atomic Information begging Albert Einstein to cosign a letter urging for the study of atoms to be used for mankind’s progress, not destruction.

کمیته ملی اطلاعات اتمی از آلبرت انیشتین درخواست می‌کند تا نامه‌ای را بنویسد مبنی بر اینکه مطالعه اتم‌ها در جهت پیشرفت بشر باشد نه نابودی آن


@cosmos_physics

پروفسور ادوارد ویتن، ریاضی فیزیکدان مشهوری است که اکتشافات پیشگامانه زیادی در زمینه نظریه ریسمان، گرانش کوانتومی، ابر تقارن و نظریه میدان کوانتومی انجام داده است.
او قضیه انرژی مثبت را در نسبیت عام اثبات کرد که بیان می کند انرژی کل یک سیستم ایزوله ناشی از ماده گرانشی، همیشه غیر منفی است. این قضیه نشان می‌دهد که فروپاشی گرانشی نمی‌تواند اجرامی با جرم منفی یا کرم‌چاله‌ها را ایجاد کند. همچنین او مفهوم نظریه M را معرفی کرد که یک چارچوب یکپارچه است که تمام نسخه های مختلف نظریه ابر ریسمان و ابرگرانش ۱۱ بعدی را در بر می گیرد. نظریه M امیدوارکننده‌ترین نامزد برای نظریه گرانش کوانتومی است که می‌تواند نسبیت عام و مکانیک کوانتومی را با هم آشتی دهد.


@cosmos_physics

برندگان جایزه نوبل فیزیک ۲۰۲۴ مشخص شدند

GEOFFREY E. HINTON

JOHN J. HOPFIELD

برای کشف ها و اختراعاتی ‌که منجر به استفاده از شبکه های عصبی در یادگیری ماشین شد

@cosmos_physics

‍ مدل‌های فریدمن


فریدمن، کیهان‌شناسی را بر مبنای نسبیت عام بنا نهاد. آنچه که اون انجام داد انتخاب های درست بود. وی فرض انیشتین و دوسیتر مبنی بر اینکه جهان ایستا است را کنار گذاشت و به درستی فرض کرد که هیچ گواهی در دست نیست که این پیش داوری را تأیید کند. اما او به همگن و همسانگرد بودن جهان وفادار ماند.

فریدمن دریافت که جواب های معادلات بدون ثابت کیهانشناختی به سه دسته تقسیم می‌شوند. یک دسته به مدلهای جهان بسته مربوط میشوند. این جواب ها مدلهای ریاضیاتی هستند که جهان در حال انبساطی را توصیف می‌کنند که در آن چگالی آنقدر زیاد است که دست اخر میدان گرانشی انبساط را متوقف می‌کند. آنگونه که شکل۱ نشان می‌دهد، هرگاه دو نقطه یا دو کهکشان را انتخاب و آنها را دنبال کنیم، خواهیم دید که فاصله میان آنها به مقدار بیشینه‌ای می‌رسد و سپس دوباره به صفر میل می‌کند. چگالی جرم سبب می‌شود که فضا به روی خودش خمیده شود. بنابراین فریدمن پی برد که اگر جهان در زمان بسته باشد (یعنی اگر جهان باز رُمبش کند) آنگاه در فضا نیز بسته خواهد بود (یعنی حجم معینی خواهد داشت). مثل فاصله بین دو کهکشان دلخواه، پیرامون جهان از صفر شروع می‌شود، به مقدار بیشینه می‌رسد و دوباره به صفر کاهش می‌یابد.
دسته‌ی دوم جواب که فریدمن در دومین مقاله خود (که در سال ۱۹۲۴ به چاپ رسید) آنها را شرح داده است، مدل‌های جهان باز نام دارند. این جواب ها مدل‌های در حال انبساطی هستند که چگالی جرم کم است به طوری که میدان گرانشی آنقدر ضعیف است که نمی‌تواند از انبساط جلوگیری کند. آنگونه که شکل ۱ نشان می‌دهد ، فاصله بین دو کهکشانی که به دلخواه انتخاب شده‌اند از صفر شروع می‌شود و سپس مدام افزایش می‌یابد. با گذشت زمان، سرعت فاصله گرفتن دو کهکشان از هم در مقدار ثابتی پایدا می‌ماند.
فضای جهان بسته روی خودش خمیده می‌شود و فضایی متناهی به وجود می‌آورد، حال آنکه خمیدگی جهان باز از خودش دور می‌شود و فضایی نامتناهی ایجاد می‌کند. شکل۲(a) نشان می‌دهد که فضای بسته را می‌توان با سطح کره نمایش داد و شکل ۲(b) نشان می‌دهد که فضای باز را می‌توان به شکل زین نمایش داد. با این حال کره و زین شرایط یکسانی ندارند. سطح کره نمایش دقیقی از فضای بسته است در صورتی که زین تقریبی از فضای باز است که تنها در مرکز زین معتبر است. بنابراین اگر مدل کیهانشناختی در زمان باز باشد (یعنی باز رُمبش نکند) معادلات فریدمن حکایت از این خواهد داشت که در فضا نیز باز هست (یعنی حجم نامتناهی دارد).

سرانجام حالتی است که درست مرز بین مدل‌های بسته و باز جهان است. فریدمن این حالت را به صراحت شرح نداد اما می‌توان آنرا به عنوان حالت حدی جواب‌های جهان بسته یا باز بدست آورد. یعنی این حالت مرزی را می‌توان با به حداقل رساندن چگالی جرم جهان بسته یا به حداکثر رساندن چگالی جرم جهان باز تعیین کرد. چگالی جرمی که جهان را در مرز بین انبساط ابدی و رُمبش نهایی قرار می‌دهد، چگالی بحرانی نام دارد. در این حالت فضا نه بسته و نه باز بلکه اقلیدسی است. به همین دلیل چنین جهانی تخت نامیده می‌شود و مثل جهان باز حجم نامتناهی است. در جهان تخت تحول زمانی مانند مدل‌های باز است، از این نظر که جهان از اندازه صفر آغاز می‌شود و بدون محدودیت رشد می‌کند. با وجود این، اختلاف بین این دو در رفتار سرعت جدایی بین دو کهکشان با گذشت زمان است. در مورد باز، سرعت در مقدار غیرصفری ثابت می‌ماند در حالی که در مورد تخت، سرعت به سمت صفر میل می‌کند اما با گذشت زمان هرگز به آن نمی‌رسد. شکل۱ تحول زمانی مدلهای تخت را نشان میدهد. در همه‌ی مدل‌هایی که ثابت کیهان شناختی ندارند فاصله ی بین دو کهکشانی که به دلخواه انتخاب شده اند از صفر آغاز می‌شود و سپس افزایش می یابد. فریدمن پیامدهای این کنجکاوی ریاضیاتی را شرح نداد که به این معنی بود که همه ی ماده ی موجود در جهان از حالت تراکمی بی نهایت آغاز شده است. در دهه‌ی ۱۹۴۰ فرد هویل عبارت انفجار بزرگ را بر سر زبانها انداخت. با وجود این خود فرید من هیچ عنوانی به این فرضیه ی شگرف درباره ی منشأ جهان هستی نداد.

@cosmos_physics