.
📌 جهش کوانتومی
پارت اول
🔺دانشمندان در یک آزمایش توانستند یک سیستم کوانتومی را در میانهی یک جهش کوانتومی ببینند، چیزی که بر اساس بنیانهای مکانیک کوانتومی غیر ممکن به نظر میرسید. در این مقاله چند قسمتی به بررسی جهش های کوانتومی خواهیم پرداخت.
وقتی مکانیک کوانتومی برای اولین بار یک قرن پیش به عنوان نظریهای برای درک جهان در مقیاس اتمی توسعه یافت، یکی از مفاهیم کلیدی آن، بسیار افراطی، جسورانه و غیرشهودی بود به طوری که برسر زبانها افتاد:
✔️ «جهش کوانتومی» یا «پرش کوانتومی».
برخی افراد ممکن است اعتراض کنند که عادت رایج بکار بردن عبارت جهش کوانتومی برای یک تغییر بزرگ، این نکته را از یاد میبرد که پرش بین دو حالت کوانتومی، معمولا کوچک است و دقیقا به همین دلیل است که پیشتر به آن توجه نشده بود، اما نکتهی مهمتر این است که آنها ناگهانی هستند. خیلی ناگهانی، در واقع، بسیاری از پیشگامان مکانیک کوانتومی فرض میکردند این پرشها، آنی هستند.
یک آزمایش جدید نشان میدهد که این جهشها، آنی نیستند. ساخت نوعی فیلم پرسرعت از جهش کوانتومی، آشکار میکند که این فرایند، به اندازهی ذوب شدن آدم برفی زیر آفتاب، تدریجی است. مایکل دوورت (Michel Devoret) از دانشگاه ییل میگوید:
اگر یک جهش کوانتومی را به اندازه کافی سریع و موثر اندازه بگیرید، در واقع یک فرایند پیوسته است.
این پژوهش در آزمایشگاه دوورت، انجام شد و نتایج آن در مجله Nature منتشر گردید. فیزیکدان ویلیام الیور (William Oliver) از MIT که در این کار شرکت نداشت، میگوید:
این آزمایش، حیرتآور و واقعا فوقالعاده است.
محققان با سیستم نظارتی پرسرعت خود توانستند لحظهای که یک پرش کوانتومی درحال ظاهرشدن است، ببینند، آن را در میانهی راه بگیرند و معکوس کنند و سپس سیستم را به حالت اولیهی خود بفرستند. با این روش، چیزی که برای پیشگامان کوانتوم، تصادف اجتنابناپذیری در جهان فیزیکی به نظر میرسید، حالا قابل کنترل انگاشته میشود. ما میتوانیم مکانیک کوانتومی را کنترل کنیم.
📌 @phys_Q
📌 جهش کوانتومی
پارت اول
🔺دانشمندان در یک آزمایش توانستند یک سیستم کوانتومی را در میانهی یک جهش کوانتومی ببینند، چیزی که بر اساس بنیانهای مکانیک کوانتومی غیر ممکن به نظر میرسید. در این مقاله چند قسمتی به بررسی جهش های کوانتومی خواهیم پرداخت.
وقتی مکانیک کوانتومی برای اولین بار یک قرن پیش به عنوان نظریهای برای درک جهان در مقیاس اتمی توسعه یافت، یکی از مفاهیم کلیدی آن، بسیار افراطی، جسورانه و غیرشهودی بود به طوری که برسر زبانها افتاد:
✔️ «جهش کوانتومی» یا «پرش کوانتومی».
برخی افراد ممکن است اعتراض کنند که عادت رایج بکار بردن عبارت جهش کوانتومی برای یک تغییر بزرگ، این نکته را از یاد میبرد که پرش بین دو حالت کوانتومی، معمولا کوچک است و دقیقا به همین دلیل است که پیشتر به آن توجه نشده بود، اما نکتهی مهمتر این است که آنها ناگهانی هستند. خیلی ناگهانی، در واقع، بسیاری از پیشگامان مکانیک کوانتومی فرض میکردند این پرشها، آنی هستند.
یک آزمایش جدید نشان میدهد که این جهشها، آنی نیستند. ساخت نوعی فیلم پرسرعت از جهش کوانتومی، آشکار میکند که این فرایند، به اندازهی ذوب شدن آدم برفی زیر آفتاب، تدریجی است. مایکل دوورت (Michel Devoret) از دانشگاه ییل میگوید:
اگر یک جهش کوانتومی را به اندازه کافی سریع و موثر اندازه بگیرید، در واقع یک فرایند پیوسته است.
این پژوهش در آزمایشگاه دوورت، انجام شد و نتایج آن در مجله Nature منتشر گردید. فیزیکدان ویلیام الیور (William Oliver) از MIT که در این کار شرکت نداشت، میگوید:
این آزمایش، حیرتآور و واقعا فوقالعاده است.
محققان با سیستم نظارتی پرسرعت خود توانستند لحظهای که یک پرش کوانتومی درحال ظاهرشدن است، ببینند، آن را در میانهی راه بگیرند و معکوس کنند و سپس سیستم را به حالت اولیهی خود بفرستند. با این روش، چیزی که برای پیشگامان کوانتوم، تصادف اجتنابناپذیری در جهان فیزیکی به نظر میرسید، حالا قابل کنترل انگاشته میشود. ما میتوانیم مکانیک کوانتومی را کنترل کنیم.
📌 @phys_Q
Telegram
attach 📎
.
📌این شعر که بر گُورده ی امبر هرد نقش بسته رو خودش گفته از خیام هست اما کسی چنین شعری و چنین سبکی از خیام سراغ ندارد .پس شعرِ کیست؟
" ای شیرین نفس کوچک بیهوده غبار گلرنگ
مرگ در پی توبه هولناکی دوان است
ببین چگونه پوشش گل سرخ ره سیدره
یک لحظه میبوید و به یک وزش ؟؟؟ "
📌 @phys_Q
📌این شعر که بر گُورده ی امبر هرد نقش بسته رو خودش گفته از خیام هست اما کسی چنین شعری و چنین سبکی از خیام سراغ ندارد .پس شعرِ کیست؟
" ای شیرین نفس کوچک بیهوده غبار گلرنگ
مرگ در پی توبه هولناکی دوان است
ببین چگونه پوشش گل سرخ ره سیدره
یک لحظه میبوید و به یک وزش ؟؟؟ "
📌 @phys_Q
🟣 Quantum Jumping
Part ¹
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/4830
Part ²
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/4835
Part ³
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/4840
Part ⁴
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/4848
Part ⁵
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/4857
Part ⁶
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/4869
Part ⁷
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/4889
➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖
🔺 Excited State & Ground State
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/4839
🔻Comparing between atom and solar system
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/4838
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/4851
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/4855
.
Part ¹
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/4830
Part ²
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/4835
Part ³
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/4840
Part ⁴
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/4848
Part ⁵
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/4857
Part ⁶
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/4869
Part ⁷
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/4889
➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖
🔺 Excited State & Ground State
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/4839
🔻Comparing between atom and solar system
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/4838
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/4851
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/4855
.
🎉2
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
.
📌ماشین حساب مکانیکی دیده بودین؟
🔺چه اتفاقی میفتد زمانی که یک ماشین حساب مکانیکی عددی را تقسیم بر صفر میکند؟
📌 @phys_Q
📌ماشین حساب مکانیکی دیده بودین؟
🔺چه اتفاقی میفتد زمانی که یک ماشین حساب مکانیکی عددی را تقسیم بر صفر میکند؟
📌 @phys_Q
👍1
📌Quantum Jumping جهش کوانتومی
Part ²
🔻همهچیز خیلی تصادفی است
ناگهانی بودن جهش های کوانتومی، ستون اصلی روشی بود که نیلز بور، ورنر هایزنبرگ و همکارانشان در دههی ۱۹۲۰ نظریهی کوانتومی را فرمولنویسی کردند، تصویری که حالا تفسیر کپنهاگی خوانده میشود. بور پیشتر استدلال کرده بود که حالتهای انرژی الکترونها در اتمها، کوانتیده هستند: فقط داشتن انرژیهای معینی برای آنها مقدور است، در حالی که تمام مقادیر انرژی میانی، ممنوعاند. او پیشنهاد داد که الکترونها با جذب یا نشر ذرات کوانتومی نور (فوتون)که انرژیهایی منطبق بر فاصلهی بین حالتهای مجاز الکترونها دارند، انرژی خود را تغییر میدهند. این امر توضیح میدهد که چرا اتمها و مولکولها، طول موجهای نوری بسیار مشخصی را جذب و نشر میکنند؛ مثلا چرا نمکهای مس، آبی یا لامپ سدیم، زرد است.
در دههی ۱۹۲۰ بور و هایزنبرگ شروع به توسعهی یک نظریهی ریاضیاتی برای این پدیدههای کوانتومی کردند. مکانیک کوانتومی هایزنبرگ، همهی حالتهای کوانتومی مجاز را برشمرد و بطور ضمنی فرض کرد همانطور که ریاضیات میگوید، پرشهای بین آنها، آنی و ناپیوسته است. مورخ علم، مارا بلر (Mara Beller) نوشته است:
• مفهوم پرشهای کوانتومی آنی ... یک مفهوم بنیادی در تفسیر کپنهاگی شد.
یکی دیگر از معماران مکانیک کوانتومی، فیزیکدان اتریشی اروین شرودینگر از این ایده نفرت داشت. او چیزی را طراحی کرد که ابتدا به نظر میرسید جایگزین ریاضیات هایزنبرگ برای حالتهای کوانتومی گسسته و پرش آنی بین آنها باشد. نظریهی شرودینگر، ذرات کوانتومی را در قالب موجودات موجی شکلی نمایش داد که تابع موج خوانده میشوند و در طول زمان فقط بصورت نرم و پیوسته، مانند حرکت امواج آهسته در دریای آزاد تغییر میکنند. چیزها در دنیای واقعی، بطور آنی تغییر نمیکنند. شرودینگر فکر کرد پرش های کوانتومی ناپیوسته، فقط یک توهم ذهنی هستند.
مجادله فقط بر سر ناراحتی شرودینگر با تغییر ناگهانی نبود، بلکه مشکل دیگر این بود که گفته میشد یک پرش کوانتومی در یک لحظهی تصادفی (بدون مشخص شدن دلیل وقوع پرش در آن لحظهی خاص) اتفاق میافتد. به این ترتیب این یک معلول بدون علت بود؛ مصداقی از تصادف آشکار که در قلب طبیعت جاخوش کرده بود. شرودینگر و دوست نزدیکش، آلبرت اینشتین نمیتوانستند بپذیرند که شانس و غیر قابل پیشبینی بودن در بنیادیترین سطح واقعیت حکمفرما باشد. بر اساس نظر فیزیکدان آلمانی ماکس بورن، کل این جدال، اهمیت چندانی در دنیای فیزیک نداشت، بلکه بیشتر به فلسفه و دانش بشری مربوط بود.
📌 @phys_Q
Part ²
🔻همهچیز خیلی تصادفی است
ناگهانی بودن جهش های کوانتومی، ستون اصلی روشی بود که نیلز بور، ورنر هایزنبرگ و همکارانشان در دههی ۱۹۲۰ نظریهی کوانتومی را فرمولنویسی کردند، تصویری که حالا تفسیر کپنهاگی خوانده میشود. بور پیشتر استدلال کرده بود که حالتهای انرژی الکترونها در اتمها، کوانتیده هستند: فقط داشتن انرژیهای معینی برای آنها مقدور است، در حالی که تمام مقادیر انرژی میانی، ممنوعاند. او پیشنهاد داد که الکترونها با جذب یا نشر ذرات کوانتومی نور (فوتون)که انرژیهایی منطبق بر فاصلهی بین حالتهای مجاز الکترونها دارند، انرژی خود را تغییر میدهند. این امر توضیح میدهد که چرا اتمها و مولکولها، طول موجهای نوری بسیار مشخصی را جذب و نشر میکنند؛ مثلا چرا نمکهای مس، آبی یا لامپ سدیم، زرد است.
در دههی ۱۹۲۰ بور و هایزنبرگ شروع به توسعهی یک نظریهی ریاضیاتی برای این پدیدههای کوانتومی کردند. مکانیک کوانتومی هایزنبرگ، همهی حالتهای کوانتومی مجاز را برشمرد و بطور ضمنی فرض کرد همانطور که ریاضیات میگوید، پرشهای بین آنها، آنی و ناپیوسته است. مورخ علم، مارا بلر (Mara Beller) نوشته است:
• مفهوم پرشهای کوانتومی آنی ... یک مفهوم بنیادی در تفسیر کپنهاگی شد.
یکی دیگر از معماران مکانیک کوانتومی، فیزیکدان اتریشی اروین شرودینگر از این ایده نفرت داشت. او چیزی را طراحی کرد که ابتدا به نظر میرسید جایگزین ریاضیات هایزنبرگ برای حالتهای کوانتومی گسسته و پرش آنی بین آنها باشد. نظریهی شرودینگر، ذرات کوانتومی را در قالب موجودات موجی شکلی نمایش داد که تابع موج خوانده میشوند و در طول زمان فقط بصورت نرم و پیوسته، مانند حرکت امواج آهسته در دریای آزاد تغییر میکنند. چیزها در دنیای واقعی، بطور آنی تغییر نمیکنند. شرودینگر فکر کرد پرش های کوانتومی ناپیوسته، فقط یک توهم ذهنی هستند.
مجادله فقط بر سر ناراحتی شرودینگر با تغییر ناگهانی نبود، بلکه مشکل دیگر این بود که گفته میشد یک پرش کوانتومی در یک لحظهی تصادفی (بدون مشخص شدن دلیل وقوع پرش در آن لحظهی خاص) اتفاق میافتد. به این ترتیب این یک معلول بدون علت بود؛ مصداقی از تصادف آشکار که در قلب طبیعت جاخوش کرده بود. شرودینگر و دوست نزدیکش، آلبرت اینشتین نمیتوانستند بپذیرند که شانس و غیر قابل پیشبینی بودن در بنیادیترین سطح واقعیت حکمفرما باشد. بر اساس نظر فیزیکدان آلمانی ماکس بورن، کل این جدال، اهمیت چندانی در دنیای فیزیک نداشت، بلکه بیشتر به فلسفه و دانش بشری مربوط بود.
📌 @phys_Q
Telegram
attach 📎
👍1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
.
🔺استاد درس مدار منطقی دانشکده فنی دانشگاه تهران، دکتر زین العابدین نوابی که چند ماه ایران درس میداد و چند ماه آمریکا
"ببینید من گفتم وقتی یه اشتباهی میشه super excited نشید! nicely quietly یه نفر mention کنه که there is a problem من هم مسئله رو fix میکنم ok ؟ "
📌 @phys_Q
🔺استاد درس مدار منطقی دانشکده فنی دانشگاه تهران، دکتر زین العابدین نوابی که چند ماه ایران درس میداد و چند ماه آمریکا
"ببینید من گفتم وقتی یه اشتباهی میشه super excited نشید! nicely quietly یه نفر mention کنه که there is a problem من هم مسئله رو fix میکنم ok ؟ "
📌 @phys_Q
👍1
.
📌تلسکوپ هابل
🔺 طی سه دهه گذشته تلسکوپ هابل به دانشمندان برای شناسایی سحابیها، سیاهچالهها و تاریخ کهکشانها کمک فراوانی کرده است. این تلسکوپ که هر ۹۰ دقیقه یک بار دور زمین میچرخد، دو دوربین اصلی دارد که اعماق فضا را به شیوهای که از روی زمین ممکن نیست، رصد میکند. این تلسکوپ همچنین به تجهیزاتی برای ثبت طیفهای نوری ماورا بنفش و مادون قرمز هم مجهز است.
از جمله مهمترین دستاوردهای علمی که بر اساس اطلاعات ارسالی از تلسکوپ هابل به دست آمده، میتوان به تعیین دقیق قدمت جهان (۱۳.۸ میلیارد سال)، کشف دو قمر پلوتو و تعیین نرخ دقیق انبساط و بزرگ شدن جهان اشاره کرد.
📌 @PHYS_Q
📌تلسکوپ هابل
🔺 طی سه دهه گذشته تلسکوپ هابل به دانشمندان برای شناسایی سحابیها، سیاهچالهها و تاریخ کهکشانها کمک فراوانی کرده است. این تلسکوپ که هر ۹۰ دقیقه یک بار دور زمین میچرخد، دو دوربین اصلی دارد که اعماق فضا را به شیوهای که از روی زمین ممکن نیست، رصد میکند. این تلسکوپ همچنین به تجهیزاتی برای ثبت طیفهای نوری ماورا بنفش و مادون قرمز هم مجهز است.
از جمله مهمترین دستاوردهای علمی که بر اساس اطلاعات ارسالی از تلسکوپ هابل به دست آمده، میتوان به تعیین دقیق قدمت جهان (۱۳.۸ میلیارد سال)، کشف دو قمر پلوتو و تعیین نرخ دقیق انبساط و بزرگ شدن جهان اشاره کرد.
📌 @PHYS_Q
👍1
.
🔺 #چرندیات
🔻 الکترون کوانتای میدان الکتریکی است و با وجود اینکه برای آن جرم متصوریم اما انرژی و یا اغتشاش در اشیاء بنیادی به نام میدان کوانتومی است .نتیجه اینکه هیچ قیاسی میان اتم و سامانهی خورشیدی قابل قبول نیست و این بیان نوعی ساده لوحی ست .
سیارات به دور ستاره مرکزی می چرخند اما الگوی رفتاری الکترون با تابع موج شرودینگر توصیف می شود و توزیع الکترون پیرامون پروتون با تابع چگالی احتمال توصیف می شود . یعنی الکترون در اطراف هسته نمی چرخد در هر لحظه با تابع چگالی احتمال مکان الکترون محاسبه می شود . محاسبه ی مکان طبق عدم قطعیت هایزنبرگ Uncertainty با کنار گذاشتن دقت محاسبه ی تکانه الکترون همراه است . هنگامی که از تکانه ی الکترون بی اطلاع باشیم با توجه به تراز های انرژی ، ناتوان از پیش بینی و محاسبه مکان الکترون در قبل و بعد از لحظه ای که مکان الکترون محاسبه شده است ، خواهیم بود .
🔻 همچنین بخوانید :
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/4851
📌 @phys_Q
🔺 #چرندیات
🔻 الکترون کوانتای میدان الکتریکی است و با وجود اینکه برای آن جرم متصوریم اما انرژی و یا اغتشاش در اشیاء بنیادی به نام میدان کوانتومی است .نتیجه اینکه هیچ قیاسی میان اتم و سامانهی خورشیدی قابل قبول نیست و این بیان نوعی ساده لوحی ست .
سیارات به دور ستاره مرکزی می چرخند اما الگوی رفتاری الکترون با تابع موج شرودینگر توصیف می شود و توزیع الکترون پیرامون پروتون با تابع چگالی احتمال توصیف می شود . یعنی الکترون در اطراف هسته نمی چرخد در هر لحظه با تابع چگالی احتمال مکان الکترون محاسبه می شود . محاسبه ی مکان طبق عدم قطعیت هایزنبرگ Uncertainty با کنار گذاشتن دقت محاسبه ی تکانه الکترون همراه است . هنگامی که از تکانه ی الکترون بی اطلاع باشیم با توجه به تراز های انرژی ، ناتوان از پیش بینی و محاسبه مکان الکترون در قبل و بعد از لحظه ای که مکان الکترون محاسبه شده است ، خواهیم بود .
🔻 همچنین بخوانید :
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/4851
📌 @phys_Q
👍1
📌 Excited & ground State حالت برانگیخته و پایه
🔺هسته یک اتم توسط الکترون هایی احاطه شده است که پوسته ها shell یا مداری Orbital با سطوح مختلف انرژی را اشغال کرده اند.
🔺حالت پایه یک الکترون ، سطح انرژی که الکترون اشغال می کند ، دارای حالتی با کمترین انرژی برای آن الکترون است.
🔺همچنین حداکثر انرژی وجود دارد که هر الکترون می تواند داشته باشد و هنوز بخشی از اتم خود باشد. فراتر از این انرژی ، الکترون دیگر به هسته اتم متصل نیست و اتم یونیزه در نظر گرفته می شود .
🔺هنگامی که یک الکترون به طور موقت یک حالت انرژی بیشتر از حالت پایه اشغال می کند ، در یک حالت برانگیخته Excited قرار می گیرد. اگر به الکترون انرژی بیشتری داده شود ، برای مثال فوتون ( بسته ای از نور) را جذب کند یا با اتم یا ذره ای در مجاورت برخورد کند ، می تواند برانگیخته شود.
🔺هر مداری دارای انرژی خاصی است . برای اینکه یک الکترون به مدار با تراز انرژی بالاتر جهش کند باید بر تفاوت انرژی بین مداری که در آن قرار دارد و مداری که در حال حرکت است غلبه کند. این بدان معناست که باید فوتونی را که دقیقاً حاوی آن مقدار انرژی است جذب کند یا دقیقاً آن مقدار انرژی را از ذره ای دیگر در برخورد دریافت کند.
• الکترونها مدت زیادی در حالتهای برانگیخته نمی مانند - آنها به زودی به حالت اولیه خود باز می گردند و فوتونی با همان انرژی که جذب شده است ساطع می کنند. (اگر اتم ها خاصیت فوق را نداشتند ماده نامرئی بود)
🔺تغییرات بین مداری مختلف برای هر عنصر منحصر به فرد است زیرا سطوح انرژی به طور منحصر به فرد توسط پروتون های هسته تعیین می شود. هنگامی که الکترونهای یک اتم معین از حالتهای برانگیخته به مدارهای پایین باز می گردند ، فوتونهایی که از خود ساطع می کنند دارای انرژی هایی هستند که برای آن نوع اتم مشخص است. این به هر عنصر یک اثر انگشت منحصر به فرد می دهد و امکان شناسایی عناصر موجود در یک ظرف گاز یا حتی یک ستاره را می دهد.
📌 @phys_Q
🔺هسته یک اتم توسط الکترون هایی احاطه شده است که پوسته ها shell یا مداری Orbital با سطوح مختلف انرژی را اشغال کرده اند.
🔺حالت پایه یک الکترون ، سطح انرژی که الکترون اشغال می کند ، دارای حالتی با کمترین انرژی برای آن الکترون است.
🔺همچنین حداکثر انرژی وجود دارد که هر الکترون می تواند داشته باشد و هنوز بخشی از اتم خود باشد. فراتر از این انرژی ، الکترون دیگر به هسته اتم متصل نیست و اتم یونیزه در نظر گرفته می شود .
🔺هنگامی که یک الکترون به طور موقت یک حالت انرژی بیشتر از حالت پایه اشغال می کند ، در یک حالت برانگیخته Excited قرار می گیرد. اگر به الکترون انرژی بیشتری داده شود ، برای مثال فوتون ( بسته ای از نور) را جذب کند یا با اتم یا ذره ای در مجاورت برخورد کند ، می تواند برانگیخته شود.
🔺هر مداری دارای انرژی خاصی است . برای اینکه یک الکترون به مدار با تراز انرژی بالاتر جهش کند باید بر تفاوت انرژی بین مداری که در آن قرار دارد و مداری که در حال حرکت است غلبه کند. این بدان معناست که باید فوتونی را که دقیقاً حاوی آن مقدار انرژی است جذب کند یا دقیقاً آن مقدار انرژی را از ذره ای دیگر در برخورد دریافت کند.
• الکترونها مدت زیادی در حالتهای برانگیخته نمی مانند - آنها به زودی به حالت اولیه خود باز می گردند و فوتونی با همان انرژی که جذب شده است ساطع می کنند. (اگر اتم ها خاصیت فوق را نداشتند ماده نامرئی بود)
🔺تغییرات بین مداری مختلف برای هر عنصر منحصر به فرد است زیرا سطوح انرژی به طور منحصر به فرد توسط پروتون های هسته تعیین می شود. هنگامی که الکترونهای یک اتم معین از حالتهای برانگیخته به مدارهای پایین باز می گردند ، فوتونهایی که از خود ساطع می کنند دارای انرژی هایی هستند که برای آن نوع اتم مشخص است. این به هر عنصر یک اثر انگشت منحصر به فرد می دهد و امکان شناسایی عناصر موجود در یک ظرف گاز یا حتی یک ستاره را می دهد.
📌 @phys_Q
Telegram
attach 📎
👍2
.
📌 Quantum Jumping
Part ³
🔺دیدن بدون نگاه کردن
• برای کاوش بیشتر، ما به دیدن یک جهش کوانتومی در یک زمان نیاز داریم. در سال ۱۹۸۶ سه گروه از پژوهشگران، وقوع جهشها را در اتمهای منفرد معلق (به وسیلهی میدانهای الکترومغناطیسی) در فضا گزارش دادند.
• اتمها بین یک حالت «روشن» که میتوانستند یک فوتون ساطع کنند و یک حالت «تاریک» که در لحظات تصادفی، نشری نداشتند، سرگردان بودند و دورههایی بین چنددهم ثانیه تا چند ثانیه قبل از جهش دوباره، در یک حالت یا حالت دیگر باقی میمانند. از آن به بعد، چنین جهشهایی در سیستمهای مختلف دیده شده است، از فوتونهایی که بین حالتهای کوانتومی جابهجا میشوند، تا اتمها در مواد جامد که بین حالتهای کوانتیدهی مغناطیسی جهش میکنند. در سال ۲۰۰۷ گروهی از فرانسه جهشهایی را گزارش کردند که آنها را «تولد، زندگی و مرگ فوتونهای منفرد» خواندند.
• قطعا نمیتوان گفت در این آزمایشها، وقتی سیستم کوانتومی رصد میشد، جهشها، ناگهانی و تصادفی به نظر میرسیدند، یا نمیتوان هیچ تصویر دقیقی از اینکه یک جهش، به چه چیز شبیه بوده، ارائه داد. درمقابل، چینش آزمایشگاهی گروه ییل Yale ، به آنها اجازه داد که فرا رسیدن لحظهی جهش را پیشبینی کنند، سپس آن را به خوبی برای بررسی بزرگنمایی کنند. نکتهی کلیدی این آزمایش، توانایی گردآوری تقریبا همهی اطلاعات در دسترس در مورد آن است، به گونهای که قبل از اینکه بتواند اندازه گیری شود، هیچ نشتی به محیط نداشته باشد. تنها به این طریق آنها میتوانند یک تک جهش را با این جزییات دنبال کنند.
• سیستمهای کوانتومی مورد استفادهی پژوهشگران که شامل سیمهای ساخته شده از یک ماده ابررسانا میباشند، خیلی بزرگتر از اتمها هستند. این ماده ابررسانا به دلیل داشتن حالتهای انرژی کوانتومی گسسته، مشابه حالتهای الکترون در اتمهای واقعی، گاهی «اتم مصنوعی» خوانده میشود. جهش بین حالتهای انرژی میتواند با جذب یا نشر یک فوتون (مانند این فرایند برای الکترونها در اتمها) انجام شود.
• دوورت و همکارانش میخواستند جهش یک تک اتم مصنوعی را بین حالت کمترین انرژی (حالت پایه) و یک حالت برانگیخته تماشا کنند، اما آنها نمیتوانستند این گذار را مستقیما رصد کنند؛ زیرا انجام اندازهگیری روی یک سیستم کوانتومی، همدوسی تابع موج (رفتار موجی و نرم آن) را تخریب میکند.
• پژوهشگران مجبور بودند برای تماشای جهش کوانتومی، این همدوسی را حفظ کنند؛ در غیر این صورت، تابع موج دچار فروریزش Collapse میشد. این مسئله، مثال معروف گربهی شرودینگر را به یاد میآورد که ظاهرا در یک برهم نهی Super position همدوس از حالت زنده و مرده قرار دارد و با مشاهده، تنها در یکی از حالتها دیده میشود.
📌 @HIGGS_FIELD
.
📌 Quantum Jumping
Part ³
🔺دیدن بدون نگاه کردن
• برای کاوش بیشتر، ما به دیدن یک جهش کوانتومی در یک زمان نیاز داریم. در سال ۱۹۸۶ سه گروه از پژوهشگران، وقوع جهشها را در اتمهای منفرد معلق (به وسیلهی میدانهای الکترومغناطیسی) در فضا گزارش دادند.
• اتمها بین یک حالت «روشن» که میتوانستند یک فوتون ساطع کنند و یک حالت «تاریک» که در لحظات تصادفی، نشری نداشتند، سرگردان بودند و دورههایی بین چنددهم ثانیه تا چند ثانیه قبل از جهش دوباره، در یک حالت یا حالت دیگر باقی میمانند. از آن به بعد، چنین جهشهایی در سیستمهای مختلف دیده شده است، از فوتونهایی که بین حالتهای کوانتومی جابهجا میشوند، تا اتمها در مواد جامد که بین حالتهای کوانتیدهی مغناطیسی جهش میکنند. در سال ۲۰۰۷ گروهی از فرانسه جهشهایی را گزارش کردند که آنها را «تولد، زندگی و مرگ فوتونهای منفرد» خواندند.
• قطعا نمیتوان گفت در این آزمایشها، وقتی سیستم کوانتومی رصد میشد، جهشها، ناگهانی و تصادفی به نظر میرسیدند، یا نمیتوان هیچ تصویر دقیقی از اینکه یک جهش، به چه چیز شبیه بوده، ارائه داد. درمقابل، چینش آزمایشگاهی گروه ییل Yale ، به آنها اجازه داد که فرا رسیدن لحظهی جهش را پیشبینی کنند، سپس آن را به خوبی برای بررسی بزرگنمایی کنند. نکتهی کلیدی این آزمایش، توانایی گردآوری تقریبا همهی اطلاعات در دسترس در مورد آن است، به گونهای که قبل از اینکه بتواند اندازه گیری شود، هیچ نشتی به محیط نداشته باشد. تنها به این طریق آنها میتوانند یک تک جهش را با این جزییات دنبال کنند.
• سیستمهای کوانتومی مورد استفادهی پژوهشگران که شامل سیمهای ساخته شده از یک ماده ابررسانا میباشند، خیلی بزرگتر از اتمها هستند. این ماده ابررسانا به دلیل داشتن حالتهای انرژی کوانتومی گسسته، مشابه حالتهای الکترون در اتمهای واقعی، گاهی «اتم مصنوعی» خوانده میشود. جهش بین حالتهای انرژی میتواند با جذب یا نشر یک فوتون (مانند این فرایند برای الکترونها در اتمها) انجام شود.
• دوورت و همکارانش میخواستند جهش یک تک اتم مصنوعی را بین حالت کمترین انرژی (حالت پایه) و یک حالت برانگیخته تماشا کنند، اما آنها نمیتوانستند این گذار را مستقیما رصد کنند؛ زیرا انجام اندازهگیری روی یک سیستم کوانتومی، همدوسی تابع موج (رفتار موجی و نرم آن) را تخریب میکند.
• پژوهشگران مجبور بودند برای تماشای جهش کوانتومی، این همدوسی را حفظ کنند؛ در غیر این صورت، تابع موج دچار فروریزش Collapse میشد. این مسئله، مثال معروف گربهی شرودینگر را به یاد میآورد که ظاهرا در یک برهم نهی Super position همدوس از حالت زنده و مرده قرار دارد و با مشاهده، تنها در یکی از حالتها دیده میشود.
📌 @HIGGS_FIELD
.
Telegram
attach 📎
👍1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
.
📌پدیده زیبای ابر رنگین کمان در جزیره مریت در فلوریدا
⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀
🔺ابرهای رنگین که "رنگین کمان آتش" یا "ابرهای رنگین کمان" نامیده می شوند. نام علمی آن circumhorizontal arcs است که یک پدیده نوری است و متعلق به خانواده هاله های یخی است که در اثر شکست نور خورشید یا مهتاب در بلورهای یخی تخت شکل معلق در اتمسفر ، به طور معمول در ابرهای سیروس یا سیروستراتوس ایجاد می شوند. آنها زمانی رخ می دهند که خورشید از 58 درجه بالاتر از افق است. نور خورشید از میان ابرهای سیروس ارتفاع (ابرهای کوتاه ، جدا شده و مو مانند در ارتفاعات بالا) عبور می کند که از کریستالهای یخ تخت شش ضلعی تشکیل شده است. وقتی کاملاً کنار هم قرار می گیرند ، بلورهای یخ درست مانند یک منشور عمل می کنند. این منجر به شکست نور می شود که ظاهر رنگین کمان را در ابرها نشان می دهد.
📌 @HIGGS_FIELD
.
📌پدیده زیبای ابر رنگین کمان در جزیره مریت در فلوریدا
⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀
🔺ابرهای رنگین که "رنگین کمان آتش" یا "ابرهای رنگین کمان" نامیده می شوند. نام علمی آن circumhorizontal arcs است که یک پدیده نوری است و متعلق به خانواده هاله های یخی است که در اثر شکست نور خورشید یا مهتاب در بلورهای یخی تخت شکل معلق در اتمسفر ، به طور معمول در ابرهای سیروس یا سیروستراتوس ایجاد می شوند. آنها زمانی رخ می دهند که خورشید از 58 درجه بالاتر از افق است. نور خورشید از میان ابرهای سیروس ارتفاع (ابرهای کوتاه ، جدا شده و مو مانند در ارتفاعات بالا) عبور می کند که از کریستالهای یخ تخت شش ضلعی تشکیل شده است. وقتی کاملاً کنار هم قرار می گیرند ، بلورهای یخ درست مانند یک منشور عمل می کنند. این منجر به شکست نور می شود که ظاهر رنگین کمان را در ابرها نشان می دهد.
📌 @HIGGS_FIELD
.
👍1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
.
📌پدیده ای جالب بنام Solar Parhelion
🔺 خورشید کاذب (نامهای دیگر: خورشید مجازی، عکس خورشید، پیراخورشید، رؤیاشید) یک پدیده جوی است که باعث میشود در آسمان در دو سوی خورشید نقاطی روشن از نور دیده شود. این نقاط اغلب به صورت حلقه و هاله نور دیده میشوند.
پدیده پیراخورشید زمانی رخ میدهد که خورشید نزدیک به افق ایستاده باشد و نور آن از ابرهای پراکنده سیروس گذشته و به ما برسد و بلورهای یخ هوا نور آن را بشکنند. جهت قرارگیری این بلورها در ایجاد این پدیده اهمیت دارد و این کریستالها که استوانههایی ششضلعی هستند؛ باید برای شکستن نور خورشید در حالتی عمودی بایستند.
https://www.britannica.com/science/sun-dog
📌 @HIGGS_FIELD
.
📌پدیده ای جالب بنام Solar Parhelion
🔺 خورشید کاذب (نامهای دیگر: خورشید مجازی، عکس خورشید، پیراخورشید، رؤیاشید) یک پدیده جوی است که باعث میشود در آسمان در دو سوی خورشید نقاطی روشن از نور دیده شود. این نقاط اغلب به صورت حلقه و هاله نور دیده میشوند.
پدیده پیراخورشید زمانی رخ میدهد که خورشید نزدیک به افق ایستاده باشد و نور آن از ابرهای پراکنده سیروس گذشته و به ما برسد و بلورهای یخ هوا نور آن را بشکنند. جهت قرارگیری این بلورها در ایجاد این پدیده اهمیت دارد و این کریستالها که استوانههایی ششضلعی هستند؛ باید برای شکستن نور خورشید در حالتی عمودی بایستند.
https://www.britannica.com/science/sun-dog
📌 @HIGGS_FIELD
.
👍1
.
> Easter Island
> 🌟Moai Head under the stars !
Author: photographer and digital editor Samir Belhamra (aka grafixart_photo on Instagram).
Photo was made on 10 June 2018.
📌 @HIGGS_FIELD
.
> Easter Island
> 🌟Moai Head under the stars !
Author: photographer and digital editor Samir Belhamra (aka grafixart_photo on Instagram).
Photo was made on 10 June 2018.
📌 @HIGGS_FIELD
.
👍1
animation.gif
3.5 KB
.
📌#حلقه_کوانتومی Quantum Loop
🔺در تئوری میدان کوانتومی QFT ، رفتار و خواص ذرات بنیادین توسط دیاگرام های فاینمن قابل ترسیم و نمایش است .
خط های سیاه نمایانگر الکترون و پوزیترون و خطوط موجی سبز فوتون و هر حلقه نشانگر تولید الکترون و پوزیترون از یک فوتون است .
دیاگرام بدین شرح است که نابودی الکترون و پوزیترون یک فوتون تولید می کند و فوتون پس از طی مسافتی الکترون پوزیترونی تولید میکند که در همان مکان دوباره یکدیگر را نابود کرده و یک فوتون جدید تولید می کنند !
فوتون ها با میدان الکترونی تعامل دارند و یک سری قانون پایستگی این اجازه را می دهد که فوتون در فضا بدون محدودیت در مسیر خودش گسیل یابد.
📌 @HIGGS_FIELD
.
📌#حلقه_کوانتومی Quantum Loop
🔺در تئوری میدان کوانتومی QFT ، رفتار و خواص ذرات بنیادین توسط دیاگرام های فاینمن قابل ترسیم و نمایش است .
خط های سیاه نمایانگر الکترون و پوزیترون و خطوط موجی سبز فوتون و هر حلقه نشانگر تولید الکترون و پوزیترون از یک فوتون است .
دیاگرام بدین شرح است که نابودی الکترون و پوزیترون یک فوتون تولید می کند و فوتون پس از طی مسافتی الکترون پوزیترونی تولید میکند که در همان مکان دوباره یکدیگر را نابود کرده و یک فوتون جدید تولید می کنند !
فوتون ها با میدان الکترونی تعامل دارند و یک سری قانون پایستگی این اجازه را می دهد که فوتون در فضا بدون محدودیت در مسیر خودش گسیل یابد.
📌 @HIGGS_FIELD
.
👍1
Audio
👍1
.
📌 Quantum Jumping
Part ⁴
• دوورت و همکارانش برای مواجه نشدن با این مشکل، یک ترفند هوشمندانه به کار بردند:
🔺یک حالت برانگیخته دوم
• سیستم میتواند با جذب فوتونی با انرژی متفاوت، به این حالت دوم برسد. پژوهشگران سیستم را به طریقی کاوش میکنند که همیشه به آنها بگوید سیستم در حالت «روشن» دوم است و چون تنها در این حالت دیده میشود به همین نام خوانده میشود. در ضمن، حالتی که پژوهشگران از آن و به آن، به دنبال جهش کوانتومی هستند، حالت تاریک (زیرا از دید مستقیم پنهان مانده) است.
• پژوهشگران مدار ابررسانا را در یک حفره نوری (محفظهای که فوتونهای با طول موج مناسب میتوانند به اطراف بجهند) جای دادند، بطوری که اگر سیستم در حالت روشن باشد، نحوهی پراکنده شدن نور در حفره، تغییر کند. هر بار که حالت روشن با نشر یک فوتون از بین میرود، آشکارساز سیگنالی مشابه کلیک شمارشگر گایگر میدهد. الیور میگوید:
" در اینجا راه حل این است که اندازه گیری، بدون بررسی مستقیم، اطلاعاتی در مورد حالت سیستم بدست دهد، یعنی عملا میپرسد که آیا سیستم در حالتهای تاریک و پایه هست یا نه. این ابهام برای حفظ همدوسی کوانتومی در مدت زمان یک جهش بین این دو حالت، حیاتی است. بر این مبنا، طرح مورد استفادهی گروه ییل، با آنچه آنها برای تصحیح خطا در کامپیوترهای کوانتومی بکار گماشتهاند، ارتباط نزدیکی دارد. آنجا هم، کسب اطلاعات از بیتهای کوانتومی بدون تخریب همدوسی آنچه محاسبات کوانتومی به آن تکیه دارد، لازم است. باز هم آنجا، این کار با نگاه کردن مستقیم به بیت کوانتومی انجام نمیشود، بلکه یک حالت جفت شده با آن کاوش میشود ."
• راهبرد پژوهشگران آشکار میکند که اندازهگیری کوانتومی به اختلال فیزیکی القا شده در کاوش ربطی ندارد، بلکه به آنچه شما به عنوان نتیجه میدانید (یا ناشناخته رها میکنید) مربوط است. دوورت میگوید:
" غیاب یک رویداد میتواند به اندازه حضورش، به ما اطلاعات بدهد. "
• او این مسئله را با داستان شرلوک هولمز مقایسه میکند، وقتی کارآگاهی یک سرنخ مهم را از اینکه یک سگ در شب هیچ کاری انجام نداد، استنتاج کرد. دوورت، با الهام از این داستان متفاوت شرلوک هولمز ، این وضعیت را اینگونه مینامد:
" سگ باسکرویل (Baskerville’s Hound) گربهی شرودینگر را ملاقات میکند. "
📌 @HIGGS_FIELD
.
📌 Quantum Jumping
Part ⁴
• دوورت و همکارانش برای مواجه نشدن با این مشکل، یک ترفند هوشمندانه به کار بردند:
🔺یک حالت برانگیخته دوم
• سیستم میتواند با جذب فوتونی با انرژی متفاوت، به این حالت دوم برسد. پژوهشگران سیستم را به طریقی کاوش میکنند که همیشه به آنها بگوید سیستم در حالت «روشن» دوم است و چون تنها در این حالت دیده میشود به همین نام خوانده میشود. در ضمن، حالتی که پژوهشگران از آن و به آن، به دنبال جهش کوانتومی هستند، حالت تاریک (زیرا از دید مستقیم پنهان مانده) است.
• پژوهشگران مدار ابررسانا را در یک حفره نوری (محفظهای که فوتونهای با طول موج مناسب میتوانند به اطراف بجهند) جای دادند، بطوری که اگر سیستم در حالت روشن باشد، نحوهی پراکنده شدن نور در حفره، تغییر کند. هر بار که حالت روشن با نشر یک فوتون از بین میرود، آشکارساز سیگنالی مشابه کلیک شمارشگر گایگر میدهد. الیور میگوید:
" در اینجا راه حل این است که اندازه گیری، بدون بررسی مستقیم، اطلاعاتی در مورد حالت سیستم بدست دهد، یعنی عملا میپرسد که آیا سیستم در حالتهای تاریک و پایه هست یا نه. این ابهام برای حفظ همدوسی کوانتومی در مدت زمان یک جهش بین این دو حالت، حیاتی است. بر این مبنا، طرح مورد استفادهی گروه ییل، با آنچه آنها برای تصحیح خطا در کامپیوترهای کوانتومی بکار گماشتهاند، ارتباط نزدیکی دارد. آنجا هم، کسب اطلاعات از بیتهای کوانتومی بدون تخریب همدوسی آنچه محاسبات کوانتومی به آن تکیه دارد، لازم است. باز هم آنجا، این کار با نگاه کردن مستقیم به بیت کوانتومی انجام نمیشود، بلکه یک حالت جفت شده با آن کاوش میشود ."
• راهبرد پژوهشگران آشکار میکند که اندازهگیری کوانتومی به اختلال فیزیکی القا شده در کاوش ربطی ندارد، بلکه به آنچه شما به عنوان نتیجه میدانید (یا ناشناخته رها میکنید) مربوط است. دوورت میگوید:
" غیاب یک رویداد میتواند به اندازه حضورش، به ما اطلاعات بدهد. "
• او این مسئله را با داستان شرلوک هولمز مقایسه میکند، وقتی کارآگاهی یک سرنخ مهم را از اینکه یک سگ در شب هیچ کاری انجام نداد، استنتاج کرد. دوورت، با الهام از این داستان متفاوت شرلوک هولمز ، این وضعیت را اینگونه مینامد:
" سگ باسکرویل (Baskerville’s Hound) گربهی شرودینگر را ملاقات میکند. "
📌 @HIGGS_FIELD
.
Telegram
attach 📎
👍1
.
🔺فضا و زمان تنها براى انسان که تقریبى از «واقعیت» را با حواس پنجگانه خود درک مى کند موجودیت دارد. در مکانیک کوانتومی تمام ذرات ماده و همچنین انرژی را میتوان به صورت موج توصیف کرد.
📌 @HIGGS_FIELD
.
🔺فضا و زمان تنها براى انسان که تقریبى از «واقعیت» را با حواس پنجگانه خود درک مى کند موجودیت دارد. در مکانیک کوانتومی تمام ذرات ماده و همچنین انرژی را میتوان به صورت موج توصیف کرد.
📌 @HIGGS_FIELD
.
👍1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
.
🔺تغییر رنگ بین توده های آب در ویدیو در واقع رنگ روشن و غنی از رسوب آب شیرین را نشان می دهد که با آب تیره و شور اقیانوس همجوار شده است. آب در اقیانوس به دلیل وجود نمک ، ساختار بسیار متراکم تری نسبت به آب شیرین دارد ، بنابراین با آب رودخانه قادر به ترکیب شدن نیست.
البته این پدیده تأثیرات دیگری نیز ایجاد می کند ، مانند رودخانه هایی که در هنگام جزر و مد بالا می روند ، شاخه ها و رود هایی که آزادانه بر بستر اقیانوس جریان می یابند .
📌 @HIGGS_FIELD
.
🔺تغییر رنگ بین توده های آب در ویدیو در واقع رنگ روشن و غنی از رسوب آب شیرین را نشان می دهد که با آب تیره و شور اقیانوس همجوار شده است. آب در اقیانوس به دلیل وجود نمک ، ساختار بسیار متراکم تری نسبت به آب شیرین دارد ، بنابراین با آب رودخانه قادر به ترکیب شدن نیست.
البته این پدیده تأثیرات دیگری نیز ایجاد می کند ، مانند رودخانه هایی که در هنگام جزر و مد بالا می روند ، شاخه ها و رود هایی که آزادانه بر بستر اقیانوس جریان می یابند .
📌 @HIGGS_FIELD
.
👍1