#پیوست

در سال 1964 جان اس بل نشان داد که برخی از اثرات کوانتومی را نمی توان با هیچ نظریه کلاسیک مدلسازی کرد. او نوعی آزمایش را ترسیم کرد که اکنون تست بل نامیده می‌شود و شامل دو آزمایش‌گر به نام‌های آلیس و باب است که در آزمایشگاه‌های جداگانه کار می‌کنند. شخصی در مکان سوم برای هر یک از آنها یک ذره می فرستد که آنها به طور مستقل اندازه گیری می کنند. بل ثابت کرد نتایج این اندازه گیری ها تابع برخی شرایط است که به نام نابرابری های بل معروف است. سپس، بل ثابت کرد که این شرایط در برخی تنظیمات که در آن آلیس و باب یک حالت کوانتومی درهم تنیده را اندازه‌گیری می‌کنند، نقض می‌شوند. ویژگی مهم این است که نابرابری‌های بل برای همه نظریه‌های کلاسیکی که می‌توان به آن‌ها فکر کرد، بدون توجه به اینکه چقدر پیچیده هستند، صادق است..

🆔 @phys_Q

🟣 How Our Reality May Be a Sum of All Possible Realities

انتگرال مسیر، که در سال 1948 توسط ریچارد فاینمن ابداع شد، با جمع کردن دامنه های کوانتومی آشفته با نادید گرفتن بی اهمیت ها ، به نتایجی می رسد که فراتر از هر اختلاف نظری ست ( جای چانه زنی ندارد) . ین چین اونگ، ریاضیدانی که فیزیکدان شده است، گفت: " این [ path integral ] مانند black magic است.
انتگرال مسیر بجای در نظر گرفتن تکامل لحظه به لحظه برای پارتیکل ، یک هیستوری کلّی برای آن در نظر میگیرد . اما چگونه می‌توان تعداد بی‌نهایت مسیر منحنی را به یک خط مستقیم اضافه کرد؟ هر مسیری را که طی می کنید، کنش  آن را محاسبه می‌کنید (زمان و انرژی لازم برای پیمودن مسیر)، و از آن عددی به نام دامنه بدست آورید که به شما می گوید چقدر احتمال دارد یک ذره آن مسیر را طی کند. سپس تمام دامنه‌ها را جمع می‌کنید تا دامنه کل ذره‌ای که از اینجا به آنجا می‌رود را به دست آورید - این یعنی انتگرالی از همه مسیرها.
قسمت نخست
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/9424
قسمت دوم
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/9462
قسمت سوم
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/9466
قسمت چهارم
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/9469
#پیوست
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/9470

‍ 🟣 در سرعت نور، معادلات انیشتین شکسته شده  و هیچ معنا و منطقی ندارند.

قسمت نخست

✦ رابطه نور با زمان غیر شهودی است.

لیمیت های ریاضی به ما امکان می‌دهند بفهمیم چه اتفاقی برای فوتون‌ها در سرعت نور می‌افتد، جایی که معادلات انیشتین شکسته می‌شوند.

در سرعت نور، ساعت ها متوقف می شوند - و یونیورس در سایز  صفر کوچک می شود.‌‌

نظریه نسبیت خاص انیشتین تعدادی پدیده  دیوانه کننده را پیش بینی می کند که هیچ کدام غیر شهودی تر از این ایده نیستند که ساعت های متحرک کندتر از ساعت های ساکن تیک تاک می کنند. هر چه ساعت ها به سرعت نور نزدیک می شوند، آهسته تر تیک تاک می کنند و هرچه به سرعت نور نزدیک تر می شوند ، تیک تاک شان کند تر می شود تا آنجا که در سرعت نور متوقف شوند.
بنابراین، این سؤال جالبی را ایجاد می کند: از آنجایی که آبجکت های با حرکت سریع ، زمان را آهسته تر تجربه می کنند و سرعت نور حداکثر سرعت است، آیا نور زمان را «تجربه» می کند؟ در انجمن های آنلاین چت فیزیک، پاسخ های زیادی داده می شود. اما حقیقت چیست؟

در ظاهر، این ایده که نور زمان را تجربه نمی کند، احمقانه به نظر می رسد. به هر حال، ما شاهد عبور نور از خورشید به زمین هستیم و حتی می‌توانیم زمان‌بندی کنیم که چقدر طول می‌کشد (حدود هشت دقیقه.) بنابراین، به نظر کاملاً واضح است که نور زمان را تجربه می کند. اما این زمانیست که ما تجربه می کنیم. نور چه چیزی را تجربه می کند؟
پاسخ به این سوال کمی مشکل است. فیزیک یک علم تجربی است و راه قطعی برای پاسخ به سؤالات انجام آزمایش است. ما می‌توانیم آزمایشی طراحی کنیم که در آن یک ساعت به یک فوتون متصل است. تنها مشکل این ایده این است که کاملا غیرممکن است. از این گذشته، فقط آبجکت های بدون جرم (مانند فوتون های نور) می توانند با سرعت نور حرکت کنند و آبجکت های دارای جرم باید کندتر حرکت کنند. ساعت ها قطعا جرم دارند، بنابراین هیچ ساعتی نمی تواند در کنار نور حرکت کند تا به ما اجازه انجام آزمایش را بدهد.‌‌

✦ قدرت لیمیت ها

از آنجایی که ما از انجام آزمون های مشخص شده ، منع شده ایم، باید به ملاحظات نظری روی آوریم. معادلات اینشتین به ما چه می گویند؟

در اینجا، داستان کمی پیچیده تر می شود. معادلات مرتبط به زمان time-related اینشتین برای آبجکت هایی که با سرعت صفر تا سرعت نور حرکت می کنند، اعمال می شود) اما شامل سرعت نور نمی شود). در سرعت دقیق نور، آنها شکسته می شوند. بنابراین، این معادلات برای خود نور اعمال نمی شود - فقط برای آبجکت هایی که کندتر از نور حرکت می کنند.
اگر نتوانیم آزمایشی انجام دهیم و معادلات ما برای سرعت نور اعمال نشود، آیا گیر کرده ایم؟ خب، تا حدی، بله. از سوی دیگر، در حالی که معادلات انیشتین برای 100٪ سرعت نور اعمال نمی شود، اما چیزی مانع از پرسیدن همین سوال برای آبجکت هایی که با سرعت 99.999999٪ سرعت نور حرکت می کنند، وجود ندارد. و اگر می‌خواهید 9 بعدی را در مقابل آن بگذارید ، ادامه دهید. معادلات به خوبی کار می کنند.
بنابراین، بیایید از راهبرد لیمیت ها استفاده کنیم، که اغلب در کلاس حساب دیفرانسیل و انتگرال استفاده می شود. اگر نمی‌توانید مشکلی را دقیقاً برای مقدار خاصی از پارامتر حل کنید، می‌توانید از مقادیر دیگر آن پارامتر استفاده کنید و بپرسید که با نزدیک‌تر شدن به مقدار مورد نظر چه اتفاقی می‌افتد. خیلی اوقات، روندی که می بینید به شما می گوید وقتی به ارزش ممنوعه برسید چه اتفاقی می افتد.

ما می توانیم از این رویکرد در اینجا استفاده کنیم. اگر آبجکتی را با جرم بگیرید و سریعتر و سریعتر حرکت دهید چه اتفاقی می افتد؟ آن آبجکت چگونه زمان را تجربه می کند؟‌‌

🆔 @phys_Q

🟣 در سرعت نور، معادلات انیشتین شکسته شده  و هیچ معنا و منطقی ندارند.

قسمت نخست
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/9639
قسمت دوم
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/9641

Source:
https://bigthink.com/hard-science/photons-light-time/

🆔 @phys_Q

‍ 🟣  در سرعت نور، معادلات انیشتین شکسته شده  و هیچ معنا و منطقی ندارند.
قسمت دوم

✦ نزدیک شدن به سرعت نور

در اینجا، ما روی پایه های بسیار محکم تری قرار داریم. دانشمندان چندین دهه است که این آزمایش را انجام می دهند. ما می‌توانیم ذرات ساب اتمیک را بگیریم و آنها را به سرعت‌های بسیار بالا- سرعت هایی بسیار نزدیک به سرعت نور شتاب دهیم . علاوه بر این، این ذرات ساعت خود را دارند. با حرکت سریعتر و سریعتر می‌توانیم از این ساعت‌های کوچک برای بررسی آنچه رخ می دهد ، استفاده کنیم.

این چطوری کار میکنه؟ به عنوان مثال، اجازه دهید یک ذره زیر اتمی به نام پیون pion را در نظر بگیریم. پیون ها به نوعی شبیه پروتون های کم جرم هستند. آنها همچنین ناپایدار هستند و درs 28 × 10-⁹ ثانیه تجزیه می شوند. این طول عمر با دقت باورنکردنی اندازه گیری شده است. اگر یک پیون داشتید و فرضاً آن را تا سرعت نور شتاب می دادید که تقریباً 300000 کیلومتر بر ثانیه (186000 مایل بر ثانیه) است، باید قبل از واپاشی کمی بیش از 8 متر (27 فوت) حرکت کند. اما این در یونیورسی است که در آن همه ساعت‌ها بصورت هماهنگ تیک تاک کنند - یعنی یک ساعت ثابت انسانی و یک «ساعت پیون» متحرک با یک سرعت تیک تاک می‌کنند. اما آنها چنین نمی کنند.
وقتی دانشمندان پیون هایی را ایجاد می کنند که با سرعت 99.99 درصد سرعت نور حرکت می کنند، متوجه می شوند که آنها قبل از واپاشی decay حدود 600 متر (1920 فوت) سفر می کنند. این تنها در صورتی می تواند اتفاق بیفتد که پیون های با حرکت سریع زمان را کندتر از پیون های ساکن تجربه کنند.
به هر حال، 99.99٪ سرعت نور برای شتاب دهنده های ذرات رکورد نیست. دانشمندان می توانند ذرات ساب اتمیک را با سرعت بسیار بالاتری شتاب دهند. این رکورد در یک شتاب دهنده ذرات واقع در اروپا به دست آمد که در آن الکترون ها تا سرعت 99.99999999987 درصد سرعت نور شتاب گرفتند. در آن محیط باورنکردنی، معادلات انیشتین هنوز هم عالی کار می‌کردند. در این سرعت‌ها، یک ساعت فرضی همراه با الکترون‌ها کمی بیش از 200000 برابر کندتر از یک ساعت نزدیک یک الکترون ساکن می‌شود.
با توجه به اثربخشی معادلات انیشتین و این واقعیت که تنها محدودیت سرعت الکترون، سرعت نور است، می‌توانیم ببینیم که هر چه ساعت را به سرعت نور نزدیک‌تر کنیم، سرعت آن کندتر می‌شود. اگر می توانست به سرعت نور برسد، ساعت متوقف می شد.‌‌

✦  بدون زمان و مکان

بنابراین، این به چه معناست؟ از چشم‌انداز perspective یک فوتون،  وی می تواند از کل یونیورس عبور کند بدون اینکه اصلاً زمان را تجربه کند. و میلیاردها و میلیاردها سال نوری می‌توانند در کمتر از یک چشم به هم زدن باشند.

در حالی که موضوع این مقاله گذر زمان تجربه شده توسط یک فوتون نور است، نظریه نسبیت نیز به ما می گوید که چگونه فضا تجربه می شود. همانطور که آبجکت ها سریعتر حرکت می کنند، یونیورس در جهت آبجکت متحرک  منقبض می شود. با استفاده از تکنیک‌های مشابهی که در اینجا توضیح داده شد، می‌توانیم ببینیم که برای یک فوتون، یونیورس به اندازه صفر کوچک شده و میلیاردها سال نوری ناپدید می شوند، به این معنی که از دیدگاه فوتون، به طور همزمان در همه جا در مسیر حرکت خود وجود دارد.
نسبیت مطمئناً یک نظریه غیر شهودی nonintuitive است و پیش‌بینی‌های بسیار عجیبی را انجام می‌دهد. با این حال، شاید عجیب‌تر از همه این باشد که نور زمان و مکان را تجربه نمی‌کند، و در همه مکان‌ها و همه زمان‌ها به یکباره وجود دارد. این نتیجه دیوانه‌کننده به ما یادآوری می‌کند که قوانین حاکم بر یونیورس عجیب و شگفت‌انگیز هستند - و ما را به تأمل زیادی می اندازد.‌‌

🆔 @phys_Q

🟣 صدای بادهای مریخ رو بشنوید.
این تصویر به همراه صدای ضبط شده از بادهای مریخ توسط کاوشگرِ curiosity ارسال شده. بادهای مریخی معمولا شدید نیستند اما با تشکیل طوفان، سرعت بادهای مریخ به 200 کیلومتر در ساعت هم میرسند.

🆔 @phys_Q

‍ 🟣 فیزیکدانان برای اولین بار نوترینوهای ساب‌اتمیک تولید شده توسط برخورد دهنده ذرات را شناسایی کردند.

توسط دانشگاه کالیفرنیا

اکتشاف به فیزیکدانان کمک می کند تا ماهیت فراوان ترین ذره یونیورس را درک کنند.
در اولین اقدام علمی، تیمی به رهبری فیزیکدانان دانشگاه کالیفرنیا، ایروین (UCI) نوترینوهای ایجاد شده توسط یک برخورد دهنده ذره را شناسایی کردند. این کشف نوید  عمیق تر شدن درک دانشمندان از ذرات ساب‌اتمیک را که برای اولین بار در سال 1956 مشاهده شدند و نقش کلیدی در فرآیند سوختن ستارگان دارند، را می دهد .
این کار همچنین می‌تواند به نوترینوهای کیهانی را که مسافت‌های زیادی را طی می‌کنند و با زمین برخورد می‌کنند، نور بتاباند و پنجره‌ای را در نقاط دوردست یونیورس ایجاد کند.

این آخرین نتیجه از آزمایش جستجوی پیشرو یا FASER است، یک آشکارساز ذره که توسط گروهی بین‌المللی از فیزیکدانان طراحی و ساخته شده و در سرن، کانسیل اروپایی تحقیقات هسته‌ای در ژنو، سوئیس، نصب شده است. در آنجا، FASER ذرات تولید شده توسط برخورد دهنده هادرون بزرگ سرن را شناسایی می کند.
جاناتان فنگ، فیزیکدان ذرات UC Irvine و سخنگوی همکاری FASER، که این پروژه را آغاز کرده است، گفت: «ما نوترینوها را از یک منبع کاملاً جدید کشف کرده‌ایم - برخورددهنده‌های ذرات - که در آن دو پرتو ذرات با انرژی بسیار بالا به هم می‌کوبند. که شامل بیش از 80 محقق در UCI و 21 موسسه شریک است.‌‌

برایان پترسن، فیزیکدان ذرات در سرن، نتایج را یکشنبه به نمایندگی از FASER در پنجاه و هفتمین کنفرانس Rencontres de Moriond Electroweak Interactions and Unified Theories در ایتالیا اعلام کرد.
سخنگوی FASER ، جیمی بوید گفت: نوترینوها که نزدیک به 70 سال پیش توسط فیزیکدان فقید UCI و برنده جایزه نوبل فردریک رینز کشف شد، فراوان ترین ذره در کیهان هستند و برای ایجاد مدل استاندارد فیزیک ذرات بسیار مهم بودند. هر چند هیچ نوترینویی که در برخورددهنده تولید شده باشد، با آزمایشی شناسایی نشده است.

از زمان کارهای پیشگامانه رینز و دیگرانی مانند هنک سوبل، استاد فیزیک و ستاره شناسی UCI، اکثر نوترینوهایی که توسط فیزیکدانان مورد مطالعه قرار گرفته اند، نوترینوهای کم انرژی بوده اند. اما نوترینوهای شناسایی شده توسط FASER بالاترین انرژی تولید شده در آزمایشگاه هستند و مشابه نوترینوهای تولید شده در اتمسفر ما بر اثر بارش ذرات از عمق فضا هستند.
بوید می‌گوید: « نوترینوها می‌توانند در مورد اعماق فضا به روش‌هایی فراتر از توان فعلی ما ، اطلاعات بدهند . این نوترینوهای بسیار پرانرژی در LHC برای درک مشاهدات واقعاً هیجان انگیز در اخترفیزیک ، اهمیت فراوان دارند.

پروژه FASER خود در میان آزمایش‌های تشخیص ذرات جدید و منحصر به فرد است. بر خلاف آشکارسازهای دیگر در سرن، مانند ATLAS، که چندین طبقه ارتفاع دارد و هزاران تن وزن دارد، FASER حدود یک تن است و به خوبی در داخل یک تونل جانبی کوچک در سرن قرار می‌گیرد. و تنها چند سال طول کشید تا طراحی و ساخت با استفاده از قطعات یدکی حاصل از آزمایشات دیگر انجام شود.
دیو کاسپر، فیزیکدان تجربی UCI گفت: «نوترینوها تنها ذرات شناخته شده‌ای هستند که آزمایش‌های بسیار بزرگ‌تر در برخورددهنده بزرگ هادرونی قادر به تشخیص مستقیم آنها نیستند، بنابراین رصد موفقیت‌آمیز FASER به این معنی است که در نهایت از نهایت پتانسیل  فیزیک  برخورددهنده بهره‌برداری می‌شود.»
فراتر از نوترینوها، یکی از اهداف اصلی FASER کمک به شناسایی ذراتی است که ماده تاریک را تشکیل می‌دهند، چیزی که فیزیکدانان فکر می‌کنند بیشتر ماده در یونیورس را تشکیل می‌دهند، اما هرگز مستقیماً آن را مشاهده نکرده‌اند.
فیزر FASER هنوز نشانه‌هایی از ماده تاریک را پیدا نکرده است، اما با تنظیم LHC برای شروع دور جدیدی از برخورد ذرات در چند ماه آینده، آشکارساز آماده است تا هر چیزی را که ظاهر می‌شود ثبت کند.
بوید گفت: "ما امیدواریم سیگنال های هیجان انگیزی را ببینیم."‌‌

🆔 @phys_Q

فیزیکدانان دانشگاه کالیفرنیا در ایروین با شناسایی نوترینوهای ایجاد شده توسط یک برخورد دهنده ذرات به پیشرفت علمی دست یافته اند که درک ما از ذرات ساب اتمیک را عمیق تر می کند. این همچنین می تواند به درک نوترینوهای کیهانی که مسافت های زیادی را طی می کنند و با زمین برخورد می کنند کمک کند. این کشف با استفاده از FASER، آشکارساز ذرات نصب شده در سرن، که ذرات تولید شده توسط برخورد دهنده بزرگ هادرون سرن را شناسایی می کند، انجام شد.‌‌

🟣 فیزیکدانان برای اولین بار نوترینوهای ساب‌اتمیک تولید شده توسط برخورد دهنده ذرات را شناسایی کردند.

فیزیکدانان دانشگاه کالیفرنیا در ایروین با شناسایی نوترینوهای ایجاد شده توسط یک برخورد دهنده ذرات به پیشرفت علمی دست یافته اند که درک ما از ذرات ساب اتمیک را عمیق تر می کند. این همچنین می تواند به درک نوترینوهای کیهانی که مسافت های زیادی را طی می کنند و با زمین برخورد می کنند کمک کند. این کشف با استفاده از FASER، آشکارساز ذرات نصب شده در سرن، که ذرات تولید شده توسط برخورد دهنده بزرگ هادرون سرن را شناسایی می کند، انجام شد.‌‌
Source:
https://scitechdaily.com/physicists-detect-subatomic-neutrinos-made-by-a-particle-collider-for-the-first-time/

🆔 @phys_Q

🟣 Schrödinger Equation


معادله ای که جهان را تغییر داد ، معادله ای بنیادین که مکانیک کوانتومی بر آن استوار شده است .

i ħ ∂Ψ /∂t = H^ Ψ


🔻Schrödinger equation is partial differential equation that describes how the QUANTUM STATE of a QUANTUM SYSTEM changes with time .
The Austrian physicist ERWIN Schrödinger formulated it in 1925 .

🔺معادله ی شرودینگر یک معادله پارتیال دیفرانسیل است که توضیح می دهد حالت کوانتومی یک سیستم کوانتومی چگونه با زمان تغییر می کند . این معادله را اروین شرودینگر فیزیکدان اتریشی در سال ۱۹۲۵ فرموله کرد .

🔸اگر به معادله دقت کنید i در بر گیرنده بخش موهومی است و ħ اچ بار ثابت کاهیده پلانک و" psi " Ψ تابع موج و H^ اپراتور هامیلتونین است که مجموع انرژی پتانسیل و جنبشی تابع Ψ است .
🔸میتوانید این معادله را با یک فنر که وزنه ای به سر آن متصل است و حول یک مقدار میانگین نوسان می کند مدلسازی کنید ، هر چند نقش عدد موهومی i و عملگر هامیلتونین H را نباید فراموش کرد .

🆔 @phys_Q

‍ 🟣 دانشمندان بلوک‌های سازنده حیات RNA را در سیارک ریوگو پیدا کردند

اوراسیل «Uracil» نام یک بلوک سازنده حیات در RNA و ویتامین B3 است که به تازگی ردپایی از آن در نمونه‌های بدست‌آمده از سیارک ریوگو (Ryugu) شناسایی شده است.
مقاله‌ای که به تازگی از مطالعات انجام‌شده روی این سیارک در مجله «Nature Communications» به چاپ رسیده است، از وجود اوراسیل، یک فاکتور ضروری که در شکل‌گیری حیات زمین نقش مهمی دارد، خبر می‌دهد.
این یافته می‌تواند به این معنا باشد که منشأ ساختارهای کربنی موجود در سیارک‌ها، فرازمینی است و باید به دنبال آن باشیم تا شاید ردپایی از حیات رادر عالم پیدا کنیم. اوراسیل یکی از این ساختارهای کربنی مهم است.

سیارک ریوگو که اوراسیل در آن یافت شده است، سیارکی نزدیک به زمین در فاصله میان زمین تا مریخ است و با قطر حدودی یک کیلومتر، هر ۱۶ ماه یکبار، چرخش خود به دور خورشید را کامل می‌کند.
در سال ۲۰۱۸، فضاپیمای ژاپنی «Hayabusa2» از ریوگو بازدید کرد و نتایج مشاهدات و انجام آزمایش‌های علمی روی نمونه‌های جمع‌آوری‌شده از مواد سطح سیارک را به تدریج منتشر کرد. انتظار می‌رود مطالعه ریوگو و ترکیبات سطح آن، دانسته‌های ما از منظومه شمسی اولیه و حیات زمین را تغییر دهد.
در دسامبر ۲۰۲۰، فضاپیمای مذکور نمونه‌هایی را از دو محل فرود خود بر ریوگو به زمین آورد که انتظار می‌رفت هرکدام اطلاعات منحصربه‌فردی را در اختیار دانشمندان قرار دهند. مطالعه روی این نمونه‌ها از وجود «نیاسین» یا همان ویتامین B3، اوراسیل و برخی مولکول‌های آلی دیگر خبر داد که اعتقاد بر این است که این دسته ساختارهای آلی می‌توانند بلوک‌های اولیه سازنده حیات باشند.

جالب است بدانید این ساختارها پیش از این در شهاب‌سنگ‌های کشف‌شده روی زمین نیز شناسایی شده بودند، اما کشف آن‌ها در نمونه‌های دست‌نخورده از ریوگو به منشأ فرازمینی آن‌ها اشاره دارد. دانشمندان باور دارند این مولکول‌ها ممکن است توسط فرآیندهای فوتوشیمیایی در محیط بین‌ستاره‌ای تولید و در طول زمان در ساختار سیارک‌ها ترکیب شده باشند. وقتی شهاب‌سنگی با این ترکیبات به زمین برخورد کرد، احتمالاً سبب ایجاد فرآیندهای ژنتیکی اولیه حیات در زمین شد.
از سوی دیگر، این احتمال وجود دارد که این مولکول‌های آلی به‌طور طبیعی روی زمین رشد کرده و سبب تولد حیات شده باشند. بااین‌حال اگر این مولکول‌های سازنده حیات منشأ فرازمینی داشته باشند، آیا می‌توان به یافتن حیات حداقل در سطح منظومه شمسی امیدوار بود؟

Source:

https://interestingengineering.com/science/nucleic-acid-building-blocks-ryugu

🆔 @phys_Q

‍ 🟣فیزیک کوانتومی بدون اعداد موهومی imaginary از هم می پاشد .
قسمت پنجم
✦طراحی آزمایش

در عرض دو ماه از گفتگوی ما در کاستل‌فلز، پروژه کوچک ما هشت فیزیکدان نظری را گرد هم آورد که همگی در آنجا یا در ژنو یا وین مستقر بودند. اگرچه نمی‌توانستیم ملاقات حضوری داشته باشیم، اما بصورت هفته‌ای بارها ایمیل رد و بدل می‌کردیم و بحث‌های آنلاین برگزار می‌کردیم. از طریق ترکیبی از پیاده‌روی‌های طولانی انفرادی و جلسات فشرده زوم بود که در یکی از روزهای شاد نوامبر 2020 به یک آزمایش کوانتومی استاندارد رسیدیم که نظریه کوانتومی حقیقی قادر به مدل‌سازی آن نبود. ایده اصلی ما این بود که سناریوی استاندارد بل را کنار بگذاریم، که در آن یک منبع واحد ذرات را بین چندین گروه جداگانه توزیع می‌کند و یک راه‌اندازی با چندین منبع مستقل را در نظر بگیریم. مشاهده کرده بودیم که در چنین سناریویی که فیزیکدانان آن را شبکه کوانتومی می نامند، روش Pál-Vértesi-McKague-Mosca-Gisin نمی تواند نتایج تجربی پیش بینی شده توسط نظریه کوانتومی اعداد مختلط را بازتولید کند. این یک شروع امیدوارکننده بود، اما کافی نبود: مشابه آنچه بل برای نظریه‌های کلاسیک به دست آورد، لازم بود وجود هر شکلی از نظریه کوانتومی حقیقی را رد کنیم، مهم نیست که چقدر هوشمندانه یا پیچیده باشد، باید بتواند نتایج کوانتومی را توضیح دهد. آزمایشات شبکه برای این کار، ما نیاز داشتیم که یک آزمایش حقیقی در یک شبکه کوانتومی طراحی کنیم و نشان دهیم که پیش‌بینی‌های نظریه کوانتومی استاندارد برای مدل‌سازی با نظریه کوانتومی حقیقی غیرممکن است.
در ابتدا ما شبکه های مختلطی را در نظر گرفتیم که شامل شش آزمایشگر و چهار منبع بود. اما در پایان به آزمایش کوانتومی ساده‌تری با سه آزمایش‌کننده مجزا به نام‌های آلیس، باب و چارلی و دو منبع ذره‌ای مستقل رضایت دادیم. منبع اول دو ذره نور (فوتون) را می فرستد، یکی به آلیس و دیگری به باب. دومی فوتون ها را برای باب و چارلی می فرستد. سپس، آلیس و چارلی جهتی را برای اندازه گیری قطبش ذرات خود انتخاب می کنند که می تواند "بالا" up یا "پایین" down باشد. در همین حال باب دو ذره خود را اندازه می گیرد. وقتی این کار را بارها و بارها انجام می‌دهیم، می‌توانیم مجموعه‌ای از آمار را ایجاد کنیم که نشان می‌دهد چقدر اندازه‌گیری‌ها با هم مرتبط هستند. این آمار به مسیرهایی که آلیس و چارلی انتخاب می کنند بستگی دارد.
در مرحله بعد، باید نشان دهیم که آمار مشاهده شده توسط هیچ سیستم کوانتومی حقیقی قابل پیش بینی نیست. برای انجام این کار، ما بر مفهوم قدرتمندی به نام خودآزمایی self-testing تکیه کردیم، که به دانشمند اجازه می‌دهد هم دستگاه اندازه‌گیری و هم سیستمی را که اندازه‌گیری می‌کند به‌طور هم‌زمان تأیید کند. معنی آن چیست؟ به یک دستگاه اندازه گیری، به عنوان مثال، یک ترازوی وزنی فکر کنید.‌‌

🆔 @phys_Q

🟣 تبدیل فوریه نشان می دهد که چگونه هوش مصنوعی فیزیک پیچیده را یاد می گیرد.

پدرام حسن زاده، نویسنده مسئول این مطالعه گفت: این اولین فریمورک دقیق برای توضیح و راهنمایی استفاده از deep neural networks برای سیستم‌های دینامیکی پیچیده مانند آب و هوا است. این می تواند به طور قابل توجهی استفاده از deep learning علمی در علم آب و هوا را تسریع کند و منجر به پیش بینی های بسیار قابل اعتمادتر تغییر آب و هوا شود.
Source:
https://scitechdaily.com/fourier-transformations-reveal-how-ai-learns-complex-physics/

🆔 @phys_Q

معرفی یک آیت الله مسلط به فیزیک سیاهچاله‌ها و نظریه هایزنبرگ.
آیت الله دیگر انتگرال سه‌گانه حل کرد.
درس دانشگاه نخونده. اگر خدا بخواد می‌ده ...
استاد رائفی پور

چرا حل انتگرال سه گانه چنین دستاورد عظیمی ست برای شما؟ "آیت الله دیدم از یک تا ده شمارش معکوس می‌کرد!"
حالا این کم عقل فراموش کرده ، قبلا در ویدیویی که در کانال قرار دادیم ادعاهایی درباره نجوم داشت که جامعه تحمل شنیدنش را نداشت! حالا در برابر آیت الله سیاهچاله ابراز نافهمی دارد!!

از لحاظ منطقی هیچ یک از جملات وی قابل استناد نیست و شارلاتان ها جملات ناقص ، متناقض و پر از جای خالی و ناتمام را بیان می کنند . یکی دیگه! (کی؟) با فوق لیسانس انرژی هسته ای دارای دانشی ست که بهش دادن!( کیا بهش دادن؟!) البته خود رائفی پور بعید میدونه!(چیو؟) چون ایشون درس و دانشگاهی نخونده!؟!؟ (تا ادعای نبوّت بالا میره -علم لدنی)

"آیت الله زابلی ، ایشون انصافا استاد اخلاق بنده ست "
بردگان و بندگان را چه به اخلاق ؟ این پارادوکس احمقانه ست زیرا که تنها وظیفه اخلاقی ،عرفی و شرعی برده اطاعت از ارباب است . چه کسی تو را دارای اخلاق دانسته؟ غلط کرده.

🆔 @phys_Q

✦ خدا بخیر کرد ! به جامعه بفرمایید ، تحمل بقیه حرف هایش را هم نداشته باشد 🙏

🆔 @phys_Q

‍ 🟣 فضا-زمان واقعا از چه چیزی ساخته شده است؟

فضا-زمان ممکن است از یک واقعیت بنیادی تر ایمرج یافته باشد. پی بردن به اینکه چگونه می تواند حیاتی ترین مرحله در فیزیک، تئوری کوانتوم گراویتی را باز کرد.
نویسنده: آدام بکر
قسمت نخست

ناتالی پاکوئت بیشتر وقت خود را صرف اندیشیدن پیرامون چگونگی رشد یک بعد اضافی an extra dimension می کند. با دوایر circles کوچک شروع کنید که در هر نقطه از فضا و زمان پراکنده اند - یک بعد دوّار curlicue که به سمت خودش حلقه زده است. سپس این دوایر را کوچکتر و کوچکتر کنید، حلقه را تنگ کنید تا زمانی که یک دگرگونی عجیب رخ دهد: بعد مذکور دیگر کوچک به نظر نمی رسد و در عوض شدیدا بزرگ می شود، مانند زمانی که متوجه می شوید چیزی که کوچک و نزدیک به نظر می رسد در واقع بزرگ و دور است. پاکوئت می‌گوید:" ما در حال کوچک سازی جهت فضایی هستیم.We’re shrinking a spatial direction" اما هنگامی که سعی می کنیم آن را از نقطه ای معین کوچک تر کنیم، به جای آن یک جهت فضایی جدید و بزرگ ظاهر می شود.

پاکوئت، فیزیکدان نظری در دانشگاه واشنگتن، تنها کسی نیست که به این نوع عجیب تغییر شکل یا تبدیل ابعاد dimensional transmutation فکر می کند. تعداد فزاینده‌ای از فیزیکدانان که در حوزه‌های مختلف این رشته با رویکردهای متفاوت کار می‌کنند، به طور فزاینده‌ای بر روی یک ایده عمیق همگرا می‌شوند: فضا – و شاید حتی زمان – بنیادی نیست. در عوض فضا و زمان ممکن است ایمرج emerge شوند: آنها می‌توانند از ساختار و رفتار اجزای بنیادی‌تر طبیعت ناشی شوند. در عمیق ترین سطح رئالیتی، سوالاتی مانند "کجا؟" و وقتی که؟" احتمالا اصلاً پاسخی نداشته باشند. پاکوئت می‌گوید: «ما نکات زیادی از فیزیک می آموزیم که یکی از آنان این است که فضا-زمان آنطور که می شناسیم، بنیادین نیستد.
این مفاهیم رادیکال از آخرین پیچش‌ها در جستجو یک قرنی برای نظریه گرانش کوانتومی ناشی می‌شوند. بهترین نظریه گرانش فیزیکدانان، نسبیت عام است، تصور معروف آلبرت اینشتین از چگونگی تاب دادن فضا و زمان توسط ماده .
بهترین تئوری اما برای دیگر چیز ها ، فیزیک کوانتومی است که در مورد ویژگی های ماده، انرژی و ذرات ساب‌اتمیک به طرز شگفت انگیزی دقیق است. هر دو تئوری به راحتی تمام آزمون هایی را که فیزیکدانان در قرن گذشته توانسته اند ابداع کنند، پشت سر گذاشته اند. ممکن است فکر کند آنها را کنار هم بگذارید و یک "تئوری برای همه چیز" خواهید داشت.

اما این دو نظریه در کنار هم خوب عمل نمی کنند. اگر از نسبیت عام بپرسید که در کانتکست فیزیک کوانتومی چه اتفاقی می‌افتد، پاسخ‌های متناقضی دریافت خواهید کرد، در حالی که بی‌نهایت‌های رام‌نشده شما را در محاسبات شکست می دهند . طبیعت می‌داند که چگونه گرانش را در کانتکست های کوانتومی اعمال کند ، گرانش کوانتومی در اولین لحظات مهبانگ bigbang وارد عمل شد و تا کنون در قلب سیاه‌چاله‌ها کار می کند- ما انسان‌ها هنوز از آن بی خبریم. بخشی از مشکل در نحوه برخورد این دو نظریه با فضا و زمان نهفته است. در حالی که فیزیک کوانتومی فضا و زمان را تغییرناپذیر می داند، نسبیت عام آنها را به میل خود تاب می دهد .
به نحوی یک نظریه گرانش کوانتومی باید این ایده ها را در مورد فضا و زمان با هم تطبیق دهد. یکی از راه‌های انجام این کار، از بین بردن مشکل در منشا آن، خود فضا-زمان، از طریق ایجاد فضا و زمان از چیزی بنیادین‌تر است. در سال‌های اخیر، چندین خط تحقیق مختلف همگی نشان داده‌اند که در عمیق‌ترین سطح رئالیتی، فضا و زمان به همان شکلی که در دنیای روزمره ما وجود دارد وجود ندارد. در طول دهه گذشته، این ایده‌ها طرز تفکر فیزیکدانان در مورد سیاهچاله‌ها را به شدت تغییر داده است. اکنون محققان از این مفاهیم برای روشن کردن عملکرد چیزی حتی عجیب‌تر استفاده می‌کنند: کرم‌چاله‌ها - اتصالات فرضی تونل‌مانند بین نقاط دوردست در فضازمان.
این موفقیت ها امید به دستیابی به یک پیشرفت عمیق تر را زنده نگه داشته است. اگر فضازمان ایمرجینگ باشد، پس فهمیدن اینکه از کجا نشات گرفته – و چگونه می‌تواند از هر چیز دیگری ناشی شود – ممکن است تنها کلید گمشده‌ای باشد که در نهایت قفل درب نظریه همه چیز را باز می‌کند.

🆔 @phys_Q

🟣What Is Spacetime Really Made Of?
✦ فضا-زمان واقعا از چه چیزی ساخته شده است؟
مقاله ای قدیمی از آدام بکر

قسمت نخست
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/9651
قسمت دوم
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/9654
قسمت سوم
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/9661
قسمت چهارم
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/9665
قسمت پنجم
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/9667
قسمت ششم
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/9674
قسمت هفتم
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/9676
قسمت هشتم
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/9677
قسمت نهم و پایانی
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/9689


Source:
https://www.scientificamerican.com/article/what-is-spacetime-really-made-of/

🆔 @phys_Q

‍ 🟣فیزیک کوانتومی بدون اعداد موهومی imaginary از هم می پاشد .
قسمت ششم
✦طراحی آزمایش


برای گارانتی دقیق بودن آن، باید آن را با جرمی با وزن مشخص آزمایش کنید. اما چگونه می توان این جرم را مشخص کرد؟ شما باید از ترازوی دیگری استفاده کنید که خودش نیاز به تاییدیه دارد و غیره. در فیزیک کلاسیک، این فرآیند پایانی ندارد. به طور شگفت انگیزی، در تئوری کوانتومی، می توان هم یک سیستم اندازه گیری شده و هم یک دستگاه اندازه گیری را به طور همزمان تایید کرد، گویی که ترازو و جرم آزمایش کالیبراسیون یکدیگر را بررسی می کنند.
با در نظر گرفتن خودآزمایی، اثبات ناممکنی impossiblity ما به شرح زیر عمل کرد. ما آزمایشی را در نظر گرفتیم که در آن، برای هر یک از خروجی های outcomes باب، آمار اندازه گیری آلیس و چارلی حالت کوانتومی مشترک آنها را خودآزمایی می کرد. به عبارت دیگر، آمار یکی ماهیت کوانتومی دیگری را تایید می کرد و بالعکس vice versa. ما دریافتیم که تنها توصیف دستگاه‌هایی که با نظریه کوانتومی حقیقی سازگار است باید دقیقاً نسخه Pál-Vértesi-McKague-Mosca-Gisin باشد که قبلاً می‌دانستیم برای یک شبکه کوانتومی کار نمی‌کند. از این رو، به تناقضی رسیدیم که امیدوار بودیم با آن، نظریه کوانتومی حقیقی را بتوان رد کرد.
ما همچنین دریافتیم که تا زمانی که هر گونه آمار اندازه گیری در دنیای واقعی مشاهده شده توسط آلیس، باب و چارلی به اندازه کافی به آمارهای آزمایش ایده آل فکری ما نزدیک باشد، نمی توان آنها را توسط سیستم های کوانتومی حقیقی بازتولید کرد. منطق بسیار شبیه قضیه بل بود: ما در نهایت نابرابری بل را برای نظریه کوانتومی حقیقی استخراج کردیم و ثابت کردیم که می‌تواند توسط نظریه کوانتومی مختلط، حتی در حضور نویز و نقص، نقض شود. این مقدار مجاز برای نویز چیزی است که نتیجه ما را در عمل آزمون پذیر می کند. هیچ تجربی گرایی ، هرگز کنترل کامل آزمایشگاه خود را به دست نمی آورد. بهترین چیزی که آنها می توانند به آن امیدوار باشند این است که حالت های کوانتومی را آماده کنند که اغلب همان چیزی است که هدف آزمایش شان است و اغلب اندازه گیری هایی را انجام دهند که به آنها امکان می دهد اغلب همان آمار اندازه گیری پیش بینی شده را تولید کنند. خبر خوب این است که در اثبات ما، دقت آزمایشی مورد نیاز برای رد نظریه کوانتومی حقیقی، هرچند سخت، در دسترس فناوری‌های کنونی بود. زمانی که نتایج خود را اعلام کردیم، امیدوار بودیم که با گذشت زمان، کسی در جایی به چشم انداز ما پی ببرد.
به سرعت اتفاق افتاد. تنها دو ماه پس از اینکه کشف خود را عمومی کردیم، یک گروه آزمایشی در شانگهای گزارش دادند که آزمایش فکری ما را با کیوبیت‌های ابررسانا - بیت‌های رایانه‌ای ساخته شده از ذرات کوانتومی - اجرا کردند. تقریباً در همان زمان، گروهی در شنژن نیز با ما تماس گرفتند تا در مورد انجام gedanken experiment ما با سیستم‌های اپتیکال صحبت کنیم. ماه‌ها بعد، در مورد نسخه اپتیکی دیگری از آزمایش که در شانگهای نیز انجام شد، خواندیم. در هر مورد، آزمایش‌کنندگان همبستگی‌هایی را بین اندازه‌گیری‌هایی مشاهده کردند که نظریه کوانتومی حقیقی نمی‌توانست آن را توضیح دهد. اگرچه هنوز چند حفره آزمایشی وجود دارد که باید به آنها پرداخت، اما این سه آزمایش در کنار هم، حفظ فرضیه کوانتومی حقیقی را بسیار دشوار می کند.‌‌

🆔 @phys_Q

‍ 🟣 فضا-زمان واقعا از چه چیزی ساخته شده است؟

فضا-زمان ممکن است از یک واقعیت بنیادی تر ایمرج یافته باشد. پی بردن به اینکه چگونه می تواند حیاتی ترین مرحله در فیزیک، تئوری کوانتوم گراویتی را باز کرد.
نویسنده: آدام بکر
قسمت دوم

✦ THE WORLD IN A STRING DUET

امروزه محبوب‌ترین نظریه گرانش کوانتومی در میان فیزیکدانان نظریه ریسمان است. طبق این ایده، ریسمان‌های همنام آن اجزای بنیادین ماده و انرژی هستند که باعث پیدایش بی‌شمار ذرات ساب‌اتمیک بنیادی می‌شوند که در شتاب‌دهنده‌های ذرات در سراسر دنیا دیده می‌شوند. ریسمان‌ها حتی مسئول گرانش هستند - یک ذره فرضی که نیروی گرانش را حمل می کند، "گراویتون"، نتیجه اجتناب ناپذیر این نظریه است.
اما درک نظریه ریسمان دشوار است - این نظریه در قلمروی ریاضیات زندگی می کند و کشف آن برای فیزیکدانان و ریاضیدانان دهه ها طول کشیده است. بسیاری از ساختار تئوریک آن هنوز ناشناخته اند، اکتشافات آن تاکنون ادامه داشته و نقشه هایی برای ساخت ادامه آن باقی مانده است. در این قلمرو جدید، تکنیک اصلی جهت‌یابی از طریق دوگانگی‌های ریاضیاتی mathematical dualities- هم‌خوانی‌های correspondences بین یک نوع سیستم و سیستم دیگر است.
یک مثال دوگانگی در ابتدای این مقاله، بین ابعاد کوچک و بزرگ است. سعی کنید یک بعد را در فضای کوچکی تلنبار کنید، و نظریه ریسمان به شما می گوید که در نهایت با چیزی با مشخصه های یک دنیا مواجه خواهید شد و بجای آن ، بعد بزرگی خواهید داشت. طبق نظریه ریسمان، این دو موقعیت یکسان هستند - شما می توانید آزادانه از یکی به دیگری رفت و آمد کنید و از تکنیک های یک موقعیت برای درک نحوه عملکرد موقعیت دیگر استفاده کنید. پاکوئت می‌گوید: «اگر به‌دقت بلوک‌های ساختمانی این نظریه را دنبال کنید،  احتمالا بطور طبیعی می توانید دریابید که ... احتمالا بعد جدید فضایی جدیدی را رشد داده اید.»

یک دوگانگی مشابه به بسیاری از نظریه پردازان ریسمان نشان می دهد که فضا خود ایمرجنت است. این ایده در سال 1997 آغاز شد، زمانی که خوان مالداسینا، فیزیکدان در موسسه مطالعات پیشرفته، دوگانگی را بین نوعی نظریه کوانتومی که به خوبی درک شده است به نام نظریه میدان کانفورمال (CFT) و نوع خاصی از فضازمان شناخته شده از نسبیت عام ، به عنوان فضای آنتی دی سیتر (AdS) را کشف کرد. به نظر می رسد که این دو نظریه بسیار متفاوتی باشند - CFT هیچ گرانشی در خود ندارد و فضای AdS تمام نظریه گرانش اینشتین را در خود جای داده است. با این حال، ریاضیات یکسان می تواند هر دو دنیا را توصیف کند. هنگامی که کشف شد، این هم‌خوانی AdS/CFT یک پیوند ریاضی ملموس بین یک نظریه کوانتومی و یک یونیورس کامل با گرانش در آن ارائه کرد.
🆔 @phys_Q

🆔 @phys_Q

causality
determinism
Quantum Mechanics
UP uncertainty principle

🆔 @phys_Q

🟣 علیّت causality و تعیین گرایی (جبر گرایی) determinism - شان کارول

چنانچه که مشهود است علیت از تفلسف فلاسفه در هزاران سال پیش نشأت می گیرد اما شاکله آن توسط توماس قدیس بهم متصل شد ، از جمله تقدّم علت بر معلول و ...
در دوره ای چنان استوار دیده می شد که بنظر خود را به هر تکنیک کشف و مطالعه طبیعت ای تحمیل کند اما پس از آن ، همانطور که شان کارول اشاره می کند ، جای خود را به جبرگرایی داد ، بنوعی علیت به روابط علی تابع جبر علت و معلول ترجمه شد تا جبرگرایی خود را به علوم و فنون تحمیل کند اما با ظهور تفاسیر کوانتومی نظیر کوپنهاگن ، جبرگرایی نیز تضعیف شد . البته آنچه با تفسیر تضعیف شود با تفسیر نیز تقویت می شود یا حتی برعکس ، آنچه با تفسیری فلسفی آمده با تفسیری فلسفی از بین می رود . تفاسیری چون جهان های چندگانه و ... سعی در احیای نوعی جبرگرایی چند وجهی دارند ، حتی فراتر از آن ، گروهی طرفدار جایگزینی مکانیک کوانتومی غیر محلی non-locality و غیر جبرگرا indeterministic با یک نظریه محلی و جبرگرا دارند اما .... در مقیاسی سخن می گویند که تا امروز غیر قابل دسترسی بوده است .

🆔 @phys_Q