🟣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 پنجم
با این حال، کار مطالعاتی برای فضای ایمرجنتالی تنها نیمی از کار است. از آنجایی که فضا و زمان در نسبیت بسیار به هم مرتبط هستند، هر توضیحی در مورد چگونگی ایمرج فضا باید زمان را نیز توضیح دهد. مارک ون رامسدونک، فیزیکدان دانشگاه بریتیش کلمبیا و پیشگام در ارتباط بین درهم تنیدگی و فضازمان، می گوید: «زمان نیز باید به نحوی ایمرجنتال شود. "اما این به خوبی درک نشده است و یک حوزه فعال تحقیقاتی است."
اوی میگوید یکی دیگر از حوزههای فعال، استفاده از مدلهای فضازمان ایمرجنتال برای درک کرمچالهها است. پیش از این، بسیاری از فیزیکدانان معتقد بودند که ارسال آبجکت ها از طریق کرم چاله، حتی در تئوری، غیرممکن است. اما در چند سال گذشته، فیزیکدانانی که بر روی همخوانی AdS/CFT و مدلهای مشابه کار میکردند، راههای جدیدی برای ساختن کرمچالهها پیدا کردهاند. ون رامسدونک میگوید: ما نمیدانیم میتوانیم این کار را در یونیورس خود انجام دهیم یا خیر.
اما چیزی که اکنون می دانیم این است که انواع خاصی از کرم چاله های قابل عبور از نظر تئوری امکان پذیر هستند. دو مقاله - یکی در سال 2016 و دیگری در سال 2018 - منجر به هجوم مداوم کار در این حوزه شد. اما حتی اگر بتوان کرمچالههای قابل عبور ساخت، کاربرد چندانی برای سفرهای فضایی نخواهد داشت. همانطور که ساسکیند اشاره میکند: شما نمیتوانید سریعتر از آنچه برای [نور] طول میکشد از آن کرمچاله عبور کنید."
🆔 @phys_Q
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 پنجم
با این حال، کار مطالعاتی برای فضای ایمرجنتالی تنها نیمی از کار است. از آنجایی که فضا و زمان در نسبیت بسیار به هم مرتبط هستند، هر توضیحی در مورد چگونگی ایمرج فضا باید زمان را نیز توضیح دهد. مارک ون رامسدونک، فیزیکدان دانشگاه بریتیش کلمبیا و پیشگام در ارتباط بین درهم تنیدگی و فضازمان، می گوید: «زمان نیز باید به نحوی ایمرجنتال شود. "اما این به خوبی درک نشده است و یک حوزه فعال تحقیقاتی است."
اوی میگوید یکی دیگر از حوزههای فعال، استفاده از مدلهای فضازمان ایمرجنتال برای درک کرمچالهها است. پیش از این، بسیاری از فیزیکدانان معتقد بودند که ارسال آبجکت ها از طریق کرم چاله، حتی در تئوری، غیرممکن است. اما در چند سال گذشته، فیزیکدانانی که بر روی همخوانی AdS/CFT و مدلهای مشابه کار میکردند، راههای جدیدی برای ساختن کرمچالهها پیدا کردهاند. ون رامسدونک میگوید: ما نمیدانیم میتوانیم این کار را در یونیورس خود انجام دهیم یا خیر.
اما چیزی که اکنون می دانیم این است که انواع خاصی از کرم چاله های قابل عبور از نظر تئوری امکان پذیر هستند. دو مقاله - یکی در سال 2016 و دیگری در سال 2018 - منجر به هجوم مداوم کار در این حوزه شد. اما حتی اگر بتوان کرمچالههای قابل عبور ساخت، کاربرد چندانی برای سفرهای فضایی نخواهد داشت. همانطور که ساسکیند اشاره میکند: شما نمیتوانید سریعتر از آنچه برای [نور] طول میکشد از آن کرمچاله عبور کنید."
🆔 @phys_Q
Telegram
attach 📎
👍1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
🟣 طبیعت بی رحمانه زیباست . لکلک والد بنا بر دلیلی ضعیف ترین جوجه ی خود را از لانه بیرون می اندازد . با این کار شانس زندگی دو جوجه دیگر افزایش می یابد.
🆔 @phys_Q
🆔 @phys_Q
🥰3👍2🤯2🤔1
🟣 پرده برداری از ویژگی های کوانتومی تابش radiation - برهمکنش 2D محققان را سورپرایز کرد
قسمت نخست
یک تک الکترون آزاد در بالای ساختار لایهای (تنها چند ده نانومتر بالاتر) ویژهای که محققان مهندسی کردهاند، (تابش) گسیل propagate می کند. الکترون در طی جنبش خود بسته های گسسته ای از تابش به نام "فوتون" از خود ساطع می کند. بین الکترون و فوتونهایی که گسیل میکند، پیوندی از "درهم تنیدگی کوانتومی" شکل میگیرد.
اعتبار: استودیو الا مارو
محققان تکنیون اولین مشاهده پدیده تابش چرنکوف را در فضایی دو بعدی ارائه کردند.
محققان دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر اندرو و ارنا ویتربی در انستیتوی فناوری Technion - اسرائیل اولین مشاهده آزمایشی تابش چرنکوف cherenkov را در فضایی دو بعدی ارائه کردند. نتایج شگفتانگیز بود، زیرا آنها رکورد جدیدی را برای قدرت کوپلینگ تابش الکترون به ثبت رساندند و ویژگی های کوانتومی تابش را آشکار کردند.
تابش چرنکوف یک پدیده فیزیکی منحصر به فرد unique است که برای چندین سال در تصویربرداری پزشکی، تشخیص ذرات و شتاب دهنده های الکترونی لیزری مورد استفاده قرار گرفته است. محققان تکنیون این پدیده را با کاربردهای بالقوه آینده در محاسبات کوانتومی فوتونیک و منابع نور کوانتومی الکترون آزاد لینک کردند.
این مطالعه که در Physical Review X منتشر شد، توسط Ph.D. دانشجویان یووال آدیو و شای تسهس از تکنیون، همراه با هائو هو از دانشگاه فناوری نانیانگ در سنگاپور (اکنون استاد دانشگاه نانجینگ در چین است). تحت نظارت پروفسور ایدو کامینر و پروفسور گای بارتال از تکنیون، با همکاری همکارانی از چین: پروفسور هونگ شنگ چن و پروفسور شیائو لین از دانشگاه ژجیانگ بود.
برهمکنش الکترون های آزاد با نور زمینه ساز بسیاری از پدیده های تابشی شناخته شده است و به کاربردهای متعددی در علم و صنعت منجر شده است. یکی از مهمترین این اثرات همکنشی، تابش چرنکوف است - تابش الکترومغناطیسی که وقتی یک ذره باردار، مانند یک الکترون، با سرعتی بیشتر از فاز سرعت نور در آن رسانه medium خاص، در یک رسانه حرکت می کند، گسیل می شود.
این معادل نوری ِ یک بوم مافوق صوت super sonic boom است که برای مثال زمانی اتفاق می افتد که یک جت سریعتر از سرعت صوت حرکت کند. در نتیجه، تابش چرنکوف گاهی اوقات "موج شوک اوپتیکال" optical shock wave نامیده می شود. این پدیده در سال 1934 کشف شد. در سال 1958، دانشمندانی که آن را کشف کردند، جایزه نوبل فیزیک را دریافت کردند.
از آن زمان، طی بیش از 80 سال تحقیق، بررسی تابش چرنکوف منجر به توسعه انبوهی از کاربردها شد که بیشتر آنها برای دیتکتور های شناسایی ذرات و تصویربرداری پزشکی بودند. با این حال، با وجود مشغولیت شدید با این پدیده، بخش عمده ای از تحقیقات نظری و تمام مانیفستیشن های تجربی مربوط به تابش چرنکوف در فضای سه بعدی و توصیف آن بر اساس الکترومغناطیس کلاسیک است.
اکنون، محققان تکنیون اولین مشاهدات تجربی تابش دوبعدی چرنکوف را ارائه میکنند و نشان میدهند که در فضای دو بعدی، تابش به شیوهای کاملاً متفاوت رفتار میکند – برای اولین بار، توصیف کوانتومی نور برای توضیح نتایج تجربی ضروری است.
محققان ساختار چندلایه خاصی را مهندسی کردند که تعامل بین الکترونهای آزاد و امواج نوری را که در امتداد یک سطح حرکت میکنند، ممکن میسازد. مهندسی هوشمند سازه امکان اولین اندازه گیری تابش دوبعدی چرنکوف را فراهم کرد. ابعاد کم اثر اجازه می دهد نگاهی اجمالی به ماهیت کوانتومی فرآیند گسیل تابش از الکترون های آزاد داشته باشیم: شمارش تعداد فوتون های (ذرات کوانتومی نور) گسیل شده از یک تک الکترون و شواهد غیرمستقیم از درهم تنیدگی الکترون ها با امواج نوری که گسیل می کنند.
🆔 @phys_Q
قسمت نخست
یک تک الکترون آزاد در بالای ساختار لایهای (تنها چند ده نانومتر بالاتر) ویژهای که محققان مهندسی کردهاند، (تابش) گسیل propagate می کند. الکترون در طی جنبش خود بسته های گسسته ای از تابش به نام "فوتون" از خود ساطع می کند. بین الکترون و فوتونهایی که گسیل میکند، پیوندی از "درهم تنیدگی کوانتومی" شکل میگیرد.
اعتبار: استودیو الا مارو
محققان تکنیون اولین مشاهده پدیده تابش چرنکوف را در فضایی دو بعدی ارائه کردند.
محققان دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر اندرو و ارنا ویتربی در انستیتوی فناوری Technion - اسرائیل اولین مشاهده آزمایشی تابش چرنکوف cherenkov را در فضایی دو بعدی ارائه کردند. نتایج شگفتانگیز بود، زیرا آنها رکورد جدیدی را برای قدرت کوپلینگ تابش الکترون به ثبت رساندند و ویژگی های کوانتومی تابش را آشکار کردند.
تابش چرنکوف یک پدیده فیزیکی منحصر به فرد unique است که برای چندین سال در تصویربرداری پزشکی، تشخیص ذرات و شتاب دهنده های الکترونی لیزری مورد استفاده قرار گرفته است. محققان تکنیون این پدیده را با کاربردهای بالقوه آینده در محاسبات کوانتومی فوتونیک و منابع نور کوانتومی الکترون آزاد لینک کردند.
این مطالعه که در Physical Review X منتشر شد، توسط Ph.D. دانشجویان یووال آدیو و شای تسهس از تکنیون، همراه با هائو هو از دانشگاه فناوری نانیانگ در سنگاپور (اکنون استاد دانشگاه نانجینگ در چین است). تحت نظارت پروفسور ایدو کامینر و پروفسور گای بارتال از تکنیون، با همکاری همکارانی از چین: پروفسور هونگ شنگ چن و پروفسور شیائو لین از دانشگاه ژجیانگ بود.
برهمکنش الکترون های آزاد با نور زمینه ساز بسیاری از پدیده های تابشی شناخته شده است و به کاربردهای متعددی در علم و صنعت منجر شده است. یکی از مهمترین این اثرات همکنشی، تابش چرنکوف است - تابش الکترومغناطیسی که وقتی یک ذره باردار، مانند یک الکترون، با سرعتی بیشتر از فاز سرعت نور در آن رسانه medium خاص، در یک رسانه حرکت می کند، گسیل می شود.
این معادل نوری ِ یک بوم مافوق صوت super sonic boom است که برای مثال زمانی اتفاق می افتد که یک جت سریعتر از سرعت صوت حرکت کند. در نتیجه، تابش چرنکوف گاهی اوقات "موج شوک اوپتیکال" optical shock wave نامیده می شود. این پدیده در سال 1934 کشف شد. در سال 1958، دانشمندانی که آن را کشف کردند، جایزه نوبل فیزیک را دریافت کردند.
از آن زمان، طی بیش از 80 سال تحقیق، بررسی تابش چرنکوف منجر به توسعه انبوهی از کاربردها شد که بیشتر آنها برای دیتکتور های شناسایی ذرات و تصویربرداری پزشکی بودند. با این حال، با وجود مشغولیت شدید با این پدیده، بخش عمده ای از تحقیقات نظری و تمام مانیفستیشن های تجربی مربوط به تابش چرنکوف در فضای سه بعدی و توصیف آن بر اساس الکترومغناطیس کلاسیک است.
اکنون، محققان تکنیون اولین مشاهدات تجربی تابش دوبعدی چرنکوف را ارائه میکنند و نشان میدهند که در فضای دو بعدی، تابش به شیوهای کاملاً متفاوت رفتار میکند – برای اولین بار، توصیف کوانتومی نور برای توضیح نتایج تجربی ضروری است.
محققان ساختار چندلایه خاصی را مهندسی کردند که تعامل بین الکترونهای آزاد و امواج نوری را که در امتداد یک سطح حرکت میکنند، ممکن میسازد. مهندسی هوشمند سازه امکان اولین اندازه گیری تابش دوبعدی چرنکوف را فراهم کرد. ابعاد کم اثر اجازه می دهد نگاهی اجمالی به ماهیت کوانتومی فرآیند گسیل تابش از الکترون های آزاد داشته باشیم: شمارش تعداد فوتون های (ذرات کوانتومی نور) گسیل شده از یک تک الکترون و شواهد غیرمستقیم از درهم تنیدگی الکترون ها با امواج نوری که گسیل می کنند.
🆔 @phys_Q
Telegram
attach 📎
👍2❤1
🟣 پرده برداری از ویژگی های کوانتومی تابش radiation - برهمکنش 2D محققان را سورپرایز کرد
محققان ساختار چندلایه خاصی را مهندسی کردند که تعامل بین الکترونهای آزاد و امواج نوری را که در امتداد یک سطح حرکت میکنند، ممکن میسازد. مهندسی هوشمند سازه امکان اولین اندازه گیری تابش دوبعدی چرنکوف را فراهم کرد. ابعاد کم اثر اجازه می دهد نگاهی اجمالی به ماهیت کوانتومی فرآیند گسیل تابش از الکترون های آزاد داشته باشیم: شمارش تعداد فوتون های (ذرات کوانتومی نور) گسیل شده از یک تک الکترون و شواهد غیرمستقیم از درهم تنیدگی الکترون ها با امواج نوری که گسیل می کنند.
قسمت نخست
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/9669
قسمت دوم
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/9671
🆔 @phys_Q
محققان ساختار چندلایه خاصی را مهندسی کردند که تعامل بین الکترونهای آزاد و امواج نوری را که در امتداد یک سطح حرکت میکنند، ممکن میسازد. مهندسی هوشمند سازه امکان اولین اندازه گیری تابش دوبعدی چرنکوف را فراهم کرد. ابعاد کم اثر اجازه می دهد نگاهی اجمالی به ماهیت کوانتومی فرآیند گسیل تابش از الکترون های آزاد داشته باشیم: شمارش تعداد فوتون های (ذرات کوانتومی نور) گسیل شده از یک تک الکترون و شواهد غیرمستقیم از درهم تنیدگی الکترون ها با امواج نوری که گسیل می کنند.
قسمت نخست
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/9669
قسمت دوم
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/9671
🆔 @phys_Q
🟣 پرده برداری از ویژگی های کوانتومی تابش radiation - برهمکنش 2D محققان را سورپرایز کرد
قسمت دوم
در این کانتکست، "درهم تنیدگی" entanglement به مفهوم "همبستگی" correlation بین خواص الکترون و خواص نور ساطع شده است، به طوری که اندازه گیری یکی اطلاعاتی در مورد دیگری ارائه می دهد. شایان ذکر است که جایزه نوبل فیزیک 2022 برای انجام مجموعه ای از آزمایشات نشان دهنده اثرات درهم تنیدگی کوانتومی (در سیستم های متفاوت از آنچه در تحقیق حاضر نشان داده شده است) اعطا شد.
به گفته یووال آدیو: «نتیجه مطالعه ای که بیش از همه ما را شگفت زده کرد، مربوط به کارایی گسیل تابش الکترون در آزمایش است: در حالی که پیشرفته ترین آزمایش هایی که قبل از آزمایش حاضر بودند رژیمی را به دست آوردند که اغلب تابش گسیل شده یک الکترون از صد الکترون انجام شد. در اینجا، ما موفق به دستیابی به یک رژیم همکنشی شدیم که در آن هر الکترون تابش گسیل می کرد. به عبارت دیگر، ما توانستیم بهبودی بیش از دو مرتبه در بازده برهمکنشی (که «قدرت کوپلینگ» نیز نامیده میشود) را نشان دهیم. این نتیجه به پیشرفت پیشرفتهای مدرن منابع تابشی کارآمد الکترونی کمک میکند.»
پروفسور کمینر اظهار داشت: "تابش گسیل شده از الکترون ها یک پدیده قدیمی است که برای بیش از صد سال مورد تحقیق قرار گرفته است و مدت ها پیش در فناوری بکار گرفته شده است، به عنوان مثال می توان به اجاق مایکروویو خانگی اشاره کرد. برای سالهای متمادی، به نظر میرسید که همه چیزها را درباره تابش الکترونی میدانیم ، بنابراین، این ایده که این نوع تابش قبلاً به طور کامل توسط فیزیک کلاسیک توصیف شده ، مورد اعتنا بود. در تضاد قابل توجه با این مفهوم، دستگاه تجربی ما اجازه می دهد تا ماهیت کوانتومی تابش الکترونی آشکار شود. آزمایش جدیدی که اکنون منتشر شده است ماهیت فوتونیک کوانتومی تابش الکترونی را بررسی می کند.
او ادامه میدهد: «این آزمایش بخشی از یک تغییر الگو در نحوه درک ما از این تابش و به طور گستردهتر، رابطه بین الکترونها و تابشی است که گسیل میکنند. به عنوان مثال، اکنون میدانیم که الکترونهای آزاد میتوانند با فوتونهایی که ساطع میکنند درهمتنیده شوند. دیدن نشانه هایی از این پدیده در آزمایش هم شگفت انگیز و هم هیجان انگیز است.»
به گفته شای تسهس، «در آزمایش جدید یووال آدیو، ما الکترون ها را مجبور کردیم که در مجاورت یک سطح فوتونیک-پلاسمونیک که من بر اساس تکنیکی که در آزمایشگاه پروفسور گای بارتال توسعه داده بودم، حرکت کنند. سرعت الکترون به طور دقیق تنظیم شد تا قدرت کوپلینگ ، بیشتر از آنچه در شرایط معمول به دست می آید، بدست آید. چیزی که کوپلینگ تابش سه بعدی نام دارد. در قلب فرآیند، ماهیت کوانتومی گسیل خودبخودی تابش را مشاهده می کنیم که در بسته های مجزای انرژی به نام فوتون ها به دست می آید. به این ترتیب، این آزمایش نگاه جدیدی به ماهیت کوانتومی فوتون ها ست.
Reference: “Observation of 2D Cherenkov Radiation” by Yuval Adiv, Hao Hu, Shai Tsesses, Raphael Dahan, Kangpeng Wang, Yaniv Kurman, Alexey Gorlach, Hongsheng Chen, Xiao Lin, Guy Bartal and Ido Kaminer, 6 January 2023, Physical Review X.
DOI: 10.1103/PhysRevX.13.011002
🆔 @phys_Q
قسمت دوم
در این کانتکست، "درهم تنیدگی" entanglement به مفهوم "همبستگی" correlation بین خواص الکترون و خواص نور ساطع شده است، به طوری که اندازه گیری یکی اطلاعاتی در مورد دیگری ارائه می دهد. شایان ذکر است که جایزه نوبل فیزیک 2022 برای انجام مجموعه ای از آزمایشات نشان دهنده اثرات درهم تنیدگی کوانتومی (در سیستم های متفاوت از آنچه در تحقیق حاضر نشان داده شده است) اعطا شد.
به گفته یووال آدیو: «نتیجه مطالعه ای که بیش از همه ما را شگفت زده کرد، مربوط به کارایی گسیل تابش الکترون در آزمایش است: در حالی که پیشرفته ترین آزمایش هایی که قبل از آزمایش حاضر بودند رژیمی را به دست آوردند که اغلب تابش گسیل شده یک الکترون از صد الکترون انجام شد. در اینجا، ما موفق به دستیابی به یک رژیم همکنشی شدیم که در آن هر الکترون تابش گسیل می کرد. به عبارت دیگر، ما توانستیم بهبودی بیش از دو مرتبه در بازده برهمکنشی (که «قدرت کوپلینگ» نیز نامیده میشود) را نشان دهیم. این نتیجه به پیشرفت پیشرفتهای مدرن منابع تابشی کارآمد الکترونی کمک میکند.»
پروفسور کمینر اظهار داشت: "تابش گسیل شده از الکترون ها یک پدیده قدیمی است که برای بیش از صد سال مورد تحقیق قرار گرفته است و مدت ها پیش در فناوری بکار گرفته شده است، به عنوان مثال می توان به اجاق مایکروویو خانگی اشاره کرد. برای سالهای متمادی، به نظر میرسید که همه چیزها را درباره تابش الکترونی میدانیم ، بنابراین، این ایده که این نوع تابش قبلاً به طور کامل توسط فیزیک کلاسیک توصیف شده ، مورد اعتنا بود. در تضاد قابل توجه با این مفهوم، دستگاه تجربی ما اجازه می دهد تا ماهیت کوانتومی تابش الکترونی آشکار شود. آزمایش جدیدی که اکنون منتشر شده است ماهیت فوتونیک کوانتومی تابش الکترونی را بررسی می کند.
او ادامه میدهد: «این آزمایش بخشی از یک تغییر الگو در نحوه درک ما از این تابش و به طور گستردهتر، رابطه بین الکترونها و تابشی است که گسیل میکنند. به عنوان مثال، اکنون میدانیم که الکترونهای آزاد میتوانند با فوتونهایی که ساطع میکنند درهمتنیده شوند. دیدن نشانه هایی از این پدیده در آزمایش هم شگفت انگیز و هم هیجان انگیز است.»
به گفته شای تسهس، «در آزمایش جدید یووال آدیو، ما الکترون ها را مجبور کردیم که در مجاورت یک سطح فوتونیک-پلاسمونیک که من بر اساس تکنیکی که در آزمایشگاه پروفسور گای بارتال توسعه داده بودم، حرکت کنند. سرعت الکترون به طور دقیق تنظیم شد تا قدرت کوپلینگ ، بیشتر از آنچه در شرایط معمول به دست می آید، بدست آید. چیزی که کوپلینگ تابش سه بعدی نام دارد. در قلب فرآیند، ماهیت کوانتومی گسیل خودبخودی تابش را مشاهده می کنیم که در بسته های مجزای انرژی به نام فوتون ها به دست می آید. به این ترتیب، این آزمایش نگاه جدیدی به ماهیت کوانتومی فوتون ها ست.
Reference: “Observation of 2D Cherenkov Radiation” by Yuval Adiv, Hao Hu, Shai Tsesses, Raphael Dahan, Kangpeng Wang, Yaniv Kurman, Alexey Gorlach, Hongsheng Chen, Xiao Lin, Guy Bartal and Ido Kaminer, 6 January 2023, Physical Review X.
DOI: 10.1103/PhysRevX.13.011002
🆔 @phys_Q
Telegram
attach 📎
👍1
🟣 نسبیت علّی Causal Relativity
در کانتکست نسبیّتی ، علیّت به این پرسش لینک می شود که کدام رویدادها باعث کدام رویدادهای دیگر می شوند (لاتین causa، دلیل، علت) یا به طور کلی تر، می توانند بر آنها تأثیر بگذارند. در نسبیت خاص، هیچ چیز، هیچ آبجکت متحرکی و هیچ اطلاعاتی ، و هیچ افکت یا اثری نمی تواند سریعتر از نور حرکت کند. بنابراین، در اصل، یک رویداد تنها زمانی می تواند روی رویداد دیگری تأثیر بگذارد ، که داخل مخروط نوری Light cone قرار بگیرد.
و همچنین اثر یا افکت فرضی (مانند یک سیگنال یا یک نیرو) نباید سریعتر از نور منتقل شود. به عبارت دیگر، انتشار نور ساختار علّی فضازمان را تعیین میکند (رجوع.کنید.به.مخروط نور).
مدلها و نظریههایی که این ساختار را در نظر میگیرند، علّی Causal نامیده میشوند - به عنوان مثال، نظریههای میدان کوانتومی نسبیتی در نسبیت عام، محدودیت سرعت کیهانی، سرعت نور فقط به صورت لوکال تعریف میشود: در یک رقابت کنار هم، هیچ آبجکت و هیچ افکتی نمیتواند از سیگنال نوری سبقت بگیرد. همچنین از این موضوع می توان یک ساختار علّی استخراج کرد، و تعیین کرد(دترمین) که کدام رویدادها میتوانند بر کدام رویدادهای دیگر تأثیر بگذارند. بدآنسان که گرانش سیگنالهای نوری را تحریف میکند و به اتساع می اندازد ، موضوع در نسبیت عام پیچیدهتر از نسبیت خاص میگردد. اگرچه این امر تحلیل را تا حدودی پیچیدهتر میکند و این یعنی طرح و پیگیری علیّت ، حتی در نسبیت عام به سادگی طرح آن در نسبیت خاص نیست .
علیّت اصلی فلسفی است و فلسفه ، سابجکت ذهنی ما پیرامون آبجکت های موجود در دنیای ماست . علیّت از طرح در دوره افلاتون و ارسطو تا تئوریزه شدن توسط توماس قدیس و تا تئوریزاسیون مجدد آن توسط هیوم و از ابراز بدبینی به آن توسط فلاسفه برجسته مانند راسل و ... در تغییر بوده است . اما برای اینکه تئوری نسبیت را علّی بدانیم لازم نیست علیّت را بعنوان اصل فلسفی یا برهان علیّت الهیات بپذیریم و منظور از آن تنها به ترتیب رویداد ها در یک فریم ساکن یا لخت است .
🆔 @phys_Q
در کانتکست نسبیّتی ، علیّت به این پرسش لینک می شود که کدام رویدادها باعث کدام رویدادهای دیگر می شوند (لاتین causa، دلیل، علت) یا به طور کلی تر، می توانند بر آنها تأثیر بگذارند. در نسبیت خاص، هیچ چیز، هیچ آبجکت متحرکی و هیچ اطلاعاتی ، و هیچ افکت یا اثری نمی تواند سریعتر از نور حرکت کند. بنابراین، در اصل، یک رویداد تنها زمانی می تواند روی رویداد دیگری تأثیر بگذارد ، که داخل مخروط نوری Light cone قرار بگیرد.
و همچنین اثر یا افکت فرضی (مانند یک سیگنال یا یک نیرو) نباید سریعتر از نور منتقل شود. به عبارت دیگر، انتشار نور ساختار علّی فضازمان را تعیین میکند (رجوع.کنید.به.مخروط نور).
مدلها و نظریههایی که این ساختار را در نظر میگیرند، علّی Causal نامیده میشوند - به عنوان مثال، نظریههای میدان کوانتومی نسبیتی در نسبیت عام، محدودیت سرعت کیهانی، سرعت نور فقط به صورت لوکال تعریف میشود: در یک رقابت کنار هم، هیچ آبجکت و هیچ افکتی نمیتواند از سیگنال نوری سبقت بگیرد. همچنین از این موضوع می توان یک ساختار علّی استخراج کرد، و تعیین کرد(دترمین) که کدام رویدادها میتوانند بر کدام رویدادهای دیگر تأثیر بگذارند. بدآنسان که گرانش سیگنالهای نوری را تحریف میکند و به اتساع می اندازد ، موضوع در نسبیت عام پیچیدهتر از نسبیت خاص میگردد. اگرچه این امر تحلیل را تا حدودی پیچیدهتر میکند و این یعنی طرح و پیگیری علیّت ، حتی در نسبیت عام به سادگی طرح آن در نسبیت خاص نیست .
علیّت اصلی فلسفی است و فلسفه ، سابجکت ذهنی ما پیرامون آبجکت های موجود در دنیای ماست . علیّت از طرح در دوره افلاتون و ارسطو تا تئوریزه شدن توسط توماس قدیس و تا تئوریزاسیون مجدد آن توسط هیوم و از ابراز بدبینی به آن توسط فلاسفه برجسته مانند راسل و ... در تغییر بوده است . اما برای اینکه تئوری نسبیت را علّی بدانیم لازم نیست علیّت را بعنوان اصل فلسفی یا برهان علیّت الهیات بپذیریم و منظور از آن تنها به ترتیب رویداد ها در یک فریم ساکن یا لخت است .
🆔 @phys_Q
Telegram
attach 📎
🟣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 ششم
✦ فضایی برای فکر کردن
اگر نظریه پردازان ریسمان درست بگویند، فضا از درهم تنیدگی کوانتومی ساخته شده است و زمان نیز احتمالا همینطور باشد. اما واقعاً چه معنایی خواهد داشت؟ چگونه می توان فضا را از درهم تنیدگی بین آبجکت ها «ساخته» کرد، مگر اینکه آن آبجکت ها خودشان در جایی باشند؟ چگونه آن آبجکت ها می توانند در هم تنیده شوند بدون اینکه زمان و تغییر را تجربه کنند؟ و آبجکت ها بدون سکونت در یک مکان و زمان حقیقی چه نوع وجودی می توانند داشته باشند؟
اینها سؤالاتی هستند که در مورد فلسفه هستند - و در واقع، فیلسوفان فیزیک آنها را جدی می گیرند. " فضازمانی که می تواند ایمرج یابد چه کوفتی هست دیگه؟" از النور ناکس، فیلسوف فیزیک در کالج کینگ لندن همین سوال را پرسیدیم . او می گوید که از نظر شهودی، این غیرممکن به نظر می رسد. اما ناکس تصور نمی کند که این چندان مشکلی باشد. او می گوید: «شهود ما گاهی وحشتناک اند. آنها "در ساوانای آفریقا در تعامل با آبجکت های ماکرو و سیالات کلان و حیوانات بیولوژیکی تکامل یافته اند" و تمایل ندارند به دنیای مکانیک کوانتومی منتقل شوند. وقتی صحبت از گرانش کوانتومی به میان میآید، ناکس نتیجه میگیرد: «موضوع چیست؟» و «کجا وجود دارد؟» سؤالهای درستی نیستند.
مطمئناً درست است که آبجکت ها در زندگی روزمره در مکان هایی حضور دارند. اما همانطور که ناکس و بسیاری دیگر اشاره می کنند، این بدان معنا نیست که فضا و زمان باید فاندامنتال باشند - فقط باید به طور قابل اعتماد از هر چیزی که بنیادین است ایمرج شوند. کریستین وتریچ، فیلسوف فیزیک در دانشگاه ژنو، می گوید یک مایع را در نظر بگیرید. در نهایت متشکل از ذرات بنیادی ، مانند الکترونها و پروتونها و نوترونها یا حتی بنیادیتر، کوارکها و لپتونهاست. آیا کوارک ها و لپتون ها ویژگی مایع دارند؟ این منطقی نیست، درست است؟... با این وجود، وقتی این ذرات بنیادی به تعداد کافی کنار هم جمع شوند و رفتار خاصی را با هم نشان دهند، رفتار جمعی، آنگاه به گونهای عمل میکنند که شبیه مایع است.»
وتریچ میگوید فضا و زمان میتوانند در نظریه ریسمان و دیگر نظریههای گرانش کوانتومی به همین شکل عمل کنند. به طور خاص، فضا-زمان احتمالا از موادی که ما معمولاً در زندگی در جهان ماده و انرژی می نامیم- ایمرج یابند ، وتریچ میگوید: « چنین نیست که ما ابتدا فضا و زمان داشته باشیم و سپس مواردی را اضافه کنیم. بلکه چیز احتمالی مادی (ماده یا انرژی) شرط لازم برای وجود فضا زمان است. این هنوز یک ارتباط بسیار نزدیک است، اما درست خلاف آنچه که احتمالا در ابتدا فکر می کردید.»
اما راه های دیگری برای تفسیر آخرین یافته ها وجود دارد. به گفته آلیسا نی، فیلسوف فیزیک در دانشگاه کالیفرنیا، دیویس، همخوانی AdS/CFT اغلب به عنوان نمونه ای از چگونگی ایمرج فضازمان از یک سیستم کوانتومی در نظر گرفته می شود، اما احتمالا در واقع آن چیزی نباشد که نشان می دهد. نی میگوید: «AdS/CFT این توانایی را به شما میدهد تا یک کتابچه راهنمای ترجمه بین فکت های مربوط به فضازمان و فکت های نظریه کوانتومی ارائه دهید. این با این ادعا که فضازمان ایمرجنتال است و برخی از نظریههای کوانتومی بنیادی سازگار است.» او می گوید، اما برعکس آن نیز صادق است. این همخوانی میتواند به این معنا باشد که نظریه کوانتومی ایمرجنتال و فضا-زمان بنیادی است - یا اینکه هیچ کدام بنیادی نیستند و نظریه بنیادی حتی عمیقتری وجود دارد. نی می گوید که ایمرج ادعای قوی ای است که می توان آن را مطرح کرد، و او به این احتمال که درست باشد خوشبین است. "اما دستکم تنها با نگاه کردن به AdS/CFT، من هنوز استدلال روشنی برای ایمرج نمی بینم."
🆔 @phys_Q
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 ششم
✦ فضایی برای فکر کردن
اگر نظریه پردازان ریسمان درست بگویند، فضا از درهم تنیدگی کوانتومی ساخته شده است و زمان نیز احتمالا همینطور باشد. اما واقعاً چه معنایی خواهد داشت؟ چگونه می توان فضا را از درهم تنیدگی بین آبجکت ها «ساخته» کرد، مگر اینکه آن آبجکت ها خودشان در جایی باشند؟ چگونه آن آبجکت ها می توانند در هم تنیده شوند بدون اینکه زمان و تغییر را تجربه کنند؟ و آبجکت ها بدون سکونت در یک مکان و زمان حقیقی چه نوع وجودی می توانند داشته باشند؟
اینها سؤالاتی هستند که در مورد فلسفه هستند - و در واقع، فیلسوفان فیزیک آنها را جدی می گیرند. " فضازمانی که می تواند ایمرج یابد چه کوفتی هست دیگه؟" از النور ناکس، فیلسوف فیزیک در کالج کینگ لندن همین سوال را پرسیدیم . او می گوید که از نظر شهودی، این غیرممکن به نظر می رسد. اما ناکس تصور نمی کند که این چندان مشکلی باشد. او می گوید: «شهود ما گاهی وحشتناک اند. آنها "در ساوانای آفریقا در تعامل با آبجکت های ماکرو و سیالات کلان و حیوانات بیولوژیکی تکامل یافته اند" و تمایل ندارند به دنیای مکانیک کوانتومی منتقل شوند. وقتی صحبت از گرانش کوانتومی به میان میآید، ناکس نتیجه میگیرد: «موضوع چیست؟» و «کجا وجود دارد؟» سؤالهای درستی نیستند.
مطمئناً درست است که آبجکت ها در زندگی روزمره در مکان هایی حضور دارند. اما همانطور که ناکس و بسیاری دیگر اشاره می کنند، این بدان معنا نیست که فضا و زمان باید فاندامنتال باشند - فقط باید به طور قابل اعتماد از هر چیزی که بنیادین است ایمرج شوند. کریستین وتریچ، فیلسوف فیزیک در دانشگاه ژنو، می گوید یک مایع را در نظر بگیرید. در نهایت متشکل از ذرات بنیادی ، مانند الکترونها و پروتونها و نوترونها یا حتی بنیادیتر، کوارکها و لپتونهاست. آیا کوارک ها و لپتون ها ویژگی مایع دارند؟ این منطقی نیست، درست است؟... با این وجود، وقتی این ذرات بنیادی به تعداد کافی کنار هم جمع شوند و رفتار خاصی را با هم نشان دهند، رفتار جمعی، آنگاه به گونهای عمل میکنند که شبیه مایع است.»
وتریچ میگوید فضا و زمان میتوانند در نظریه ریسمان و دیگر نظریههای گرانش کوانتومی به همین شکل عمل کنند. به طور خاص، فضا-زمان احتمالا از موادی که ما معمولاً در زندگی در جهان ماده و انرژی می نامیم- ایمرج یابند ، وتریچ میگوید: « چنین نیست که ما ابتدا فضا و زمان داشته باشیم و سپس مواردی را اضافه کنیم. بلکه چیز احتمالی مادی (ماده یا انرژی) شرط لازم برای وجود فضا زمان است. این هنوز یک ارتباط بسیار نزدیک است، اما درست خلاف آنچه که احتمالا در ابتدا فکر می کردید.»
اما راه های دیگری برای تفسیر آخرین یافته ها وجود دارد. به گفته آلیسا نی، فیلسوف فیزیک در دانشگاه کالیفرنیا، دیویس، همخوانی AdS/CFT اغلب به عنوان نمونه ای از چگونگی ایمرج فضازمان از یک سیستم کوانتومی در نظر گرفته می شود، اما احتمالا در واقع آن چیزی نباشد که نشان می دهد. نی میگوید: «AdS/CFT این توانایی را به شما میدهد تا یک کتابچه راهنمای ترجمه بین فکت های مربوط به فضازمان و فکت های نظریه کوانتومی ارائه دهید. این با این ادعا که فضازمان ایمرجنتال است و برخی از نظریههای کوانتومی بنیادی سازگار است.» او می گوید، اما برعکس آن نیز صادق است. این همخوانی میتواند به این معنا باشد که نظریه کوانتومی ایمرجنتال و فضا-زمان بنیادی است - یا اینکه هیچ کدام بنیادی نیستند و نظریه بنیادی حتی عمیقتری وجود دارد. نی می گوید که ایمرج ادعای قوی ای است که می توان آن را مطرح کرد، و او به این احتمال که درست باشد خوشبین است. "اما دستکم تنها با نگاه کردن به AdS/CFT، من هنوز استدلال روشنی برای ایمرج نمی بینم."
🆔 @phys_Q
Telegram
attach 📎
Forwarded from کوانتوم مکانیک🕊
🟣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
Source:
https://www.scientificamerican.com/article/what-is-spacetime-really-made-of/
🆔 @phys_Q
✦ 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
Source:
https://www.scientificamerican.com/article/what-is-spacetime-really-made-of/
🆔 @phys_Q
👍1
🟣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 هفتم
✦ فضایی برای فکر کردن
یک چالش مسلماً بزرگتر برای تصویر نظریه ریسمان از ایمرجنت فضازمان ، در همخوانی AdS/CFT، پنهان است. ساسکیند میگوید:
"ما در فضای آنتی دی سیتر AdS زندگی نمیکنیم. ما در چیزی بسیار نزدیکتر به فضای دی سیتر dS زندگی می کنیم. فضای دی سیتر یک یونیورس در حال شتاب و انبساط accelerating and expanding بسیار شبیه یونیورس ما را توصیف می کند. "
ساسکیند نتیجه می گیرد:
" ما ابهامی در چگونگی اعمال [هولوگرافی] در یونیورس نداریم ، کشف چگونگی تنظیم این نوع همخوانی برای فضایی که شباهت بیشتری به یونیورس واقعی دارد، یکی از مهمترین مسائل نظریهپردازان ریسمان است. "
ون رامسدونک میگوید:
" تصور میکنم اکنون میتوانیم بهتر بفهمیم که چگونه میتوان به یک ورژن کاسمولوژیکال از این موضوع دست یافت."
در نهایت، خبر تایید کننده – یا فقدان آن – از آخرین شتابدهندههای ذرات است، که هیچ مدرکی برای ذرات اضافی پیشبینیشده توسط ابرتقارن supersymmetry پیدا نکردهاند، ایدهای که نظریه ریسمان بر آن تکیه دارد. ابرتقارن حکم می کند که همه ذرات شناخته شده " super partners" خود را داشته باشند که تعداد ذرات بنیادی را دو برابر می کند. اما برخورد دهنده بزرگ هادرونی سرن در نزدیکی ژنو که تا حدی برای جستجوی سوپر پارتنر طراحی شده است، هیچ نشانه ای از آنها ندیده است. ساسکیند میگوید:
«همه ورژن های واقعاً دقیق [فضا زمان ایمرجنت] که ما داریم در تئوریهای ابر تقارنی هستند. هنگامی که ابرتقارن ندارید، توانایی پیگیری ریاضی ِ معادلات از دستان شما خارج می شود.
🆔 @phys_Q
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 هفتم
✦ فضایی برای فکر کردن
یک چالش مسلماً بزرگتر برای تصویر نظریه ریسمان از ایمرجنت فضازمان ، در همخوانی AdS/CFT، پنهان است. ساسکیند میگوید:
"ما در فضای آنتی دی سیتر AdS زندگی نمیکنیم. ما در چیزی بسیار نزدیکتر به فضای دی سیتر dS زندگی می کنیم. فضای دی سیتر یک یونیورس در حال شتاب و انبساط accelerating and expanding بسیار شبیه یونیورس ما را توصیف می کند. "
ساسکیند نتیجه می گیرد:
" ما ابهامی در چگونگی اعمال [هولوگرافی] در یونیورس نداریم ، کشف چگونگی تنظیم این نوع همخوانی برای فضایی که شباهت بیشتری به یونیورس واقعی دارد، یکی از مهمترین مسائل نظریهپردازان ریسمان است. "
ون رامسدونک میگوید:
" تصور میکنم اکنون میتوانیم بهتر بفهمیم که چگونه میتوان به یک ورژن کاسمولوژیکال از این موضوع دست یافت."
در نهایت، خبر تایید کننده – یا فقدان آن – از آخرین شتابدهندههای ذرات است، که هیچ مدرکی برای ذرات اضافی پیشبینیشده توسط ابرتقارن supersymmetry پیدا نکردهاند، ایدهای که نظریه ریسمان بر آن تکیه دارد. ابرتقارن حکم می کند که همه ذرات شناخته شده " super partners" خود را داشته باشند که تعداد ذرات بنیادی را دو برابر می کند. اما برخورد دهنده بزرگ هادرونی سرن در نزدیکی ژنو که تا حدی برای جستجوی سوپر پارتنر طراحی شده است، هیچ نشانه ای از آنها ندیده است. ساسکیند میگوید:
«همه ورژن های واقعاً دقیق [فضا زمان ایمرجنت] که ما داریم در تئوریهای ابر تقارنی هستند. هنگامی که ابرتقارن ندارید، توانایی پیگیری ریاضی ِ معادلات از دستان شما خارج می شود.
🆔 @phys_Q
Telegram
attach 📎
👍1
🟣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 هشتم
✦ اتم های فضازمان
نظریه ریسمان تنها ایده ای نیست که نشان می دهد فضا-زمان ایمرجنتال است. اَبی اشتکار ، فیزیکدان دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، می گوید که نظریه ریسمان " به عمل به وعده های خود به عنوان راهی برای متحد کردن گرانش و مکانیک کوانتومی ناکام مانده است." قدرت نظریه ریسمان در حال حاضر در ارائه مجموعه ای بسیار غنی از ابزارها است که به طور گسترده در سراسر طیف فیزیک مورد استفاده قرار گرفته است. اشتکار یکی از پیشگامان اصلی محبوب ترین جایگزین برای نظریه ریسمان است که به عنوان گرانش کوانتومی حلقه شناخته می شود. در گرانش کوانتومی حلقه، فضا و زمان مانند نسبیت عام صاف و پیوسته نیستند – در عوض از اجزای گسسته ساخته شده اند، چیزی که اشتکار آن را «تکه ها chunks یا اتم های فضازمان» می نامد.
این اتمهای فضازمان در شبکه ای network به هم کانکت شدهاند و سطوح یکبعدی و دو بعدی آنها را در کنار هم دیگر گذاشته تا متخصصان گرانش کوانتومی حلقه، آن را فوم اسپین spin foam بنامند. و علیرغم اینکه فوم مذکور به دو بعد 2D محدود می شود، یونیورس چهار بعدی ما را با سه بعد فضا و یکی بعد زمان به وجود می آورد. اشتکار آن را به لباس تشبیه می کند. او می گوید:
«اگر به پیراهن خود نگاه کنید، مانند یک سطح دو بعدی به نظر می رسد. اگر فقط یک ذره بین بردارید، بلافاصله خواهید دید که تمام آن نخ های یک بعدی است. آن نخ ها به قدری متراکم هستند که برای تمام اهداف عملی، می توانید پیراهن را به عنوان یک سطح دو بعدی تصور کنید. بنابراین، به طور مشابه، فضای اطراف ما مانند یک پیوستار سه بعدی به نظر می رسد. اما واقعاً یک تلاقی بین این [اتمهای فضازمان] وجود دارد.»
اگرچه نظریه ریسمان و گرانش کوانتومی حلقه هر دو نشان میدهند که فضازمان ایمرجنتال است، اما نوع ایمرج در این دو نظریه متفاوت است. نظریه ریسمان پیشنهاد می کند که فضازمان (یا حداقل فضا) از رفتار یک سیستم به ظاهر بی ربط به درهم تنیدگی ایمرج می یابد. به این فکر کنید که چگونه ترافیک از تصمیمات جمعی رانندگان ایمرج می یابد. اتومبیلها از ترافیک ساخته نشدهاند، اتومبیلها ترافیک را ایجاد میکنند. از سوی دیگر، در گرانش کوانتومی حلقه، ایمرج فضازمان بیشتر شبیه تپههای ماسهای شیبدار است که از حرکت جمعی دانههای شن در باد ایمرج مییابند . فضازمان آشنای منعطف از رفتار جمعی «دانههای» کوچک فضازمان ناشی میشود. مانند تپه های شنی، دانه ها هنوز ماسه هستند، حتی اگر دانه های کریستالین از نزدیک مانند تپه های شنی موج دار به نظر نمی رسند یا رفتار نمی کنند.
علیرغم این تفاوتها، هم گرانش کوانتومی حلقه و هم نظریه ریسمان نشان میدهند که فضازمان از یک رئالیتی زیرین ایمرج می یابد. فقط تئوری های پیشنهادی گرانش کوانتومی نیستند که به این سو اشاره می کنند. تئوری تنظیمات علّی causal set theory ، یکی دیگر از رقبای نظریه گرانش کوانتومی، معتقد است که فضا و زمان از اجزای components فاندامنتال تری ساخته شده اند. ناکس knox میگوید:
"واقعاً شگفتانگیز است که پیرامون اکثر نظریههای قابل قبول گرانش کوانتومی که ما داریم، به نوعی پیام آنها این است که بله، فضازمان نسبیت عام در سطح بنیادی وجود ندارد. وقتی تئوری های مختلف گرانش کوانتومی حداقل بر سر چیزی توافق دارند، افراد بسیار هیجان زده می شوند."
🆔 @phys_Q
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 هشتم
✦ اتم های فضازمان
نظریه ریسمان تنها ایده ای نیست که نشان می دهد فضا-زمان ایمرجنتال است. اَبی اشتکار ، فیزیکدان دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، می گوید که نظریه ریسمان " به عمل به وعده های خود به عنوان راهی برای متحد کردن گرانش و مکانیک کوانتومی ناکام مانده است." قدرت نظریه ریسمان در حال حاضر در ارائه مجموعه ای بسیار غنی از ابزارها است که به طور گسترده در سراسر طیف فیزیک مورد استفاده قرار گرفته است. اشتکار یکی از پیشگامان اصلی محبوب ترین جایگزین برای نظریه ریسمان است که به عنوان گرانش کوانتومی حلقه شناخته می شود. در گرانش کوانتومی حلقه، فضا و زمان مانند نسبیت عام صاف و پیوسته نیستند – در عوض از اجزای گسسته ساخته شده اند، چیزی که اشتکار آن را «تکه ها chunks یا اتم های فضازمان» می نامد.
این اتمهای فضازمان در شبکه ای network به هم کانکت شدهاند و سطوح یکبعدی و دو بعدی آنها را در کنار هم دیگر گذاشته تا متخصصان گرانش کوانتومی حلقه، آن را فوم اسپین spin foam بنامند. و علیرغم اینکه فوم مذکور به دو بعد 2D محدود می شود، یونیورس چهار بعدی ما را با سه بعد فضا و یکی بعد زمان به وجود می آورد. اشتکار آن را به لباس تشبیه می کند. او می گوید:
«اگر به پیراهن خود نگاه کنید، مانند یک سطح دو بعدی به نظر می رسد. اگر فقط یک ذره بین بردارید، بلافاصله خواهید دید که تمام آن نخ های یک بعدی است. آن نخ ها به قدری متراکم هستند که برای تمام اهداف عملی، می توانید پیراهن را به عنوان یک سطح دو بعدی تصور کنید. بنابراین، به طور مشابه، فضای اطراف ما مانند یک پیوستار سه بعدی به نظر می رسد. اما واقعاً یک تلاقی بین این [اتمهای فضازمان] وجود دارد.»
اگرچه نظریه ریسمان و گرانش کوانتومی حلقه هر دو نشان میدهند که فضازمان ایمرجنتال است، اما نوع ایمرج در این دو نظریه متفاوت است. نظریه ریسمان پیشنهاد می کند که فضازمان (یا حداقل فضا) از رفتار یک سیستم به ظاهر بی ربط به درهم تنیدگی ایمرج می یابد. به این فکر کنید که چگونه ترافیک از تصمیمات جمعی رانندگان ایمرج می یابد. اتومبیلها از ترافیک ساخته نشدهاند، اتومبیلها ترافیک را ایجاد میکنند. از سوی دیگر، در گرانش کوانتومی حلقه، ایمرج فضازمان بیشتر شبیه تپههای ماسهای شیبدار است که از حرکت جمعی دانههای شن در باد ایمرج مییابند . فضازمان آشنای منعطف از رفتار جمعی «دانههای» کوچک فضازمان ناشی میشود. مانند تپه های شنی، دانه ها هنوز ماسه هستند، حتی اگر دانه های کریستالین از نزدیک مانند تپه های شنی موج دار به نظر نمی رسند یا رفتار نمی کنند.
علیرغم این تفاوتها، هم گرانش کوانتومی حلقه و هم نظریه ریسمان نشان میدهند که فضازمان از یک رئالیتی زیرین ایمرج می یابد. فقط تئوری های پیشنهادی گرانش کوانتومی نیستند که به این سو اشاره می کنند. تئوری تنظیمات علّی causal set theory ، یکی دیگر از رقبای نظریه گرانش کوانتومی، معتقد است که فضا و زمان از اجزای components فاندامنتال تری ساخته شده اند. ناکس knox میگوید:
"واقعاً شگفتانگیز است که پیرامون اکثر نظریههای قابل قبول گرانش کوانتومی که ما داریم، به نوعی پیام آنها این است که بله، فضازمان نسبیت عام در سطح بنیادی وجود ندارد. وقتی تئوری های مختلف گرانش کوانتومی حداقل بر سر چیزی توافق دارند، افراد بسیار هیجان زده می شوند."
🆔 @phys_Q
Telegram
attach 📎
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
🟣 کهکشان راه شیری ، کهکشانی کوچک با قطر تقریبی 100 هزار سال نوری ست . از اینجا که کره زمین است تا شعاع 46 میلیارد سال نوری ، یونیورس قابل مشاهده قرار دارد .
گستردگی یونیورس مشاهده پذیر 93 میلیارد سال نوری است و شامل دو تریلیون کهکشان است که هر کدام میلیاردها ستاره را شامل می شوند.
جهان غیرقابل مشاهده در آن سوی مرز ها و محدودیت های مشاهداتی ما ، دست کم 250 برابر بزرگ تر از یونیورس مشاهده پذیر است .
یونیورس ما گسترده است و مقیاس ها از ساب اتمیک و حتی کوچکتر ، طول پلانک تا کل یونیورس مشاهده پذیر و مشاهده ناپذیر گسترده شده اند . اما شگفتی واقعی وجود خود یونیورس با قوانینی که منجر به پیدایش حیات و آگاهی ست ، هست .
↫ یونیورس ِ خارج از افق کیهانشناسی ، به چه دلیلی غیر قابل مشاهده است؟ محدودیت ها کدامند؟
🆔 @phys_Q
گستردگی یونیورس مشاهده پذیر 93 میلیارد سال نوری است و شامل دو تریلیون کهکشان است که هر کدام میلیاردها ستاره را شامل می شوند.
جهان غیرقابل مشاهده در آن سوی مرز ها و محدودیت های مشاهداتی ما ، دست کم 250 برابر بزرگ تر از یونیورس مشاهده پذیر است .
یونیورس ما گسترده است و مقیاس ها از ساب اتمیک و حتی کوچکتر ، طول پلانک تا کل یونیورس مشاهده پذیر و مشاهده ناپذیر گسترده شده اند . اما شگفتی واقعی وجود خود یونیورس با قوانینی که منجر به پیدایش حیات و آگاهی ست ، هست .
↫ یونیورس ِ خارج از افق کیهانشناسی ، به چه دلیلی غیر قابل مشاهده است؟ محدودیت ها کدامند؟
🆔 @phys_Q
👍4🤔1
🟣انرژی کلّی در کیهان چقدر است؟
نوشته ناتالی وولکوور
با توجه به مقدار انرژی تعبیه شده pack در هسته یک اتم اورانیوم، یا انرژی ای که به طور مداوم از خورشید برای میلیاردها سال تابش می کند، یا این فکت که 10^80 ذره particle در یونیورس قابل مشاهده observable universe وجود دارد، به نظر می رسد که کل انرژی در یونیورس باید یک کمیّت غیر قابل تصور باشد. اما اینطور نیست و احتمالا صفر است.
نور، ماده و پادماده light , matter and anti matter همان چیزی است که فیزیکدانان آن را «انرژی مثبت» می نامند. و بله، مقدار زیادی از آن وجود دارد (اگرچه هیچ کس مطمئن نیست که چقدر است). با این حال، اکثر فیزیکدانان فکر می کنند که مقدار مساوی از "انرژی منفی" در ربایش گرانشی gravitational attraction که بین تمام ذرات انرژی مثبت وجود دارد ذخیره می شود. مثبت کاملا منفی را بالانس می کند، بنابراین، در نهایت، هیچ انرژی در یونیورس وجود ندارد.
✦ انرژی منفی؟
استیون هاوکینگ مفهوم انرژی منفی را در کتاب تئوری همه چیز (هزاره جدید 2002) توضیح میدهد: " دو قطعه ماده که به هم نزدیک هستند، انرژی [مثبت] کمتری نسبت به همان دو قطعه که فاصله زیادی از هم قرار گرفته اند، دارند، زیرا شما باید انرژی صرف کنید تا آنها را در تقابل با نیروی گرانشی که آنها را به سوی هم میکشد ، جدا کنید."
از آنجایی که برای جدا کردن دو قطعه ماده انرژی مثبت نیاز است، گرانش باید از انرژی منفی استفاده کند تا آنها را به هم نزدیک کند. بنابراین، "میدان گرانشی دارای انرژی منفی است. در کیس یونیورسی که فضای آن تقریبا یونیفرم است، می توان نشان داد که این انرژی گرانشی منفی دقیقاً انرژی مثبت ارائه شده توسط ماده را خنثی می کند. بنابراین انرژی کل یونیورس صفر است. "
اخترفیزیکدانان الکسی فیلیپنکو در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی و جی پاساکوف در کالج ویلیامز، انرژی منفی گرانش را به عنوان مثالی در مقاله خود، "جهانی از هیچ" a universe from nothing توضیح می دهند: "اگر توپی را از حالت سکون رها کنید (تعریف شده به عنوان حالتی از انرژی صفر)، با سقوط انرژی حرکتی (انرژی جنبشی) kinetic energy به دست میآورد. اما این افزایش با نزدیکتر شدن به مرکز زمین دقیقاً با یک انرژی گرانشی منفی بزرگتر بالانس میشود، بنابراین مجموع این دو انرژی صفر میماند."
به عبارت دیگر انرژی مثبت توپ افزایش می یابد اما در همان زمان انرژی منفی به میدان گرانشی زمین اضافه می شود. چیزی که یک توپ با انرژی صفر در حال سکون در فضا بود، بعداً تبدیل به یک توپ با انرژی صفر می شود که در امتداد فضا سقوط می کند .
کل یونیورس را می توان با این توپ مقایسه کرد. در ابتدا، قبل از مهبانگ ، توپ یونیورس ساکن بود. اکنون، پس از مهبانگ ، در حال سقوط است: نور و ماده وجود دارند و در حال حرکت هستند. و با این حال، به دلیل انرژی منفی ایجاد شده در میدان گرانش ایجاد شده توسط این ذرات، انرژی کل یونیورس صفر باقی می ماند.
✦ ناهار رایگان نهایی
پس سوال اینجاست که چرا توپ از ابتدا شروع به سقوط کرد. چگونه چیزی - متشکل از دو بخش مساوی مثبت و منفی - از هیچ به وجود آمده است؟
فیزیکدانان کاملا مطمئن نیستند، اما بهترین حدس آنها این است که مقادیر زیاد انرژی مثبت و منفی به طور رندوم در حال نوسان هستند. فیلیپنکو و پاساکوف می نویسند: " نظریه کوانتومی، و به طور خاص اصل عدم قطعیت هایزنبرگ، توضیحی طبیعی برای اینکه چگونه آن انرژی ممکن است از هیچ به وجود آمده باشد، ارائه می دهد."
آنها ادامه دادند، "در سرتاسر یونیورس، ذرات و پادذرات به طور خود به خودی تشکیل می شوند و به سرعت یکدیگر را بدون نقض قانون پایستگی انرژی نابود می کنند. این تولدها و مرگ های خود به خودی جفت های به اصطلاح "ذره مجازی" virtual particles به عنوان "نوسانات کوانتومی" Quantum fluctuations شناخته می شوند. در واقع، آزمون های آزمایشگاهی ثابت کردهاند که نوسانات کوانتومی در همه جا و همیشه اتفاق میافتند.»
کیهانشناسان نظریهای به نام تورم inflation ایجاد کردهاند که نشاندهنده راهی است که در آن حجم کمی از فضای اشغال شده توسط یک جفت ذره مجازی میتواند به یونیورس وسیعی تبدیل شود که امروز میبینیم. آلن گوث، یکی از مغزهای اصلی کیهانشناسی تورمی، کیهان را بهعنوان «نهار مجانی نهایی» توصیف کرد.
در یک سخنرانی، کیهان شناس Caltech، شان کارول، آن را این گونه بیان کرد: "شما می توانید یک یونیورس فشرده compact و مستقل بدون نیاز به هیچ انرژی ایجاد کنید."
Source:
http://www.livescience.com/amp/33129-total-energy-universe-zero.html
🆔 @phys_Q
نوشته ناتالی وولکوور
با توجه به مقدار انرژی تعبیه شده pack در هسته یک اتم اورانیوم، یا انرژی ای که به طور مداوم از خورشید برای میلیاردها سال تابش می کند، یا این فکت که 10^80 ذره particle در یونیورس قابل مشاهده observable universe وجود دارد، به نظر می رسد که کل انرژی در یونیورس باید یک کمیّت غیر قابل تصور باشد. اما اینطور نیست و احتمالا صفر است.
نور، ماده و پادماده light , matter and anti matter همان چیزی است که فیزیکدانان آن را «انرژی مثبت» می نامند. و بله، مقدار زیادی از آن وجود دارد (اگرچه هیچ کس مطمئن نیست که چقدر است). با این حال، اکثر فیزیکدانان فکر می کنند که مقدار مساوی از "انرژی منفی" در ربایش گرانشی gravitational attraction که بین تمام ذرات انرژی مثبت وجود دارد ذخیره می شود. مثبت کاملا منفی را بالانس می کند، بنابراین، در نهایت، هیچ انرژی در یونیورس وجود ندارد.
✦ انرژی منفی؟
استیون هاوکینگ مفهوم انرژی منفی را در کتاب تئوری همه چیز (هزاره جدید 2002) توضیح میدهد: " دو قطعه ماده که به هم نزدیک هستند، انرژی [مثبت] کمتری نسبت به همان دو قطعه که فاصله زیادی از هم قرار گرفته اند، دارند، زیرا شما باید انرژی صرف کنید تا آنها را در تقابل با نیروی گرانشی که آنها را به سوی هم میکشد ، جدا کنید."
از آنجایی که برای جدا کردن دو قطعه ماده انرژی مثبت نیاز است، گرانش باید از انرژی منفی استفاده کند تا آنها را به هم نزدیک کند. بنابراین، "میدان گرانشی دارای انرژی منفی است. در کیس یونیورسی که فضای آن تقریبا یونیفرم است، می توان نشان داد که این انرژی گرانشی منفی دقیقاً انرژی مثبت ارائه شده توسط ماده را خنثی می کند. بنابراین انرژی کل یونیورس صفر است. "
اخترفیزیکدانان الکسی فیلیپنکو در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی و جی پاساکوف در کالج ویلیامز، انرژی منفی گرانش را به عنوان مثالی در مقاله خود، "جهانی از هیچ" a universe from nothing توضیح می دهند: "اگر توپی را از حالت سکون رها کنید (تعریف شده به عنوان حالتی از انرژی صفر)، با سقوط انرژی حرکتی (انرژی جنبشی) kinetic energy به دست میآورد. اما این افزایش با نزدیکتر شدن به مرکز زمین دقیقاً با یک انرژی گرانشی منفی بزرگتر بالانس میشود، بنابراین مجموع این دو انرژی صفر میماند."
به عبارت دیگر انرژی مثبت توپ افزایش می یابد اما در همان زمان انرژی منفی به میدان گرانشی زمین اضافه می شود. چیزی که یک توپ با انرژی صفر در حال سکون در فضا بود، بعداً تبدیل به یک توپ با انرژی صفر می شود که در امتداد فضا سقوط می کند .
کل یونیورس را می توان با این توپ مقایسه کرد. در ابتدا، قبل از مهبانگ ، توپ یونیورس ساکن بود. اکنون، پس از مهبانگ ، در حال سقوط است: نور و ماده وجود دارند و در حال حرکت هستند. و با این حال، به دلیل انرژی منفی ایجاد شده در میدان گرانش ایجاد شده توسط این ذرات، انرژی کل یونیورس صفر باقی می ماند.
✦ ناهار رایگان نهایی
پس سوال اینجاست که چرا توپ از ابتدا شروع به سقوط کرد. چگونه چیزی - متشکل از دو بخش مساوی مثبت و منفی - از هیچ به وجود آمده است؟
فیزیکدانان کاملا مطمئن نیستند، اما بهترین حدس آنها این است که مقادیر زیاد انرژی مثبت و منفی به طور رندوم در حال نوسان هستند. فیلیپنکو و پاساکوف می نویسند: " نظریه کوانتومی، و به طور خاص اصل عدم قطعیت هایزنبرگ، توضیحی طبیعی برای اینکه چگونه آن انرژی ممکن است از هیچ به وجود آمده باشد، ارائه می دهد."
آنها ادامه دادند، "در سرتاسر یونیورس، ذرات و پادذرات به طور خود به خودی تشکیل می شوند و به سرعت یکدیگر را بدون نقض قانون پایستگی انرژی نابود می کنند. این تولدها و مرگ های خود به خودی جفت های به اصطلاح "ذره مجازی" virtual particles به عنوان "نوسانات کوانتومی" Quantum fluctuations شناخته می شوند. در واقع، آزمون های آزمایشگاهی ثابت کردهاند که نوسانات کوانتومی در همه جا و همیشه اتفاق میافتند.»
کیهانشناسان نظریهای به نام تورم inflation ایجاد کردهاند که نشاندهنده راهی است که در آن حجم کمی از فضای اشغال شده توسط یک جفت ذره مجازی میتواند به یونیورس وسیعی تبدیل شود که امروز میبینیم. آلن گوث، یکی از مغزهای اصلی کیهانشناسی تورمی، کیهان را بهعنوان «نهار مجانی نهایی» توصیف کرد.
در یک سخنرانی، کیهان شناس Caltech، شان کارول، آن را این گونه بیان کرد: "شما می توانید یک یونیورس فشرده compact و مستقل بدون نیاز به هیچ انرژی ایجاد کنید."
Source:
http://www.livescience.com/amp/33129-total-energy-universe-zero.html
🆔 @phys_Q
livescience.com
What's the Total Energy In the Universe?
Considering the amount of energy packed in the nucleus of a single uranium atom, or the energy that has been continuously radiating from the sun for billions of years, or the fact that there are 10^80 particles in the observable universe, it seems that the…
👍3
🟣 انرژی کلّی در کیهان چقدر است؟
نوشته ناتالی وولکوور
در یک تقسیم بندی می توانید انرژی ربایشی گرانش را منفی و دیگر انرژی ماده و پاد ماده و نور را مثبت لحاظ کنید و با این رویکرد انرژی کلی total موجود در یونیورس ، برآیند انرژی مثبت و منفی ، صفر بدست می آید .
این دسته بندی از این جهت است که برای تقابل با نیرویی که میدان گرانشی به یک آبجکت وارد می کند باید انرژی مثبت صرف کنید ، پس انرژی میدان گرانشی باید منفی لحاظ گردد .
*نگاره تزئینی
🆔 https://news.1rj.ru/str/phys_Q/9679
نوشته ناتالی وولکوور
در یک تقسیم بندی می توانید انرژی ربایشی گرانش را منفی و دیگر انرژی ماده و پاد ماده و نور را مثبت لحاظ کنید و با این رویکرد انرژی کلی total موجود در یونیورس ، برآیند انرژی مثبت و منفی ، صفر بدست می آید .
این دسته بندی از این جهت است که برای تقابل با نیرویی که میدان گرانشی به یک آبجکت وارد می کند باید انرژی مثبت صرف کنید ، پس انرژی میدان گرانشی باید منفی لحاظ گردد .
*نگاره تزئینی
🆔 https://news.1rj.ru/str/phys_Q/9679
Forwarded from کوانتوم مکانیک🕊
🟣 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
.
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
🟣 استیون واینبرگ
لازم نیست برای شروع کار بکر در در یک رشته علمی، اول همه چیز را در آن حوزه یاد بگیری. شروع کن. بداخل استخر بپر و شنا کن... بیشترین تلاشت را بکن. جواب میدهد.
زیرنویس انگلیسی
Steven Weinberg
🆔 @phys_Q
لازم نیست برای شروع کار بکر در در یک رشته علمی، اول همه چیز را در آن حوزه یاد بگیری. شروع کن. بداخل استخر بپر و شنا کن... بیشترین تلاشت را بکن. جواب میدهد.
زیرنویس انگلیسی
Steven Weinberg
🆔 @phys_Q
❤6
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
🟣 دین و علم از منظر سم هریس
گزیده با زیرنویس فارسی
دین دار ها یک سری منفعت های فرضی را در جهت بایستگی پایبندی بشر به دین با وجود مظاهر ضد علمی آن می آورند که در نگاه درست این رویکرد اظهار نوعی دیوانگی و روان رنجوری ست . اینکه منفعت پس از مرگ را دلیل پایبندی به دکترین ادیان بدانیم اخلاق نیست .
دین در تضاد با اخلاق قرار دارد . دین و علم هر دو ادعاهایی درباره چیستی و چگونگی یونیورس دارند ! اما کدامیک درست می گویند؟
🆔 @phys_Q
گزیده با زیرنویس فارسی
دین دار ها یک سری منفعت های فرضی را در جهت بایستگی پایبندی بشر به دین با وجود مظاهر ضد علمی آن می آورند که در نگاه درست این رویکرد اظهار نوعی دیوانگی و روان رنجوری ست . اینکه منفعت پس از مرگ را دلیل پایبندی به دکترین ادیان بدانیم اخلاق نیست .
دین در تضاد با اخلاق قرار دارد . دین و علم هر دو ادعاهایی درباره چیستی و چگونگی یونیورس دارند ! اما کدامیک درست می گویند؟
🆔 @phys_Q
👍4
🟣 چرا حیواناتی که با انسان زندگی می کنند به چنین ویژگی های مشابهی بهگشت evolve می کنند ؟ یک نظریه جدید می تواند "سندرم اهلی شدن" domestication syndrome را توضیح دهد
توسط بن توماس گلیسون و لورا ای بی ویلسون
قسمت نخست
در قرن نوزدهم، چارلز داروین یکی از اولین کسانی بود که متوجه چیز جالبی در مورد حیوانات اهلی شد: گونه های مختلف اغلب در مقایسه با اجداد وحشی باستانی خود تغییرات مشابهی توسعه می دادند.
اما چرا مجموعه ای از ویژگی های به ظاهر نامرتبط مکررا با هم در حیوانات اهلی مختلف اتفاق می افتد؟
دانشمندان این مجموعه تغییرات مشترک را «سندرم اهلیسازی» مینامند و دلیل وقوع آن هنوز به شدت مورد بحث است.
در مقاله جدیدی در مجموعه مقالات انجمن سلطنتی B، ما استدلال میکنیم که توضیحات رایج در حال حاضر کاملاً درست نیستند - و توضیح جدیدی را پیشنهاد میکنیم که بر تغییرات بزرگ در نحوه زندگی حیوانات اهلی متمرکز است. در طول مسیر، نظریه ما همچنین بینش هایی را در مورد داستان غیرمنتظره ای ارائه می دهد که چگونه ما انسان ها خود را اهلی کردیم.
✦ تغییرات مشترک تحت اهلی سازی
رایج ترین تغییر مشترک رام تر رفتار کردن است. همه حیوانات اهلی آرامتر از اجداد وحشی خود هستند.
این احتمالاً خیلی تعجب آور نیست. انسانهای باستان حیوانات مطیع را ترجیح میدادند، و احتمالاً برای اهلی سازی، برای زاد و ولد انتخاب شان میکردند.
اما تغییرات رایج دیگر اصلاً برای انسان ها - یا برای خود حیوانات ، مفید نیستند. مانند صورتهای کوتاهتر، دندانهای کوچکتر، اسکلتهای شکنندهتر، مغزهای کوچکتر و رنگهای متفاوت در پوست، خز و پرها.
همه حیوانات اهلی تمام این ویژگیها را ندارند. به عنوان مثال، سگ ها تعداد زیادی دارند و شترها تعداد کمی دارند.
اما هر تغییر در بیش از یک گونه اهلی رخ می دهد.
✦ خود اهلی سازی وحشی
با کمال تعجب، گاهی اوقات تغییرات بسیار مشابهی در حیوانات وحشی نیز ظاهر می شود و برخی از دانشمندان را وادار می کند که فکر کنند آنها به نوعی "خود اهلی" شده اند.
بونوبو (یک میمون بزرگ که نزدیک به شامپانزه است) یکی از نمونه های معروف حیوانی است که بدون دخالت انسان دستخوش این تغییرات شده است. روباه های شهری یکی دیگر از این موارد هستند.
خود اهلیسازی وحشی در جمعیتهای فرعی جدا شده، مانند جزایر، رایجتر است و احتمالا با پدیدهای مشابه به نام «اثر جزیره» همپوشانی داشته باشد.
شاید شگفتآورتر این باشد که انسانهای امروزی در مقایسه با اجداد باستانی ما ویژگیهای سندرم اهلیسازی را نیز نشان میدهند. این نشان میدهد که ما نیز خود را اهلی کردهایم.
برخی از دانشمندان استدلال می کنند که این تغییرات ما را اجتماعی تر کرد و به ما در توسعه زبان ها و فرهنگ پیچیده کمک کرد.
بنابراین درک واضح تر از سندرم اهلی سازی در حیوانات ممکن است دانش ما را از تکامل انسان نیز بهبود بخشد.
✦ چه چیزی باعث سندرم اهلی شدن می شود؟
در سالهای اخیر، دو توضیح اصلی ممکن برای سندرم اهلیسازی بر بحثهای علمی غالب بوده است.
اولین نشان میدهد که زمانی که انسانهای باستان حیوانات را برای رفتار رامتر انتخاب میکردند، ایجاد میشد، که به نوعی باعث ایجاد تمام ویژگیهای دیگر نیز میشد.
این ایده توسط یک آزمایش معروف درازمدت پرورش روباه در روسیه که در سال 1959 آغاز شد، پشتیبانی میشود، که در آن روباههای در قفس فقط برای رام بودن انتخاب شدند، اما سایر ویژگیهای «انتخابنشده» را نیز توسعه دادند.
فرضیه دوم تکمیل کننده فرضیه اول است. این نشان می دهد که انتخاب برای رام بودن باعث سایر ویژگی ها می شود زیرا همه آنها توسط ژن های کنترل کننده "سلول های تاج عصبی" neural crest cells به هم لینک هستند. این سلولها که در جنینها یافت میشوند، بسیاری از ویژگیهای حیوانی را تشکیل میدهند، بنابراین تغییر آنها میتواند باعث ایجاد چندین تفاوت در یک زمان شود.
✦ فراتر از انتخاب برای رام بودن
با این حال، تحقیقات جدید ما نشان میدهد که این دو ایده تأثیرات پیچیده تکاملی را بیش از حد ساده و مبهم میسازند.
🆔 @phys_Q
◄بونوبوها گونه ای هستند که اعتقاد بر این است که "خود اهلی" self-domesticated شده اند.
اعتبار: Shutterstock
توسط بن توماس گلیسون و لورا ای بی ویلسون
قسمت نخست
در قرن نوزدهم، چارلز داروین یکی از اولین کسانی بود که متوجه چیز جالبی در مورد حیوانات اهلی شد: گونه های مختلف اغلب در مقایسه با اجداد وحشی باستانی خود تغییرات مشابهی توسعه می دادند.
اما چرا مجموعه ای از ویژگی های به ظاهر نامرتبط مکررا با هم در حیوانات اهلی مختلف اتفاق می افتد؟
دانشمندان این مجموعه تغییرات مشترک را «سندرم اهلیسازی» مینامند و دلیل وقوع آن هنوز به شدت مورد بحث است.
در مقاله جدیدی در مجموعه مقالات انجمن سلطنتی B، ما استدلال میکنیم که توضیحات رایج در حال حاضر کاملاً درست نیستند - و توضیح جدیدی را پیشنهاد میکنیم که بر تغییرات بزرگ در نحوه زندگی حیوانات اهلی متمرکز است. در طول مسیر، نظریه ما همچنین بینش هایی را در مورد داستان غیرمنتظره ای ارائه می دهد که چگونه ما انسان ها خود را اهلی کردیم.
✦ تغییرات مشترک تحت اهلی سازی
رایج ترین تغییر مشترک رام تر رفتار کردن است. همه حیوانات اهلی آرامتر از اجداد وحشی خود هستند.
این احتمالاً خیلی تعجب آور نیست. انسانهای باستان حیوانات مطیع را ترجیح میدادند، و احتمالاً برای اهلی سازی، برای زاد و ولد انتخاب شان میکردند.
اما تغییرات رایج دیگر اصلاً برای انسان ها - یا برای خود حیوانات ، مفید نیستند. مانند صورتهای کوتاهتر، دندانهای کوچکتر، اسکلتهای شکنندهتر، مغزهای کوچکتر و رنگهای متفاوت در پوست، خز و پرها.
همه حیوانات اهلی تمام این ویژگیها را ندارند. به عنوان مثال، سگ ها تعداد زیادی دارند و شترها تعداد کمی دارند.
اما هر تغییر در بیش از یک گونه اهلی رخ می دهد.
✦ خود اهلی سازی وحشی
با کمال تعجب، گاهی اوقات تغییرات بسیار مشابهی در حیوانات وحشی نیز ظاهر می شود و برخی از دانشمندان را وادار می کند که فکر کنند آنها به نوعی "خود اهلی" شده اند.
بونوبو (یک میمون بزرگ که نزدیک به شامپانزه است) یکی از نمونه های معروف حیوانی است که بدون دخالت انسان دستخوش این تغییرات شده است. روباه های شهری یکی دیگر از این موارد هستند.
خود اهلیسازی وحشی در جمعیتهای فرعی جدا شده، مانند جزایر، رایجتر است و احتمالا با پدیدهای مشابه به نام «اثر جزیره» همپوشانی داشته باشد.
شاید شگفتآورتر این باشد که انسانهای امروزی در مقایسه با اجداد باستانی ما ویژگیهای سندرم اهلیسازی را نیز نشان میدهند. این نشان میدهد که ما نیز خود را اهلی کردهایم.
برخی از دانشمندان استدلال می کنند که این تغییرات ما را اجتماعی تر کرد و به ما در توسعه زبان ها و فرهنگ پیچیده کمک کرد.
بنابراین درک واضح تر از سندرم اهلی سازی در حیوانات ممکن است دانش ما را از تکامل انسان نیز بهبود بخشد.
✦ چه چیزی باعث سندرم اهلی شدن می شود؟
در سالهای اخیر، دو توضیح اصلی ممکن برای سندرم اهلیسازی بر بحثهای علمی غالب بوده است.
اولین نشان میدهد که زمانی که انسانهای باستان حیوانات را برای رفتار رامتر انتخاب میکردند، ایجاد میشد، که به نوعی باعث ایجاد تمام ویژگیهای دیگر نیز میشد.
این ایده توسط یک آزمایش معروف درازمدت پرورش روباه در روسیه که در سال 1959 آغاز شد، پشتیبانی میشود، که در آن روباههای در قفس فقط برای رام بودن انتخاب شدند، اما سایر ویژگیهای «انتخابنشده» را نیز توسعه دادند.
فرضیه دوم تکمیل کننده فرضیه اول است. این نشان می دهد که انتخاب برای رام بودن باعث سایر ویژگی ها می شود زیرا همه آنها توسط ژن های کنترل کننده "سلول های تاج عصبی" neural crest cells به هم لینک هستند. این سلولها که در جنینها یافت میشوند، بسیاری از ویژگیهای حیوانی را تشکیل میدهند، بنابراین تغییر آنها میتواند باعث ایجاد چندین تفاوت در یک زمان شود.
✦ فراتر از انتخاب برای رام بودن
با این حال، تحقیقات جدید ما نشان میدهد که این دو ایده تأثیرات پیچیده تکاملی را بیش از حد ساده و مبهم میسازند.
🆔 @phys_Q
◄بونوبوها گونه ای هستند که اعتقاد بر این است که "خود اهلی" self-domesticated شده اند.
اعتبار: Shutterstock
Telegram
attach 📎
👍4
🟣 چرا حیواناتی که با انسان زندگی می کنند به چنین ویژگی های مشابهی بهگشت evolve می کنند ؟ یک نظریه جدید می تواند "سندرم اهلی شدن" domestication syndrome را توضیح دهد
توسط بن توماس گلیسون و لورا ای بی ویلسون
قسمت دوم
برای یک چیز، آزمایش معروف روباه روسی مشکلاتی دارد. همانطور که سایر نویسندگان اشاره کردند، آزمایش با رام کردن روباههای وحشی آغاز نشد، بلکه از روباههای مزرعهای در کانادا استفاده شد. و این روباه های از پیش پرورش یافته قبلاً دارای ویژگی های سندرم اهلی شدن بودند.
علاوه بر این، آزمایشکنندگان فقط رام بودن tameness را انتخاب نکردند. آنها روباه های دیگری را برای پرخاشگری aggression پرورش دادند، اما روباه های مهاجم ویژگی های سندرم اهلی شدن را نیز ایجاد کردند.
و در آزمایش مشابهی که در دهه 1930 انجام شد، موشهای در قفس با وجود عدم انتخاب عمدی برای رام بودن یا پرخاشگری، همان تغییرات رایج از جمله رفتار رام را ایجاد کردند.
بنابراین، به نظر می رسد که سندرم اهلی شدن احتمالا ناشی از انتخاب حیوانات برای اهلی سازی توسط انسان نباشد. در عوض، ممکن است ناشی از اثرات مشترک ناخواسته از محیط جدید باشد.
✦ فرضیه ای جدید برای سندرم اهلی سازی
مهم این است که فقط نیروهای جدید انتخاب، مانند ترجیح انسان برای رام بودن، مهم نیستند. حذف انتخاب selection موجود از پیش ، به همان اندازه مهم است، زیرا این همان چیزی است که به طور طبیعی اجداد وحشی را در وهله اول شکل داده است.
به عنوان مثال، حیوانات اهلی اغلب در برابر شکارچیان محافظت می شوند، بنابراین ممکن است صفات وحشی برای اجتناب از آنها از بین برود. رقابت برای جفت گیری نیز اغلب کاهش می یابد، بنابراین ویژگی ها و رفتارهای تولید مثلی وحشی می تواند کاهش یابد یا ناپدید شود.
حیوانات اهلی نیز معمولاً تغذیه قابل اطمینان تری دارند . که احتمالا ویژگی های خاصی را تغییر دهد، اما مطمئنا متابولیسم و رشد طبیعی را تغییر می دهد.
در واقع، ما استدلال میکنیم که تغییرات انتخابی متعددی روی حیوانات اهلی وجود دارد، نه فقط «انتخاب برای رام بودن»، و اینکه تغییرات مشترک در انتخاب تکاملی اغلب باعث تغییرات مشترک در ویژگیهای گونه های مختلف میشود.
فرضیه جدید ما چهار روش را برجسته می کند که انتخاب شکلی حیوانات وحشی اغلب با اهلی سازی مختل می شود. اینها هستند:
• دعوای کمتر بین نر ها
• تعداد نر کمتری برای انتخاب ماده ها
• غذای قابل اطمینان تر و شکارچیان کمتر
• افزایش استرس مادر، که در ابتدا سلامت و بقای فرزندان را کاهش می دهد.
تعدادی از اینها ممکن است شبیه "انتخاب برای رام بودن" باشند، اما استفاده از این یک اصطلاح برای توصیف همه آنها به طرز گمراه کننده ای مبهم است و سایر تغییرات در انتخاب را پنهان می کند.
✦ پس چگونه خودمان را اهلی کردیم؟
خوب، یکی از نظریههای کنونی این است که «نرهای بتا» beta males اجتماع پذیر شروع به همکاری برای کشتن نر های قلدرهای آلفا alpha bullies کردند. این امر نحوه عملکرد رقابت در بین نر ها را تغییر داد و منجر به کمتر شدن نر های بزرگ و تهاجمی شد.
اما فرضیه ما حاکی از آن است که اثرات دیگری نیز نقش داشته اند. به عنوان مثال، اجداد اولیه ما ظرفیت مراقبت مشترک از نوزاد را توسعه دادند. امروزه در خویشاوندان شامپانزههای ما، مراقبت مشترک از یک نوزاد احتمالاً باعث استرس شدید مادر میشود - اما اجداد ما با این استرس افزایشیافته سازگار شدند و یک استراتژی بقا مؤثر به دست آوردند.
دسترسی مطمئنتر به غذا به دلیل جستجوی گروهی و اشتراکگذاری، بهعلاوه دفاع جمعی در برابر شکارچیان، ممکن است ما را اجتماعیتر، همکاریتر و پیچیدهتر کند، در حالی که تغییرات دیگری را که معمولاً در حیوانات اهلی غیر انسانی مشاهده میشود، ترویج میکند.
محرکهای خاص به هرگونه و در تمام گونه های جانداری باعث شناخت مسیرهای انتخابی متعدد، و توضیح بهتر سندرم اهلیسازی می شود و پیچیدگی تأثیرات تکاملی را که تمام حیات روی زمین را شکل میدهند، باز تأیید میکند.
🆔 @phys_Q
◄ سازگاری با افزایش استرس مادر که همراه با جدایی از نوزاد است (چه برای مراقبت مشترک یا اهلی سازی) ، احتمالا یکی از محرک های سندرم اهلی شدن باشد.
توسط بن توماس گلیسون و لورا ای بی ویلسون
قسمت دوم
برای یک چیز، آزمایش معروف روباه روسی مشکلاتی دارد. همانطور که سایر نویسندگان اشاره کردند، آزمایش با رام کردن روباههای وحشی آغاز نشد، بلکه از روباههای مزرعهای در کانادا استفاده شد. و این روباه های از پیش پرورش یافته قبلاً دارای ویژگی های سندرم اهلی شدن بودند.
علاوه بر این، آزمایشکنندگان فقط رام بودن tameness را انتخاب نکردند. آنها روباه های دیگری را برای پرخاشگری aggression پرورش دادند، اما روباه های مهاجم ویژگی های سندرم اهلی شدن را نیز ایجاد کردند.
و در آزمایش مشابهی که در دهه 1930 انجام شد، موشهای در قفس با وجود عدم انتخاب عمدی برای رام بودن یا پرخاشگری، همان تغییرات رایج از جمله رفتار رام را ایجاد کردند.
بنابراین، به نظر می رسد که سندرم اهلی شدن احتمالا ناشی از انتخاب حیوانات برای اهلی سازی توسط انسان نباشد. در عوض، ممکن است ناشی از اثرات مشترک ناخواسته از محیط جدید باشد.
✦ فرضیه ای جدید برای سندرم اهلی سازی
مهم این است که فقط نیروهای جدید انتخاب، مانند ترجیح انسان برای رام بودن، مهم نیستند. حذف انتخاب selection موجود از پیش ، به همان اندازه مهم است، زیرا این همان چیزی است که به طور طبیعی اجداد وحشی را در وهله اول شکل داده است.
به عنوان مثال، حیوانات اهلی اغلب در برابر شکارچیان محافظت می شوند، بنابراین ممکن است صفات وحشی برای اجتناب از آنها از بین برود. رقابت برای جفت گیری نیز اغلب کاهش می یابد، بنابراین ویژگی ها و رفتارهای تولید مثلی وحشی می تواند کاهش یابد یا ناپدید شود.
حیوانات اهلی نیز معمولاً تغذیه قابل اطمینان تری دارند . که احتمالا ویژگی های خاصی را تغییر دهد، اما مطمئنا متابولیسم و رشد طبیعی را تغییر می دهد.
در واقع، ما استدلال میکنیم که تغییرات انتخابی متعددی روی حیوانات اهلی وجود دارد، نه فقط «انتخاب برای رام بودن»، و اینکه تغییرات مشترک در انتخاب تکاملی اغلب باعث تغییرات مشترک در ویژگیهای گونه های مختلف میشود.
فرضیه جدید ما چهار روش را برجسته می کند که انتخاب شکلی حیوانات وحشی اغلب با اهلی سازی مختل می شود. اینها هستند:
• دعوای کمتر بین نر ها
• تعداد نر کمتری برای انتخاب ماده ها
• غذای قابل اطمینان تر و شکارچیان کمتر
• افزایش استرس مادر، که در ابتدا سلامت و بقای فرزندان را کاهش می دهد.
تعدادی از اینها ممکن است شبیه "انتخاب برای رام بودن" باشند، اما استفاده از این یک اصطلاح برای توصیف همه آنها به طرز گمراه کننده ای مبهم است و سایر تغییرات در انتخاب را پنهان می کند.
✦ پس چگونه خودمان را اهلی کردیم؟
خوب، یکی از نظریههای کنونی این است که «نرهای بتا» beta males اجتماع پذیر شروع به همکاری برای کشتن نر های قلدرهای آلفا alpha bullies کردند. این امر نحوه عملکرد رقابت در بین نر ها را تغییر داد و منجر به کمتر شدن نر های بزرگ و تهاجمی شد.
اما فرضیه ما حاکی از آن است که اثرات دیگری نیز نقش داشته اند. به عنوان مثال، اجداد اولیه ما ظرفیت مراقبت مشترک از نوزاد را توسعه دادند. امروزه در خویشاوندان شامپانزههای ما، مراقبت مشترک از یک نوزاد احتمالاً باعث استرس شدید مادر میشود - اما اجداد ما با این استرس افزایشیافته سازگار شدند و یک استراتژی بقا مؤثر به دست آوردند.
دسترسی مطمئنتر به غذا به دلیل جستجوی گروهی و اشتراکگذاری، بهعلاوه دفاع جمعی در برابر شکارچیان، ممکن است ما را اجتماعیتر، همکاریتر و پیچیدهتر کند، در حالی که تغییرات دیگری را که معمولاً در حیوانات اهلی غیر انسانی مشاهده میشود، ترویج میکند.
محرکهای خاص به هرگونه و در تمام گونه های جانداری باعث شناخت مسیرهای انتخابی متعدد، و توضیح بهتر سندرم اهلیسازی می شود و پیچیدگی تأثیرات تکاملی را که تمام حیات روی زمین را شکل میدهند، باز تأیید میکند.
🆔 @phys_Q
◄ سازگاری با افزایش استرس مادر که همراه با جدایی از نوزاد است (چه برای مراقبت مشترک یا اهلی سازی) ، احتمالا یکی از محرک های سندرم اهلی شدن باشد.
Telegram
attach 📎
👍3
🟣 چرا حیواناتی که با انسان زندگی می کنند به چنین ویژگی های مشابهی بهگشت evolve می کنند ؟ یک نظریه جدید می تواند "سندرم اهلی شدن" domestication syndrome را توضیح دهد
توسط بن توماس گلیسون و لورا ای بی ویلسون
سندروم اهلی شدن به بروز یک سری ویژگی های مشترک در حیوانات تحت فرایند اهلی سازی اشاره دارد که در هر گونه تعدادی از این ویژگی های مشاهده و برخی دیگر مشاهده نمی شوند ، برخی ازین ویژگی ها عبارتند از :
پوزه کوتاه تر ، رفتار رامتر ، دندان های کوچک تر و مغز کم حجم تر و بروز لکه های سفید یا رنگی روی پاها و دست ها و پیشانی و ... که برخی از این ویژگی های مانند رفتار رامتر انتخابی و برخی غیر انتخابی هستند .
قسمت نخست
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/9685
قسمت دوم
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/9686
Source:
https://phys.org/news/2023-03-animals-humans-evolve-similar-features.html
🆔 @phys_Q
توسط بن توماس گلیسون و لورا ای بی ویلسون
سندروم اهلی شدن به بروز یک سری ویژگی های مشترک در حیوانات تحت فرایند اهلی سازی اشاره دارد که در هر گونه تعدادی از این ویژگی های مشاهده و برخی دیگر مشاهده نمی شوند ، برخی ازین ویژگی ها عبارتند از :
پوزه کوتاه تر ، رفتار رامتر ، دندان های کوچک تر و مغز کم حجم تر و بروز لکه های سفید یا رنگی روی پاها و دست ها و پیشانی و ... که برخی از این ویژگی های مانند رفتار رامتر انتخابی و برخی غیر انتخابی هستند .
قسمت نخست
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/9685
قسمت دوم
https://news.1rj.ru/str/phys_Q/9686
Source:
https://phys.org/news/2023-03-animals-humans-evolve-similar-features.html
🆔 @phys_Q
👍2