ساینس|science – Telegram
ساینس|science
145 subscribers
211 photos
484 videos
3 files
71 links
For science lovers
🌏📚💭🧪🔬🌌🔭
Download Telegram
ساینس|science
آشنایی با ذرات-کوارک @science_fun
مدت زیادی اینطور تصور می شد که پروتونها و نوترونها ذرات بنیادی هستند و بنابراین گمان می‌رفت مثل تقسیم الکترون دیگرقابل تقسیم نبوده و دارای یک ساختار داخلی نیستند. امروزه می‌دانیم که نوکلئونها یا به عبارت دیگر پروتونها و نوترونها خود از ذرات کوچکتری ساخته شده‌اند که کوارک نامیده می‌شوند. تا به حال ۶نوع کوارک متفاوت شناسایی شده‌اند با این همه فقط دو نوع آنها در تشکیل مواد پایدار معمولی نقش مهمی دارند که عبارت از کوارک u و کوارک D هستند، U علامت اختصاری برای بالا (UP) و D علامت اختصاری برای پایین (down) می‌باشد .اگر بار اکتریکی یک الکترون را منفی ۱ فرض کنیم (۱- = الکترون) کوارک u دارای بار الکتریکی 2/3+ و کوارک d داری بار 1/3- می‌باشد. پروتون که دارای بار مثبت است از ۲ کوارک u و یک کوارک d تشکیل شده است از این طریق است که بار آن حاصل می شود: 1+=2/3+2/3+1/3- ، برعکس یک نوترون دارای ۲کوارک D و یک کوارک U بوده و بار آن برابر است با 0 = 3 /2 + 1/3 – 1/3-.
روابط و نسبتها در اتمها که در مقایسه با کوارکها بزرگ هستند مهم و چشمگیر است، این روابط در کوارکهای کوچک مسلماً مهمتر هستند. مثلا کوارکها هیچگاه به تنهایی نقشی را به عهده ندارند بلکه همیشه در گروههای ۲ و ۳ تایی هستند ذراتی که از ۲کوارک تشکیل می‌شوند مزون نام دارند. ذراتی را که از ۳ کوارک دارند باریون می‌نامند.کوارکها در شش گروه مختلف جای می‌گیرند: بالا ، پایین ، جذاب ، عجیب ، زیر و رو. دسته‌های سه تایی از کوارکهای بالا و پایین که جزء سبکترین و معمولی‌ترین کوارکها محسوب می‌شوند، پروتونها و نوترونهای مواد عادی را که اطراف ما را فرا گرفته است تشکیل می‌دهد.

@science_fun
تابش هاو کینگ و مرگ سیاه چاله ها...
👇👇👇
@science_fun
ساینس|science
تابش هاو کینگ و مرگ سیاه چاله ها... 👇👇👇 @science_fun
هیچ چیز تا ابد دوام نمی آورد، حتی سیاهچاله‌ها؛ بر طبق گفته‌های استیون هاوکینگ سیاهچاله‌ها بعد از گذشت زمانی طولانی از عمرشان تبخیر می شوند، هاوکینگ بیان داشت که یک سیاه‌چاله می‌تواند کوچک شده و در نهایت کاملاً از بین برود. هنگامی که ذرات فرار می‌کنند سیاه‌چاله مقداری از جرم و در نتیجه انرژی خود را (طبق E=mc۲) از دست می‌دهد. توان ساطع شده به وسیلۀ یک سیاه‌چاله در قالب ِ تابش هاوکینگ را به آسانی می‌توان تخمین زد.
این رهیافت نتیجه‌ای از اصل عدم قطعیت هایزنبرگ است که بیان می‌کند هرگز نمی‌توان مطمئن بود که یک فضای به ظاهر تهی، واقعا خالی باشد. در عوض ذرات مجازی همواره به صورت جفت ظاهر می‌شوند. این جفت ذرات از ماده و پادماده متناظر آن ساخته شده‌اند که لحظه‌ای بسیار کوتاه دوام می‌آورند و پس از آن، به سرعت همدیگر را خنثی کرده و ناپدید می‌شوند. قبل از هاوکینگ، دانشمندان معمولا این ذرات را نادیده می‌گرفتند.
با این حال اگر یک جفت از این فوتون‌ها در افق رویداد سیاهچاله تشکیل شوند، این فرصت پیش می‌آید که در همان زمان بسیار کوتاه، یکی از ذرات از سیاه‌چاله فرار کند و فقط یکی به درون سیاهچاله کشیده شود. به این ترتیب هر کدام از این ذرات در یک سمت سیاه‌چاله قرار می‌گیرند. یکی از آنها در خارج از سیاه‌چاله آزادانه حرکت می‌کند و دیگری برای ابد در سیاه‌چاله به دام می‌افتد. این پدیده مانع از آن می‌شود که دو ذره مجددا با یکدیگر ادغام و نابود شوند و بنابراین، به نظر می‌رسد که سیاه‌چاله در حال تابش و از دست دادن انرژی است.
پس، تابش هاوکینگ عمدتا شامل ذراتی نمی شود که در نزدیکی سیاهچاله به وجود می آیند، بلکه نتیجۀ برهم‌کنشی پیچیده در لحظۀ تولد سیاهچاله است که تا به امروز دوام می آورد. تا آنجا که ما میدانیم، سیاهچاله‌ها به طریقی از هم فرو می پاشند. محاسبات این اطمینان را به ما می دهند که سیاهچاله‌ها در هر صورت نابود می شوند. سیاهچاله‌ای با جرمی معادل جرم خورشید در حدود ۶۷^۱۰ سال عمر خواهد کرد که مدت زمان خوبی است. ما تاکنون شاهد هیچ تابش هاوکینگی نبودم زیرا هیچ مرگ سیاهچاله‌ای رخ نداده است. شاید در آینده دانشمندان در آزمایشگاه بتوانند تابش هاوکینگ را به اثبات برسانند، اما پس از این کشف مهم استیون هاوکینگ دیگر زنده نیست تا جایزه نوبل خود را دریافت نماید.

@science_fun
آنتروپی نمی گذارد اطلاعات از بین برود...

@science_fun
ساینس|science
آنتروپی نمی گذارد اطلاعات از بین برود... @science_fun
-قانون دوم ترمودینامیک :هر فرایند در جهت افزایش آنتروپی کل حرکت می کند.بی نظمی و اطلاعات با هم در ارتباط هستند شاید بهتر باشه بگوییم یکی هستند.اگر یه فیلم را به شما نشان دهند که گاز های رنگی از یه محوطه بزرگ به داخل یه ظرف کوچیک جمع شوند چه می گویید؟ می گویید که احتمالا فیلم برعکس پخش میشه! چون فرایند افزایش نظم یعنی حرکت خلاف جهت حرکت طبیعی و یعنی خلاف حرکت مسیر زمان.

-جالبه بدونید که اگر الان احساس می کنیم قدرت اختیار داریم شاید مدیون همین قانون دوم ترمودینامیک هستیم.چون اگر آنتروپی جهان زیاد نمی شد یعنی اطلاعات زیاد نمی شد و تمام اتفاقات جهان در هر یک از لحظات (به قبل یا به بعد) قابل پیش بینی بود و قانون پایستگی آنتروپی داشتیم!

-باز جالبه بدونید که اطلاعات هیچ وقت نابود نمی شوند و همواره در یک جهت حرکت میکنند و شما از این لحظه میتوانید تا هر چقدر قبل تا خود بیگ بنگ را توضیح دهید در صورتی که بتوانید از همه اطلاعات استفاده کنید. ولی متآسفانه آینده رو نمی توانید پیش بینی کنید.

-در آخر شاید فکر کنید که اطلاعات از بین نرود چه اهمیتی دارد البته شاید برای خیلی ها مهم نباشد اما کسانی که در حوزه سیاه چاله ها کار کرده اند این را به خوبی می دانند که از بین رفتن اطلاعات در سیاه چاله ها چیز عادی به شمار می آید و این برای فیزیکدانان اصلا خوشایند نیست و آنها را برای یافتن راهی به تلاش واداشته است که یکی از شناخته شده ترین آنها اصل هولوگرافی یا تمام نگاری است.که به صورت کاملا خلاصه یعنی حفظ اطلاعات بر روی سطح افق رویداد!

@science_fun
آشنایی با ذرات-گراویتون

@science_fun
ساینس|science
آشنایی با ذرات-گراویتون @science_fun
نظریه نسبیت اینشتین گرانش را به صورت اعوجاج فضا و زمان خمیدگی و کشیدگی فضا و زمان بر اساس میزان جرم و انرژی درون فضا توصیف کرد. اما چند سال بعد از ارائه نظریه نسبیت، فیزیکدان‌ها فیزیک کوانتوم را به عنوان توصیف کننده دنیای ذرات بسیار ریز معرفی کردند.

این نظریه منجر به کشف ذرات حامل نیرو یعنی بوزون‌ها شد که حامل سه نیروی بنیادی طبیعت هستند یعنی: فوتون‌ها برای میدان الکترومغناطیس، گلئون‌ها برای نیروی هسته‌‌ای قوی، و بوزونهای Wو Z برای نیروی هسته‌ای ضعیف. اما گرانش چه می‌شود؟ فیزیکدان‌ها فرض کرده‌اند، اگر سه نیروی بنیادی دارای تناظر کوانتومی هستند، پس برای گرانش باید یک ذره متناظر کوانتومی وجود داشته باشد.

در تلاش برای آشتی بین نظریه کوانتوم و گرانش اینشتین، فیزیکدان‌ها یک ذره فرضی به نام گراویتون معرفی کردند. گراویتون ذره‌ای بدون جرم، پایدار و با اسپین ۲ است که با سرعت نور حرکت می‌کند.

گراویتون همچنان به صورت فرضی باقی مانده است چرا که در حال حاضر کشف آن غیر ممکن است. اگرچه گرانش در مقیاس‌های سیاره‌ای قوی است اما در مقیاس‌های کوچک می‌تواند بسیار ضعیف باشد. آن‌چنان که وقتی یک آهن‌ربا یک گیره کاغذ را جذب می‌کند، بر خلاف نیروی گرانش کل سیاره آن را می‌کشد و بر آن غلبه می‌کند. این بدین معناست که اگر یک تک ذره گراویتون وجود داشته باشد، بسیار بسیار ضعیف است. پژوهشی ادعا می‌کند که یافتن یک تک گراویتون غیر ممکن است مگر این‌که آن‌ها را در مقیاس سیاره‌ای اندازه گیری کنیم که نیاز به یک آشکار ساز به ابعاد کل کیهان خواهیم داشت!

@science_fun
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Determining the area of any polygon using Pick's Theorem.

@science_fun
آشنایی با ذرات- گلوئون

@science_fun
ساینس|science
آشنایی با ذرات- گلوئون @science_fun
در دنیای فیزیک ذرات، هر نیرویی توسط ذرات منحصر به‌فردی تولید و اعمال می‌شود و بزرگترین نیروی هسته‌ای توسط گلوئون‌ها تامین می‌شود.نوترون‌ها و پروتون‌های موجود در هسته عناصر از ذرات بسیار کوچکتری به نام کوارک‌ها ساخته شده‌اند، برای کنار هم قرار گرفتن کوارک‌ها و تشکیل پروتون و نوترون نیروی بسیار قوی ذرات گلوئون لازم است.در واقع ذرات دو گونه اند ذراتی که حامل نیرو می باشند را بوزون می نامند و ذراتی که تشکیل دهنده ماده هستند را فرمیون می نامند.از این رو فوتون، گلوئون و گراویتون که تا اینجا گفتیم بوزون هستند و ذراتی مانند کوارکها والکترون جزء فرمیون ها هستند.

گلوئون‌ها از نظر ساختار و نیرو شباهت‌هایی به فوتون‌ها دارند. فوتون‌ها انرژی را از طریق نیروی الکترومغناطیس و در شکل نور حمل می‌کنند اما گلوئون‌ها نقش فوتون‌ها را در مقیاسی بزرگتر و در قالب انرژی قدرتمند هسته‌ای اعمال می‌کنند.گلوئون‌ها بر خلاف فوتون‌ها از انرژی خود تاثیر می‌پذیرند و در نتیجه فوتون‌ها نمی‌توانند در پیوند‌های بین ذرات حضور داشته باشند، اما گلوئون‌ها تحت تاثیر انرژی قدرتمند هسته‌ای در پیوند‌های بین ذرات حضور یافته و کوارک‌ها و سایر ذرات را می‌سازند.

@science_fun
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
تکامل کیهان از 13.8 میلیارد سال قبل تا به امروز...

@science_fun
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
در این ویدیو ببینید که چگونه طبیعت با صرف کمترین انرژی اطلاعات را پردازش می کند؟

@science_fun
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
بحث بر روی قضیه ناتمامیت گودل (یک قضیه در منطق ریاضی) و نتایج فلسفی آن...

@science_fun
5e54be4e-ddee-4fdb-aebe-623b516943fe.gif
238.2 KB
caucher birkar wins the Fieldes medal-the biggest prize in math.

@science_fun
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
Look deep into nature, and then you will understand everything better.

@science_fun
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
از سر راهشون برید کنار...

-نیل دگراس تایسون

@science_fun
اعداد اول بسیار بزرگ و مکانیک کوانتومی...

👇👇👇
@science_fun
ساینس|science
اعداد اول بسیار بزرگ و مکانیک کوانتومی... 👇👇👇 @science_fun
می دانیم که هر عددی را می توان به عنوان حاصل ضرب اعداد اول نوشت.برای اعداد اول کوچک این کار بسیار ساده است اما هر چه عدد بززگنز باشد این کار نیز دشوارتر خواهد بود بطوریکه بسیاری از الگوریتم های رمزنگاری امروزی برای تضمین امنیت اطلاعات خصوصی بر پیچیدگی فاکتوریل های اول اعدادی با صدها رقم تکیه می کنند.

هیچکس به واقع از این مسئله اطمینان کامل ندارد که تجزیه اعداد بسیار بزرگ به فاکتورهای اولشان تا چه اندازه می تواند دشوار باشد. این سوال که به مسئله فاکتورگیری معروف است، علی رغم بکارگیری راهبردهای علوم کامپیوتری و ریاضیاتی پیشرفته؛ یکی از بزرگترین مسائل حل نشده در علوم کامپیوتری به شمار می‌رود.

یکی از جالب ترین دیدگاه های ریاضی این است که باز تعریف مسئله فاکتورگیری با معرفی یک تابع ریاضی جدید در دستور کار قرار دارد و البته امکان ترسیم آن در ویژگی های فیزیکی یک دستگاه شبیه ساز کوانتومی و مطابق با مقادیر انرژی وجود دارد. در واقع محققان این مسئله ریاضی را بر حسب علم فیزیک باز نویسی می کنند و پرداختن به نظریه اعداد با فیزیک کوانتومی یکی از دستورالعمل هاست. محققان دهه هاست که فعالیت هایی را در راستای انجام این کار ترتیب داده اند. امروزه با پیشرفت اطلاعات کوانتومی، محاسبات و ابداع الگوریتم Shor، این ارتباط بیش از پیش اهمیت یافته است.این نوع بررسی های علمی در طولانی مدت به نظریه اعداد کوانتومی منجر خواهد شد، نظریه اعدادی که بر پایه سیستم های فیزیک کوانتومی استوار است.

مقاله اصلی در:
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.117.200502
@science_fun
#کیهان_شناسی
سحابی خرچنگ بقایای یک انفجار ابرنو اختری...

@science_fun
ساینس|science
#کیهان_شناسی سحابی خرچنگ بقایای یک انفجار ابرنو اختری... @science_fun
ستارگانی که جرم کم یا متوسط دارند، مراحل نهایی زندگی خود را – به صورت غول های سرخ – به آرامی سپری می کنند، اما ستارگان بسیار پرجرم تر از خورشید به طریقی ظاهرا عجیب می میرند و به اجرامی با ویژگیهای باور نکردنی تبدیل می شوند. انهدام انفجاری ستاره به آنچه ابرنواختر نامیده میشود، می انجامد ( که بسیار نورانی تر از نواختر است) و باقیمانده ستاره را به صورت یک تپ اختر ( پالسار )، یا ستاره نوترونی و یا شاید سیاهچاله برجای می گذارند.

هنگامی که آتش ابرنواختر بر می فروزد، نورانیت ستاره به طور اعجاب آوری افزایش می یابد که بسیار بیشتر از افزایش نورانیت در مورد نواختران است. در حالی که نواختر حداکثر به درخشندگیی می رسد که آن را به یکی از نورانی ترین ستارگان کهکشان بدل می کن ، ابرنواختر به چنان نورانیتی دست می یابد که با مجموع نورانیت های تمام ستارگان یک کهکشان برابری می کند. نورانی ترین ابرنواختران مشاهده شده در کهکشانهای دیگر ، گاه چندین بار نورانی تر از کل کهکشان بوده اند. درخشندگی کل یک ابرنواختر تا مقادیری در حدود یک میلیارد برابر نورانیت خورشید می رسد.

نخستین اسناد مربوط به انفجار ابرنواختری در کهکشان ما در سال ۱۰۵۴ میلادی ثبت شده است. اسناد ثبت شده این رویداد به وسیله چینی ها، ژاپنی ها و سرخپوستان آمریکا، همگی نشان می دهند که درخشندگی این اجرام کیهانی به حد کافی زیاد و برای مدتی به هنگام روز نیز قابل مشاهده بوده است. مکان این جرم در آسمان مطابق است با جرم گسترده و عجیبی که سحابی خرچنگ نامیده میشود، بعدها معلوم شد این جرم ابرگازی عظیمی است که در تمام گستره طیف الکترومغناطیسی، از امواج رادیویی گرفته تا پرتوی X و پرتوهای گاما، انرژی شدیدی منتشر می کند. ابرنواختر ثبت شده بعدی در کهکشان ما، ابرنواختر تیکو نامیده میشود که در سال ۱۵۷۲ میلادی روی داد و اخترشناس بزرگ، تیکوبراهه بطور گسترده ای آن را مطالعه کرد. این جرم نیز به قدر کافی نورانی بوده و به هنگام روز نیز دیده می شده است. در سال ۱۶۰۴ ، افتخار رصد ابرنواختر سوم در کهکشان ما ، نصیب کپلر شد. این ابرنواختر گرچه از ابرنواختر تیکو کم فروغتر بود اما از هر جسم ستاره ای در آسمان نورانیتر دیده می شد. آن را ابرنواختر کپلر می نامند.
@science_fun
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
بدون شرح! فقط ببینید و لذت ببرید...

@science_fun