نظريه ريسمان (ابعاد بالاتر)

داستان کلاسیک ۱۸۸۴ تختستان: “عشق ورزی بُعدهای بسیار” نوشته ی ادوین ابوت، به شرح ماجراهای «جناب مربع» می پردازند، شخصیتی که در جهانی ۲ بعدی پر از شکل های هندسی جان دار – مثلث ها، مربع ها، پنج ضلعی ها و غیره …- زندگی می کند.در اواخر داستان، در نخستین روز ۲۰۰۰ ، موجودی کروی از فضای سه بعدی از درون تختستان می گذرد و جناب مربع را از حوزه ی تخت خود به بیرون می برد تا به او سرشت سه بُعدی حقیقی جهان بزرگ تر را نشان دهد. در زمانی که وی سرگرم درک آن چیزی است که کره به او نشان می دهد، جناب مربع به این فکر فرو می رود که نکند خود فضا هم بصورت زیرفضایی کوچک از گیتی چهار بعدی باز هم بزرگتری وجود داشته باشد.

هنوز به صورت تجربی وجود ابعاد بيشتر فضا تاييد نشده اما در رياضيات ما محدوديتی برای وارد كردن ابعاد بيشتر به معادلات نداريم. در نظريه ريسمان از همين ايده برای متحد ساختن نيروهای مختلف استفاده كردند و در بهترين حالت فضا-زمان را تا ١١ بعد گسترش دادند. اما اين ابعاد كجا هستند؟!چرا ما آنها را نمی بينيم؟!

در مورد تعداد ابعاد نظرات مختلفی وجود دارد و حتی در بعضی از نسخه ها تا ٢٦ بعد نيز تعريف شده است اما در دقيق ترين مدل ريسمانی ما ١١ بعد داريم كه اين ابعاد در اندازه های كوچك به هم فشرده شده اند كه دسترسی به آنها غيرممكن است و به همين دليل ما آنها را نمی بينيم. اين مدل ريسمانی اصطلاحا نظريه M يا Membrane Theroy نام دارد كه به معني غشا يا همان پوسته است و فرض میكنند كه جهان سه بعدی ما يك پوسته از فضای ١١ بعدی است كه ريسمان ها بر روی اين پوسته نوسان می كنند.

اما اين ١١ بعد چگونه اند؟!
همانطور كه می دانيم سه بعد مكان و يك بعد زمان قبلا تعريف شده اند اما از ٧ بعد باقيمانده ٦ بعد در مقياس بسيار ريز در فضا فشرده شده اند (فشردگی اين ابعاد به اين معنيست كه اگر ذرات ريسمان به اندازه كافی در اين ابعاد حركت كنند به جای اول خود بر می گردند) و يك بعد باقيمانده در مقياس بزرگتر وجود دارد و جهان ما خود بعد فشرده شده در اين بعد است و در توجيه جهان موازی هم از اين بعد استفاده می كنند(جهان های موازی با جهان ما پوسته های موازی با هم در اين بعد هستند).

نظريه ريسمان تا امروز در توجيه خيلی از پديده ها حداقل بر روی كاغذ موفق بوده و ادعا می كند نسبيت و گرانش كوانتومی را با هم متحد ميكند و حتی علت ضعيف بودن گرانش را به دليل وجود ابعاد بيشتر می داند اما هنوز شواهد تجربی زيادی در مورد وجود ابعاد بيشتر بدست نيامده ولی فيزيكدانان اميد دارند تا در مراكز مطالعات پيشرفته فيزيك ذرات و انرژی های بالا مانند سرن شواهدی از ابعاد بالاتر بيابند (سعی ميكنند ريزسياهچاله ايجاد كنند البته اين ريزسياهچاله عمر خيلی خيلی كوتاهی دارند) البته هنوز اين تلاش ها به نتيجه ای نرسيده و باعث پايين آمدن اعتبار نظريه ريسمان شده است.

@science_fun

#symphony_of_science
سياهچاله ها-سمفونی هيولاهای كيهانی

🆔@science_fun

توضيح بيگ بنگ و جهان هاي موازي بر اساس نظريه M

مركز سياهچاله ها و لحظه بيگ بنگ دو نقطه اي در كيهان هستند كه معادلات نسبيت عام قادر به توضيح آنها نيست. نسبيت مي گويد كه خميدگي فضا-زمان در اين نقاط بينهايت است، فضا معني ندارد و زمان متوقف مي شود. اما در نظريه ريسمان اين فضاي چهاربعدي خود بخشي از يك فضاي ١١ بعدي است و در اين فضا جهان ما مثل يك پوسته فشرده شده است و جهان هاي موازي نيز پوسته هاي مجزا در اين فضا هستند. وقتي كه اين پوسته ها با هم برخورد مي كنند بيگ بنگ ايجاد مي شود.

🆔@science_fun

🌎تماشای آنلاین زمین با دوربین Node 2 ایستگاه فضایی بین المللی ISS

روی لینک زیر کلیک کنید:

https://www.ustream.tv/channel/iss-hdev-payload

🆔@science_fun

آنتروپی نمی گذارد اطلاعات از بین برود.
توضيح در ادامه...
@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.

-اما چرا آنتروپى و اطلاعات با هم در ارتباطند؟خب هر چقدر يک سيستم بى نظم تر باشه براى توصيفش به اطلاعات بيشترى نياز داريم كه در فيزيک اين اطلاعات را در قالب معادلات و درجات آزادى سيستم نشان مى دهند.

-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 متأسفانه 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

تلسکوپ فضایی هابل روز جمعه ۳۰ ساله شد و به مناسبت تولد خود، تصویر نابی را از دو سحابی موجود در نزدیکی کهکشان راه شیری به زمین فرستاد.

سحابی پهناور سرخ «ان‌جی‌سی ۲۰۱۴» و همسایه آبی آن به نام «ان‌جی‌سی ۲۰۲۰» در فاصله ۱۶۳ هزار سال نوری از کره زمین قرار دارند و از جمله سحابی‌های نزدیک کهکشان راه شیری محسوب می‌شوند. این دو سحابی بخشی از یک منطقه پهناور ستاره‌ساز در اَبر ماژلانی بزرگ(Large Magellanic Cloud) هستند که کهکشان اقماری راه شیری را تشکیل می‌دهند.

🆔 @science_fun

انتشار ویدئوهایی از اشیای پرنده ناشناس توسط پنتاگون

وزارت دفاع آمریکا با انتشار سه ویدئو از اشیای پرنده ناشناس، بیانیه‌ای در این باره صادر کرد. در بیانیه پنتاگون که در پایگاه اینترنتی وزارت دفاع آمریکا منتشر شد، آمده است: وزارت دفاع اجازه انتشار سه ویدئو خارج از طبقه‌بندی نیروی دریایی را صادر کرده است که یکی از این ویدئوها مربوط به نوامبر ۲۰۰۴ و دو ویدئوی دیگر مربوط به ژانویه ۲۰۱۵ است.

🆔 @science_fun

پخش زنده عبور سیارک 1998 OR2 از کنار زمین حدود ساعت ٢٣:٣٠ از طریق لینک زیر مربوط به پروژه تلسکوپ مجازی 2.0

https://www.youtube.com/watch?v=OIGusqIR6RA&feature=youtu.be
🆔@science_fun

#كامپيوترهاى_كوانتومى

در سال 1965 گوردون مور اظهار کرد که با توجه به کوچک شدن ادوات الکترونیکی و مجتمع سازی مدارات دیجیتال توان کامپیوتر ها هر دو سال دو برابر خواهد شد اما سوالی که مطرح بود این است که تا کجا می توان این فشرده سازی را ادامه داد؟پاسخ این است که با کوچک شدن ابعاد ترانزیستور ها دیگر رفتار آنها با فیزیک الکترونیک امروزی که به صورت کلاسیک است قابل توجیه نیست.در آنجا ما شاهد اثرات کوانتومی از جمله تونل زنی،بر هم نهی و در هم تنیدگی کوانتومی خواهیم بود.بنابراین باید در اینجا از تحلیل و محاسبات کوانتومی استفاده کرد.اولین کسی که راجع به این موضوع حرف زد ریچارد فاینمن برنده جایزه نوبل بود.او مطرح کرد که محاسبات باید از دنیای دیجیتال خارج شده و وارد دنیای کوانتومی شود.سخنان او مورد توجه قرار نگرفت تا اینکه پیتر شور فیزیکدان آمریکایی سعی کرد که با ارتباط دادن نظریه اطلاعات با مکانیک کوانتومی (الگوریتم شور) زمینه را برای اینکار فراهم کند که طبق آن باید گیت ها و ترانزیستور ها دوباره وبر اساس محاسبات کوانتومی طراحی شوند.

محاسبات كامپيوترى كه امروزه متداول است بر اساس جبر بولى و سيستم دودويى اعداد يا همان صفر و يک است. در اين نوع از محاسبات حالت سيستم در هر لحظه كاملا مشخص است و ما براى هر بيت از اطلاعات دو حالت در نظر مى گيريم و محاسبات تنها در يكى از آن دو حالت انجام مى گيرد.

يک آزمايش فرضى در نظر بگيريد كه در آن شما دو حالت مربوط به هر بيت را با يک الكترون كه داراى اسپين بالا (بيت يک) يا پايين (بيت صفر) است نشان دهيد.ويژگى كه بر ذرات كوانتومى حاكم است ديگر بر اساس اصول مكانيک كلاسيک نيست و ما شاهد عدم قطعيت در مورد وضعيت ذره هستيم و ذره تا لحظه اندازه گيرى مى تواند همه حالت ها را داشته باشد و در اينجا ما در مورد اسپين الكترون قطعيت نداريم و اسپين الكترون همزمان هم مثبت و هم منفيست.

در كامپيوتر كوانتومى محاسبات به ويژگى يک سيستم كوانتومى وابسته است و اگر وضعيت سيستم كوانتومى را اندازه نگيريم محاسبات زيادى به صورت همزمان توسط سيستم اجرا مى شود.

🆔@science_fun
https://news.1rj.ru/str/science_fun/359

کژفهمی‌های بسیاری در مورد زمان وجود دارد. در این ویدیو دو فیزیکدان (پاول_دیویس و مکس_تگمارک) با دو فیلسوف در مورد زمان بحث می‌کنند. گفته‌های مکس تگمارک و پاول دیویس خیلی خوب این کژفهمی‌ها را تصحیح می‌کند.

🆔@science_fun

پارادوكس هاى زينو يا زنون (zeno)

داستان آشيل و لاكپشت

آشیل تصمیم می‌گیرد با یکی از کندترین رقبای خود، لاک پشت، مسابقهٔ دو بدهد. او لطف می‌کند و می‌گذارد لاک پشت از نقطه ای جلوتر از او مسابقه را شروع کند. وقتی آشیل از نقطهٔ شروع خود حرکت می‌کند، لاک پشت قبلاً یک مسافتی پیش رفته‌است و مدتی طول می‌کشد، البته نه خیلی زیاد، تا آشیل به نقطه ای برسد که لاک پشت حرکتش را از آن جا شروع کرده‌است مسلماً تصور می‌کنیم آشیل، تیزپاترین دونده در میان یونانیانِ اعزام شده به تروا، بیش از این عقب نخواهد ماند: هر چقدر هم مسیر مسابقه کوتاه و فاصلهٔ اولیهٔ لاک پشت از آشیل زیاد باشد، آشیل باید زودتر به خط پایان برسد. اما در واقع این‌طور نیست؛ زیرا مدتی طول می‌کشد تا آشیل به نقطه ای برسد که لاک پشت از آن جا راه افتاده، و لاک پشت در این مدت خود را کمی جلو کشانده اشت. زمانی که آشیل به آن نقطه برسد، لاک پشت جلوتر است. پس آشیل به سمت نقطه ای می‌دود که لاک پشت از آن جا راه افتاده و لاک پشت در این مدت خود را کمی جلو کشانده‌است. زمانی که آشیل به آن نقطه برسد، لاک پشت جلوتر است پس آشیل به سمت نقطه ای می‌دود که لاک پشت هم اینک هست و مدتی طول می‌کشد تا به آن نقطه برسد. مسلماً در طول این مدت لاک پشت باز کمی دیگر خود را جلو کشانده‌است. آشیل مثل سایه لاک پشت را تعقیب می‌کند، اما زمانی که به نقطه ای می‌رسد که لاک پشت بوده، لاک پشت باز هم اندکی جلو رفته‌است و آشیل هنوز به او نرسیده‌است این ماجرا تا ابد ادامه می‌یابد، زیرا همواره مدتی طول می‌کشد تا آشیل فاصلهٔ میان خودش و لاک پشت را طی کند، و هر قدر هم که لاک پشت کند حرکت کند بخشی از مسافت را در زمان حرکت خود طی می‌کند و دیگر در نقطهٔ قبل نیست و از آن نقطه جلوتر است. پس به هر حال هر چقدر هم این زنجیره را ادامه دهیم، آشیل هرگز به لاک پشت نمی‌رسد، چه رسد به این که از او جلوتر بزند. پس مسلماً وقتی که مسابقه در نهایت به پایان می‌رسد، لاک پشت از آشیل جلوتر است.

تناقض نيمه راه يا دوبخشى

آنچه که در حرکت است باید قبل از رسیدن به هدف به نیمه راه برسد.اگر از نقطهٔ A به نقطهٔ B بدوید، قبل از رسیدن به B باید از نقطهٔ میانی این مسافت عبور کنید. پس از این نقطهٔ میانی، باید از نقطهٔ میانی دیگری بگذرید که قبل از B به آن برسید. در واقع بی‌نهایت نقطه میانی قبل از رسیدن به B وجود دارد. پس هرگز به خود نقطهٔ B نمی‌رسید، زیرا هر بار که هر یک از مسافت‌های کاهش یابنده را به قصد نقطهٔ میانی بعدی طی می‌کنید هنوز فاصله‌ای به همان اندازه باقی مانده‌است که باید پیموده شود، و این فاصله هرگز به صفر نمی‌رسد، همیشه میان شما و انتهای مسیر فاصله‌ای وجود دارد و در نتیجه رسیدن به نقطهٔ پایان غیرممکن است. البته به فرض این که اصلاً بتوانید حرکتتان را شروع کنید. اما اصلاً چطور می‌توانید حرکتتان را شروع کنید؟ زیرا قبل از رسیدن به میانهٔ مسیر باید یک‌هشتم مسیر را بدوید و پیش از آن یک شانزدهم مسیر را، و همین‌طور تا بی‌نهایت. هیچ حرکت آغازینی وجود ندارد، زیرا همیشه قبل از آن حرکت دیگری هست که باید اول انجامش داد.

نتایج دو پارادوکس زنون به نظر بی‌معنی می‌آید، و اتفاقاً نکتهٔ قضیهٔ هم دقیقاً همین است. اگر ما نتوانیم نتیجه را قبول کنیم باید چیز دیگری را رد کنیم، مثلاً یکی از فرض‌هایی را که به نتیجه منتهی شده‌است. در این صورت استدلال از الگوی برهان خلف پیروی می‌کند؛ الگویی که به نظر می‌رسد زنون آن را تکمیل کرده‌است. اساس کار این الگو آن است که نشان می‌دهد اگر فرضی را بپذیرید (که باید خلاف آن ثابت شود) نتیجه ای بی‌معنی و نپذیرفتنی به دست می‌آید، و بهترین راه رفع این بی‌معنایی رد کردن فرض اولیه است.

توضيحات بيشتر

🆔@science_fun

فکر می‌کنید خورشيد ما بزرگه؟
دوباره فکر کنید!

🆔@science_fun

فکر می‌کنید كهكشان ما بزرگه؟
دوباره فکر کنید!

🆔@science_fun

سرى هاى نامحدود:اشتباه رياضيات يا واقعيت فيزيكى
(ويديو از فرادرس)
توضيح در ادامه...
🆔@science_fun

مقدار سرى زير چقدر است؟

1+2+3+4+...=?

خب جواب بديهى بينهايته چون مجموع بينهايت عدد مثبت كه مقدار اعداد نيز به صورت نامحدود زياد مى شوند بايد بينهايت باشد اما در واقعيت فيزيكى اين مقدار برابر 1/12- است!!

1+2+3+4+...=-1/12

رامانوجان رياضيدان هندى يك اثبات زيبا براى اين مقدار دارد هر چند كه كار او از نظر رياضيات اشتباه به نظر مى رسد ولى نكته جالب وجود اين مقدار در دنياى فيزيكى است.

در فيزيك آزمايشى به اسم اثر كازمير داريم كه در آن دو صفحه فلزى بدون بار را با فاصله بسيار كم (چند نانومتر) در خلأ كنار هم قرار مى دهند. دانشمندان پى بردند كه نيرويى باعث نزديك شدن صفحات به يكديگر مى شود كه با توجه به خنثى بودن صفحات و ناچيز بودن نيروى گرانش منشأ آن بايد چيز ديگرى باشد.

در بررسى يك بعدى مقدار اين نيرو متناسب است با:
-(1+2+3+...)πhc/2x^2
(علامت منفى به دليل جاذبه بودن نيرو و x فاصله دو صفحه از هم و h ثابت پلانك و c سرعت نور)

اما اين نيرو بينهايت نيست و مقدار آن برابر است با:
πhc/24x^2

بنابراين مقدار اين سرى در واقعيت محدود و برابر 1/12- است. اما منشأ اين نيرو مرموز چيست؟ اين نيرو در اثر ذرات مجازى كه همواره در خلأ بوجود مى آيند و از بين مى روند ايجاد مى شود. اين ذرات كه به صورت زوج ذره و پاد ذره ايجاد مى شوند در خارج صفحات تكانه بيشترى نسبت به داخل صفحات ايجاد مى كنند و باعث نزديك شدن صفحات به همديگر مى شوند.

(انرژى بين صفحات متناسب با اين نيرو , منفى است و ذراتى كه در دنياى واقعى وجود دارند نمى توانند انرژى منفى داشته باشند و به ذراتى كه زير سطح انرژى صفر قرار دارند اصطلاحا ذرات مجازى مى گويند)

🆔@science_fun

بزرگترین ستارهٔ شناخته شده، چه اندازه است؟ 🌟

🆔 @science_fun

کهکشان IC 1101 بزرگترین کهکشان شناخته شده. قطر آن 6 میلیون سال نوری است و جرم آن معادل جرم 100 هزار میلیارد ستاره است.

🆔@science_fun

انجمن زمين تخت گرايان

فقط دلايلى كه براى تخت بودن زمين ميارن:
١-نزديك پنجاه ساعت ويديو نگاه كردم😐
٢-از لبه ساحل كل افق رو ديدم همش صاف بود😂
🆔@science_fun