#ترجمه_مقاله #امواج_گرانشی #نسبیت_عام #گرانش
📄 ترجمه مقاله
🔴 To Make the Perfect Mirror, Physicists Confront the Mystery of Glass
🟠 برای ساختن آینه کامل، فیزیکدانان با رمز و راز شیشه روبرو می شوند.
🟢 قسمت ۱:
رصد خانه امواج گرانشی تداخل سنج لیزری (لایگو) به دلیل آینه های تقریبا کامل دستگاه می¬تواند حرکاتی را هزاران بار کوچکتر از عرض یک اتم حس کند. آینه ها پرتوهای لیزر را به سمت بازوهای آشکارسازهای L شکل لایگو به جلو و عقب می تابند. تغییرات در طول نسبی بازوها نشان می دهد که یک موج گرانشی از کنار زمین می گذرد و فضا-زمان را کشیده و فشرده می کند.
آنها اصلا شبیه به آینه های معمولی نیستند. مثلا در آینه¬های حمام نور از فلزاتی منعکس می‌شود که در مقابل آن¬ها و صرفا برا محافظت قرار گرفته است. اما لیزر قدرتمند LIGO هر فلزی را سرخ می‌کند. در عوض، آینه‌های آن کاملا از شیشه ساخته شده اند.
به طور معمول، شیشه منعکس کننده نیست. فلز منعکس می‌شود زیرا امواج نور، الکترون‌های آزاد آن را تکان می‌دهند که در این فرآیند فوتون‌ها را جذب کرده و دوباره ساطع می‌کنند. در مقابل، شیشه به بیشتر نور اجازه عبور می‌دهد، زیرا الکترون‌های آن در اتم‌های خود می‌مانند و برهمکنش زیادی با نور ندارند. اما LIGO با استفاده از ترفندی که برای اولین بار در سال 1939 اختراع شد، آینه ها را از شیشه می سازد. این آینه ها از 36 لایه شیشه تشکیل شده اند که به طور متناوب بین شیشه اکسید سیلیکون (یا "سیلیکا، ماده اکثر شیشه ها)" و پنتوکسید تانتالیوم ("تانتالا") قرار می گیرند. هر لایه بخش کوچکی از نور را منعکس می کند. ضخامت هر لایه با دقت بسیار بالایی انتخاب شده است به طوری که برای طول موج دقیق لیزر لایگو، تمام بازتاب‌ها به طور سازنده تداخل ایجاد می‌کنند و به آینه‌ای اضافه می‌شود که 99.9999 درصد بازتابنده است.
🖋 مترجم: نرگس رسولی
⚛️ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution
📄 ترجمه مقاله
🔴 To Make the Perfect Mirror, Physicists Confront the Mystery of Glass
🟠 برای ساختن آینه کامل، فیزیکدانان با رمز و راز شیشه روبرو می شوند.
🟢 قسمت ۱:
رصد خانه امواج گرانشی تداخل سنج لیزری (لایگو) به دلیل آینه های تقریبا کامل دستگاه می¬تواند حرکاتی را هزاران بار کوچکتر از عرض یک اتم حس کند. آینه ها پرتوهای لیزر را به سمت بازوهای آشکارسازهای L شکل لایگو به جلو و عقب می تابند. تغییرات در طول نسبی بازوها نشان می دهد که یک موج گرانشی از کنار زمین می گذرد و فضا-زمان را کشیده و فشرده می کند.
آنها اصلا شبیه به آینه های معمولی نیستند. مثلا در آینه¬های حمام نور از فلزاتی منعکس می‌شود که در مقابل آن¬ها و صرفا برا محافظت قرار گرفته است. اما لیزر قدرتمند LIGO هر فلزی را سرخ می‌کند. در عوض، آینه‌های آن کاملا از شیشه ساخته شده اند.
به طور معمول، شیشه منعکس کننده نیست. فلز منعکس می‌شود زیرا امواج نور، الکترون‌های آزاد آن را تکان می‌دهند که در این فرآیند فوتون‌ها را جذب کرده و دوباره ساطع می‌کنند. در مقابل، شیشه به بیشتر نور اجازه عبور می‌دهد، زیرا الکترون‌های آن در اتم‌های خود می‌مانند و برهمکنش زیادی با نور ندارند. اما LIGO با استفاده از ترفندی که برای اولین بار در سال 1939 اختراع شد، آینه ها را از شیشه می سازد. این آینه ها از 36 لایه شیشه تشکیل شده اند که به طور متناوب بین شیشه اکسید سیلیکون (یا "سیلیکا، ماده اکثر شیشه ها)" و پنتوکسید تانتالیوم ("تانتالا") قرار می گیرند. هر لایه بخش کوچکی از نور را منعکس می کند. ضخامت هر لایه با دقت بسیار بالایی انتخاب شده است به طوری که برای طول موج دقیق لیزر لایگو، تمام بازتاب‌ها به طور سازنده تداخل ایجاد می‌کنند و به آینه‌ای اضافه می‌شود که 99.9999 درصد بازتابنده است.
🖋 مترجم: نرگس رسولی
⚛️ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution
Quanta Magazine
To Make the Perfect Mirror, Physicists Confront the Mystery of Glass
Sometimes a mirror that reflects 99.9999% of light isn’t good enough.
#ترجمه_مقاله #امواج_گرانشی #نسبیت_عام #گرانش
📄 ترجمه مقاله
🔴 To Make the Perfect Mirror, Physicists Confront the Mystery of Glass
🟠 برای ساختن آینه کامل، فیزیکدانان با رمز و راز شیشه روبرو می شوند.
🟢 قسمت ۲:
شیشه متشکل از اتم ها یا مولکول هایی است که به طور تصادفی مانند اتم های موجود در یک مایع قرار گرفته اند، اما به نوعی گیر کرده و قادر به جریان نیستند. فیزیکدانان بر این باورند که نویز ذاتی شیشه از خوشه‌های کوچک اتم‌هایی است که بین دو پیکربندی مختلف سوئیچ می‌کنند. این «سیستم‌های دو سطحی» فاصله‌ای که نور لیزر بین آینه‌های LIGO طی می‌کند را به مقدار بسیار اندکی تغییر می‌دهد، زیرا سطح هر لایه شیشه‌ای به اندازه عرض یک اتم جابه¬جا می‌شود.
فرانسیس هلمن، متخصص ساختارهای شیشه‌ای در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی و یکی از اعضای تیم علمی 1000 نفری لایگو، می‌گوید: «لایگو در این نقطه به معنای واقعی کلمه محدود شده است.» هلمن گفت، علیرغم «ایزوله‌ی شگفت انگیز ارتعاش، میرایی، همه نوع چیزهایی که منجر به حساسیت فوق‌العاده شده است» آشکارسازها، «تنها چیزی که آنها نتوانسته‌اند از آن خلاص شوند، این حرکات اتمی خنده‌دار در پوشش‌های آینه است.» با توجه به دامنه هزارم یک اتم امواج گرانشی که LIGO به دنبال آن است، حرکات اتمی یک مشکل بزرگ است.
هر چند که گروه هلمن و دیگران با بینش‌های نظری اخیر در مورد ماهیت شیشه در حال رقابت برای یافتن شیشه‌های کامل‌تری برای استفاده در آینه‌های LIGO هستند. بنابراین LIGO Plus پیشرفته، تکرار بعدی آزمایش، که قرار است در سال 2024 آغاز شود، به آینه هایی نیاز دارد که نویز آنها کمتر از نیمی از نویز آینه‌های فعلی باشند. در ارتقاهای بعدی ، تقریبا هر چند ساعت یکبار، آشکارسازی امواج گرانشی حدودا هفت برابر بیشتر خواهد بود.
در حال حاضر، محققان انواعی از شیشه را پیدا کرده‌اند که ممکن است الزامات طراحی را برآورده کند، اما آنها همچنان امیدوارند که از بین آن ها بهترینشان را کشف کنند. آیِن مارتین، فیزیکدان ساختار های شیشه ای در دانشگاه گلاسکو که همچنین در بخشی از پروژه لایگو حضور دارد، گفت: "این رویکرد برای مدت زمان طولانی کمی تصادفی بود "اکنون ما در موقعیتی هستیم که در جستجوی خود بسیار هدایت شده ایم." گروه هلمن به دنبال چیزی است که به "شیشه ایده آل" نزدیک می شود، در واقع همان مرحله فرضی ماده که دهه های گذشته پیش بینی شده بود.
مولکول‌های شیشه ایده‌آل از نظر تئوری در چیدمان تصادفی متراکم‌ترین حالت ممکن در کنار هم قرار می‌گیرند، حالتی کاملاً پایدار که اصلاً سیستم دو سطحی ندارد. شیشه ایده آل، اگر وجود داشته باشد، توضیح می دهد که در تمام شیشه ها چه اتفاقی می افتد. این حالتی است که مولکول ها در شیشه معمولی سعی دارند به آن برسند.
در سال 2007، در پی جست‌وجوی بهترین ساختارشیشه، فیزیکدان مارک ادیگر را به اختراع تکنیک ساختار جدیدی از شیشه( یا ساختار جدیدی از ساختن شیشه یا شیشه سازی) سوق داد که شیشه‌های بسیار پایدارتری نسبت به قبل تولید می‌کند.
ادیگر و تیمش به جای خنک کردن یک مایع تا زمانی که سخت شود، کاری که دمنده‌های شیشه برای 4000 سال انجام داده‌اند، یکی یکی مولکول‌ها را مانند تکه‌های بازی تتریس روی سطح زمین انداختند و به آنها اجازه دادند تا جاهای محکمی پیدا کنند. آزمایشی در سال 2014 توسط تیم هلمن و برکلی نشان داد که شیشه سیلیکونی "فوق العاده پایدار" ایجاد شده به این روش دارای سیستم های دو سطحی بسیار کمتری نسبت به شیشه های معمولی است.
🖋 مترجم: نرگس رسولی
⚛️ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution
📄 ترجمه مقاله
🔴 To Make the Perfect Mirror, Physicists Confront the Mystery of Glass
🟠 برای ساختن آینه کامل، فیزیکدانان با رمز و راز شیشه روبرو می شوند.
🟢 قسمت ۲:
شیشه متشکل از اتم ها یا مولکول هایی است که به طور تصادفی مانند اتم های موجود در یک مایع قرار گرفته اند، اما به نوعی گیر کرده و قادر به جریان نیستند. فیزیکدانان بر این باورند که نویز ذاتی شیشه از خوشه‌های کوچک اتم‌هایی است که بین دو پیکربندی مختلف سوئیچ می‌کنند. این «سیستم‌های دو سطحی» فاصله‌ای که نور لیزر بین آینه‌های LIGO طی می‌کند را به مقدار بسیار اندکی تغییر می‌دهد، زیرا سطح هر لایه شیشه‌ای به اندازه عرض یک اتم جابه¬جا می‌شود.
فرانسیس هلمن، متخصص ساختارهای شیشه‌ای در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی و یکی از اعضای تیم علمی 1000 نفری لایگو، می‌گوید: «لایگو در این نقطه به معنای واقعی کلمه محدود شده است.» هلمن گفت، علیرغم «ایزوله‌ی شگفت انگیز ارتعاش، میرایی، همه نوع چیزهایی که منجر به حساسیت فوق‌العاده شده است» آشکارسازها، «تنها چیزی که آنها نتوانسته‌اند از آن خلاص شوند، این حرکات اتمی خنده‌دار در پوشش‌های آینه است.» با توجه به دامنه هزارم یک اتم امواج گرانشی که LIGO به دنبال آن است، حرکات اتمی یک مشکل بزرگ است.
هر چند که گروه هلمن و دیگران با بینش‌های نظری اخیر در مورد ماهیت شیشه در حال رقابت برای یافتن شیشه‌های کامل‌تری برای استفاده در آینه‌های LIGO هستند. بنابراین LIGO Plus پیشرفته، تکرار بعدی آزمایش، که قرار است در سال 2024 آغاز شود، به آینه هایی نیاز دارد که نویز آنها کمتر از نیمی از نویز آینه‌های فعلی باشند. در ارتقاهای بعدی ، تقریبا هر چند ساعت یکبار، آشکارسازی امواج گرانشی حدودا هفت برابر بیشتر خواهد بود.
در حال حاضر، محققان انواعی از شیشه را پیدا کرده‌اند که ممکن است الزامات طراحی را برآورده کند، اما آنها همچنان امیدوارند که از بین آن ها بهترینشان را کشف کنند. آیِن مارتین، فیزیکدان ساختار های شیشه ای در دانشگاه گلاسکو که همچنین در بخشی از پروژه لایگو حضور دارد، گفت: "این رویکرد برای مدت زمان طولانی کمی تصادفی بود "اکنون ما در موقعیتی هستیم که در جستجوی خود بسیار هدایت شده ایم." گروه هلمن به دنبال چیزی است که به "شیشه ایده آل" نزدیک می شود، در واقع همان مرحله فرضی ماده که دهه های گذشته پیش بینی شده بود.
مولکول‌های شیشه ایده‌آل از نظر تئوری در چیدمان تصادفی متراکم‌ترین حالت ممکن در کنار هم قرار می‌گیرند، حالتی کاملاً پایدار که اصلاً سیستم دو سطحی ندارد. شیشه ایده آل، اگر وجود داشته باشد، توضیح می دهد که در تمام شیشه ها چه اتفاقی می افتد. این حالتی است که مولکول ها در شیشه معمولی سعی دارند به آن برسند.
در سال 2007، در پی جست‌وجوی بهترین ساختارشیشه، فیزیکدان مارک ادیگر را به اختراع تکنیک ساختار جدیدی از شیشه( یا ساختار جدیدی از ساختن شیشه یا شیشه سازی) سوق داد که شیشه‌های بسیار پایدارتری نسبت به قبل تولید می‌کند.
ادیگر و تیمش به جای خنک کردن یک مایع تا زمانی که سخت شود، کاری که دمنده‌های شیشه برای 4000 سال انجام داده‌اند، یکی یکی مولکول‌ها را مانند تکه‌های بازی تتریس روی سطح زمین انداختند و به آنها اجازه دادند تا جاهای محکمی پیدا کنند. آزمایشی در سال 2014 توسط تیم هلمن و برکلی نشان داد که شیشه سیلیکونی "فوق العاده پایدار" ایجاد شده به این روش دارای سیستم های دو سطحی بسیار کمتری نسبت به شیشه های معمولی است.
🖋 مترجم: نرگس رسولی
⚛️ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution
#ترجمه_مقاله #امواج_گرانشی #نسبیت_عام #گرانش
📄 ترجمه مقاله
🔴 To Make the Perfect Mirror, Physicists Confront the Mystery of Glass
🟠 برای ساختن آینه کامل، فیزیکدانان با رمز و راز شیشه روبرو می شوند.
🟢 قسمت ۳ (پایانی):
چند سال پیش، هلمن متوجه شد که شیشه‌های فوق‌پایدار ممکن است برای آینه‌های LIGO نیز به خوبی کار کنند، زیرا کمتر از نویزی را که در حال حاضر به آنها آسیب می‌زند، متحمل می‌شوند. سیلیکون فوق پایدار کار نخواهد کرد، زیرا نور زیادی را با طول موج 1 میکرون، که طول موج لیزر LIGO است، جذب می کند. بنابراین در دو سال گذشته، گروه هلمن با خواص سیلیس، اکسید تلوریوم (تلوریا)، اکسید سلنیوم (سلنیا) و اکسید ژرمانیوم (ژرمانیا) آزمایشاتی را انجام داده است.
مارتین و گروهش در گلاسکو، جست‌وجوی خود را بر روی شیشه‌ای متمرکز کرده‌اند که فاقد ساختار مولکولی خاصی متشکل از آرایش هرم مانندی از چهار مولکول است که در آن دو مولکول نیز بخشی از چهار وجه دیگر هستند. کار در سال گذشته با همکاری محققان دانشگاه استنفورد نشان داد که این ترتیبات منجر به نویز بیشتر - احتمالاً به این دلیل است که سیستم‌های دو سطحی بیشتری ایجاد می‌کنند - نسبت به ساختارهایی که در آن چهار وجهی‌های همسایه در شیشه تنها یک مولکول مشترک دارند می‌شود. مارتین شیشه‌های ژرمانیا را که از این چیدمان های کم نویز حمایت می کند، به عنوان جایگزینی امیدوارکننده برای لایه های تانتالا در آینه های LIGO می بیند. ژرمانیا به خودی خود نور بسیار کمی را منعکس می کند، اما دوپ کردن( وارد کردن عمدی ناخالصی‌ها به یک نیم‌رسانای ذاتی به منظور تغییر در ویژگی‌های الکتریکی، نوری و ساختاری آن است ) آن با تیتانیوم می تواند به این امر کمک کند. (لایه های دیگر همچنان مانند آینه های جاری سیلیس هستند.)
به گفته مارتین، گزینه دیگری که تاکنون شناسایی شده، استفاده از سیلیکون فوق‌پایدار هلمن در برخی از لایه‌ها است. او و همکارانش راه هایی برای کاهش جذب نور سیلیکون در طول موج عملیاتی LIGO پیدا کرده اند. او گفت: «ما فکر می‌کنیم این جذب به اندازه‌ای کم است که بتوان از آن استفاده کرد. مارتین گفت: «حتی ممکن است با ژرمانیا ترکیب شود و ژرمانیا و سیلیس در قسمت بالایی [آینه] و سیلیکون و سیلیس در قسمت پایین وجود داشته باشد.»
آخرین مهلت اولیه برای انتخاب 30 می بود، اما تیم LIGO در حال بررسی تمدید 6 تا 18 ماهه به دلیل همه گیری ویروس کرونا بود. مارتین گفت: "هنوز کارهای زیادی باید انجام شود تا اینکه مطمئن شویم چه پوششی کار می کند."
البته، اگر شیشه کامل، فوق‌العاده پایدار و بدون جذب پس از مهلت مقرر کشف شود، می‌تواند برنامه LIGO را تغییر دهد. هلمن گفت: «اگر می‌توانستیم نویز را با درجه بزرگی کاهش دهیم، آنها برای تعطیلی دیگری برنامه‌ریزی می‌کردند.»
تصحیح 17 آوریل 2020: نسخه اصلی این مقاله بیان می کرد که آینه های LIGO دارای 70 لایه هستند و لیزر آن در طول موج 1.5 میکرون عمل می کند. اینها اعدادی برای طراحی احتمالی آینده هستند. در پیکربندی فعلی، آینه های LIGO دارای 36 لایه هستند و از لیزر 1 میکرونی استفاده می کنند.
🖋 مترجم: نرگس رسولی
⚛️ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution
📄 ترجمه مقاله
🔴 To Make the Perfect Mirror, Physicists Confront the Mystery of Glass
🟠 برای ساختن آینه کامل، فیزیکدانان با رمز و راز شیشه روبرو می شوند.
🟢 قسمت ۳ (پایانی):
چند سال پیش، هلمن متوجه شد که شیشه‌های فوق‌پایدار ممکن است برای آینه‌های LIGO نیز به خوبی کار کنند، زیرا کمتر از نویزی را که در حال حاضر به آنها آسیب می‌زند، متحمل می‌شوند. سیلیکون فوق پایدار کار نخواهد کرد، زیرا نور زیادی را با طول موج 1 میکرون، که طول موج لیزر LIGO است، جذب می کند. بنابراین در دو سال گذشته، گروه هلمن با خواص سیلیس، اکسید تلوریوم (تلوریا)، اکسید سلنیوم (سلنیا) و اکسید ژرمانیوم (ژرمانیا) آزمایشاتی را انجام داده است.
مارتین و گروهش در گلاسکو، جست‌وجوی خود را بر روی شیشه‌ای متمرکز کرده‌اند که فاقد ساختار مولکولی خاصی متشکل از آرایش هرم مانندی از چهار مولکول است که در آن دو مولکول نیز بخشی از چهار وجه دیگر هستند. کار در سال گذشته با همکاری محققان دانشگاه استنفورد نشان داد که این ترتیبات منجر به نویز بیشتر - احتمالاً به این دلیل است که سیستم‌های دو سطحی بیشتری ایجاد می‌کنند - نسبت به ساختارهایی که در آن چهار وجهی‌های همسایه در شیشه تنها یک مولکول مشترک دارند می‌شود. مارتین شیشه‌های ژرمانیا را که از این چیدمان های کم نویز حمایت می کند، به عنوان جایگزینی امیدوارکننده برای لایه های تانتالا در آینه های LIGO می بیند. ژرمانیا به خودی خود نور بسیار کمی را منعکس می کند، اما دوپ کردن( وارد کردن عمدی ناخالصی‌ها به یک نیم‌رسانای ذاتی به منظور تغییر در ویژگی‌های الکتریکی، نوری و ساختاری آن است ) آن با تیتانیوم می تواند به این امر کمک کند. (لایه های دیگر همچنان مانند آینه های جاری سیلیس هستند.)
به گفته مارتین، گزینه دیگری که تاکنون شناسایی شده، استفاده از سیلیکون فوق‌پایدار هلمن در برخی از لایه‌ها است. او و همکارانش راه هایی برای کاهش جذب نور سیلیکون در طول موج عملیاتی LIGO پیدا کرده اند. او گفت: «ما فکر می‌کنیم این جذب به اندازه‌ای کم است که بتوان از آن استفاده کرد. مارتین گفت: «حتی ممکن است با ژرمانیا ترکیب شود و ژرمانیا و سیلیس در قسمت بالایی [آینه] و سیلیکون و سیلیس در قسمت پایین وجود داشته باشد.»
آخرین مهلت اولیه برای انتخاب 30 می بود، اما تیم LIGO در حال بررسی تمدید 6 تا 18 ماهه به دلیل همه گیری ویروس کرونا بود. مارتین گفت: "هنوز کارهای زیادی باید انجام شود تا اینکه مطمئن شویم چه پوششی کار می کند."
البته، اگر شیشه کامل، فوق‌العاده پایدار و بدون جذب پس از مهلت مقرر کشف شود، می‌تواند برنامه LIGO را تغییر دهد. هلمن گفت: «اگر می‌توانستیم نویز را با درجه بزرگی کاهش دهیم، آنها برای تعطیلی دیگری برنامه‌ریزی می‌کردند.»
تصحیح 17 آوریل 2020: نسخه اصلی این مقاله بیان می کرد که آینه های LIGO دارای 70 لایه هستند و لیزر آن در طول موج 1.5 میکرون عمل می کند. اینها اعدادی برای طراحی احتمالی آینده هستند. در پیکربندی فعلی، آینه های LIGO دارای 36 لایه هستند و از لیزر 1 میکرونی استفاده می کنند.
🖋 مترجم: نرگس رسولی
⚛️ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution
Quanta Magazine
To Make the Perfect Mirror, Physicists Confront the Mystery of Glass
Sometimes a mirror that reflects 99.9999% of light isn’t good enough.
#انقلاب_علمی #الکترومغناطیس #اتر #لورنتس #مکانیک_کلاسیک
🟡 انقلاب‌های فیزیک (قسمت ۸) - بخش ۱:
🟢 عمیق‌ترین ناسازگاری فیزیک:
در سیر تاریخی خود به اواخر قرن نوزدهم رسیده‌ایم. جایی که بیشتر فیزیکدانان معتقدند که علم فیزیک به آخر خط رسیده است! بیشتر سوالات فیزیک حل شده است و ما به توصیف کاملی از طبیعت رسیده‌ایم. تنها تعدادی مسئله‌ی حل‌نشده باقی‌مانده است. معروف است که شخصی فرزندش را به نزد فیزیکدانی برد و از او درخواست کرد که او را آموزش دهد. آن فیزیکدان توصیه کرد که فرزندت را به این حوزه از علم نیاور، چرا که فیزیک علم مرده‌ای است. دیگر جایی برای پیشرفت ندارد و بسیاری از مسائلش حل شده است.
آن «چند مسئله‌ی حل نشده»، چه بودند؟ بیشتر فیزیکدانان فکر می‌کردند که این مسائل نیز به زودی حل می‌شوند، اما در اشتباه بودند! واقعیت این بود که هر کدام از این مسائل دری بود به دنیایی کاملاً جدید! دنیایی فراتر از فیزیک کلاسیک... در این قسمت با یکی از این مسائل کار داریم.
در قسمت قبل (قسمت ۷)، فرآیند کشف نظریه‌ی الکترومغناطیس ماکسول و ۴ معادله‌ی معروفش را از نظر گذراندیم. این معادلات، توصیف‌کننده‌ی تمام پدیده‌های الکترومغناطیسی، به خصوص امواج الکترومغناطیسی بودند. اما معضلی وجود داشت. معضلی بسیار بنیادی. معادلات ماکسول با نظریه‌ی مکانیک نیوتونی سازگار نبود. به بیان دقیق‌تر، معادلات مکانیک نیوتونی تحت تبدیلات گالیله، ناوردا بودند، ولی معادلات ماکسول تحت این تبدیلات ناوردا نبودند. اجازه دهید کمی ساده‌تر توضیح دهیم...
طبق مکانیک نیوتونی، سرعت یک جسم، که در دستگاهی متحرک قرار دارد، نسبت به ناظر بیرونی، برابر است با سرعت جسم در آن دستگاه به اضافه‌ی سرعت دستگاه. به طور مثال، فرض کنید سوار بر یک اتوبوس هستید و این اتوبوس در حال حرکت با سرعتی ثابت در یک خیابان می‌باشد. حال شما در اتوبوس شروع به حرکت می‌کنید (در جهت حرکت اتوبوس). اگر دوستتان از بیرون (در خیابان) به شما نگاه کند، شما را در حال حرکت با سرعت زیادی می‌بیند. علت اینکه سرعتتان زیادتر شده این است که شما سوار بر اتوبوس متحرک هستید و سرعت اتوبوس به سرعت شما اضافه می‌شود.
به نظر منطقی و عقلانی می‌رسد که همه‌ی اجسام طبیعت اینگونه باشند. ولی معادلات ماکسول، شیئی را در طبیعت پیش‌بینی می‌کنند که از این قاعده مستثنا است. طبق معادلات ماکسول، امواج الکترومغناطیسی‌ای که در دستگاهی متحرک هستند، نسبت به ناظر بیرونی همان سرعتی را دارند که اگر در دستگاهی متحرک نبودند. یعنی سرعت دستگاه، به سرعت این امواج نمی‌افزاید!
این یکی از همان مسائلی بود که پیش آمد و تا سال‌ها ذهن فیزیکدانان مشغول آن بود.
در چنین موقعیتی شما چند راه دارید. یا باید معادلات ماکسول را اصلاح کنید. یا باید مکانیک نیوتونی را اصلاح کنید. یا به نوعی توضیحی بیابید که بتواند این دو نظریه را با هم آشتی دهد. اما، آنقدر شواهد آزمایشگاهی این دو نظریه قوی بود که کمتر کسی جرئت این را به خود می‌داد که سعی در اصلاح این نظریه‌ها داشته باشد.
از طرفی، مسئله‌ی دیگری نیز پیش آمد. از مکانیک نیوتونی می‌دانیم که امواج در واقع وجود خارجی ندارند و همان نوسانات محیط هستند که منتشر می‌شوند. در واقع جابه‌جایی ذرات یک محیط مادی، که به صورت نوسانی و منظم منتشر شود را ما به عنوان موج می‌بینیم. مثلاً موج صوتی، از این دسته است. یا موجی که در یک طناب ایجاد می‌شود. بنابراین ممکن است فکر کنیم که نوسانات چه محیطی باعث ایجاد امواج الکترومغناطیسی می‌شود.
خود ماکسول به نوعی، پاسخ این سوال را با فرضیه‌ای داد. فرضیه‌ی «اتر». از نظر ماکسول، محیطی مادی به نام اتر تمام فضا را پر کرده است و امواج الکترومغناطیسی، نوسانات اتر هستند. حال باید ببینیم که این محیط چه ویژگی‌هایی را باید داشته باشد؟ اولاً چون امواج الکترومغناطیسی عرضی هستند (راستای نوسان‌شان عمود بر راستای انتشارشان است) اتر باید جامد باشد! از طرفی دیگر، چون سرعت امواج الکترومغناطیسی بسیار زیاد است، چگالی اتر باید بسیار بالا باشد. حال سوال این است، این محیط جامد بسیار چگال، چرا هیچ برهم‌کنشی با ما ندارد. چرا ما به راحتی در چنین محیطی حرکت می‌کنیم و آن را حس نمی‌کنیم. این مسئله‌ی دوم بود.
فیزیکدانان بسیاری سعی کردند تا با صلح‌دادن مکانیک نیوتونی و الکترومغناطیس ماکسول، پاسخ این سوالات را بدهند. یکی از معروف‌ترین آنها، «هنریک لورنتس» بود. او سعی کرد تبدیلاتی که معادلات ماکسول تحت آنها ناوردا هستند را بیابد. سپس تلاش کرد با ذکر این نکته که زمین در حرکتش درون اتر، اتر را با خودش می‌کشد، توضیح دهد که چرا سرعت امواج الکترومغناطیسی در دستگاه مختصات متحرک تغییر نمی‌کند.
💭 این داستان ادامه دارد...
🖋 نویسنده: مهدی فراهانی
⚛️ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution
🟡 انقلاب‌های فیزیک (قسمت ۸) - بخش ۱:
🟢 عمیق‌ترین ناسازگاری فیزیک:
در سیر تاریخی خود به اواخر قرن نوزدهم رسیده‌ایم. جایی که بیشتر فیزیکدانان معتقدند که علم فیزیک به آخر خط رسیده است! بیشتر سوالات فیزیک حل شده است و ما به توصیف کاملی از طبیعت رسیده‌ایم. تنها تعدادی مسئله‌ی حل‌نشده باقی‌مانده است. معروف است که شخصی فرزندش را به نزد فیزیکدانی برد و از او درخواست کرد که او را آموزش دهد. آن فیزیکدان توصیه کرد که فرزندت را به این حوزه از علم نیاور، چرا که فیزیک علم مرده‌ای است. دیگر جایی برای پیشرفت ندارد و بسیاری از مسائلش حل شده است.
آن «چند مسئله‌ی حل نشده»، چه بودند؟ بیشتر فیزیکدانان فکر می‌کردند که این مسائل نیز به زودی حل می‌شوند، اما در اشتباه بودند! واقعیت این بود که هر کدام از این مسائل دری بود به دنیایی کاملاً جدید! دنیایی فراتر از فیزیک کلاسیک... در این قسمت با یکی از این مسائل کار داریم.
در قسمت قبل (قسمت ۷)، فرآیند کشف نظریه‌ی الکترومغناطیس ماکسول و ۴ معادله‌ی معروفش را از نظر گذراندیم. این معادلات، توصیف‌کننده‌ی تمام پدیده‌های الکترومغناطیسی، به خصوص امواج الکترومغناطیسی بودند. اما معضلی وجود داشت. معضلی بسیار بنیادی. معادلات ماکسول با نظریه‌ی مکانیک نیوتونی سازگار نبود. به بیان دقیق‌تر، معادلات مکانیک نیوتونی تحت تبدیلات گالیله، ناوردا بودند، ولی معادلات ماکسول تحت این تبدیلات ناوردا نبودند. اجازه دهید کمی ساده‌تر توضیح دهیم...
طبق مکانیک نیوتونی، سرعت یک جسم، که در دستگاهی متحرک قرار دارد، نسبت به ناظر بیرونی، برابر است با سرعت جسم در آن دستگاه به اضافه‌ی سرعت دستگاه. به طور مثال، فرض کنید سوار بر یک اتوبوس هستید و این اتوبوس در حال حرکت با سرعتی ثابت در یک خیابان می‌باشد. حال شما در اتوبوس شروع به حرکت می‌کنید (در جهت حرکت اتوبوس). اگر دوستتان از بیرون (در خیابان) به شما نگاه کند، شما را در حال حرکت با سرعت زیادی می‌بیند. علت اینکه سرعتتان زیادتر شده این است که شما سوار بر اتوبوس متحرک هستید و سرعت اتوبوس به سرعت شما اضافه می‌شود.
به نظر منطقی و عقلانی می‌رسد که همه‌ی اجسام طبیعت اینگونه باشند. ولی معادلات ماکسول، شیئی را در طبیعت پیش‌بینی می‌کنند که از این قاعده مستثنا است. طبق معادلات ماکسول، امواج الکترومغناطیسی‌ای که در دستگاهی متحرک هستند، نسبت به ناظر بیرونی همان سرعتی را دارند که اگر در دستگاهی متحرک نبودند. یعنی سرعت دستگاه، به سرعت این امواج نمی‌افزاید!
این یکی از همان مسائلی بود که پیش آمد و تا سال‌ها ذهن فیزیکدانان مشغول آن بود.
در چنین موقعیتی شما چند راه دارید. یا باید معادلات ماکسول را اصلاح کنید. یا باید مکانیک نیوتونی را اصلاح کنید. یا به نوعی توضیحی بیابید که بتواند این دو نظریه را با هم آشتی دهد. اما، آنقدر شواهد آزمایشگاهی این دو نظریه قوی بود که کمتر کسی جرئت این را به خود می‌داد که سعی در اصلاح این نظریه‌ها داشته باشد.
از طرفی، مسئله‌ی دیگری نیز پیش آمد. از مکانیک نیوتونی می‌دانیم که امواج در واقع وجود خارجی ندارند و همان نوسانات محیط هستند که منتشر می‌شوند. در واقع جابه‌جایی ذرات یک محیط مادی، که به صورت نوسانی و منظم منتشر شود را ما به عنوان موج می‌بینیم. مثلاً موج صوتی، از این دسته است. یا موجی که در یک طناب ایجاد می‌شود. بنابراین ممکن است فکر کنیم که نوسانات چه محیطی باعث ایجاد امواج الکترومغناطیسی می‌شود.
خود ماکسول به نوعی، پاسخ این سوال را با فرضیه‌ای داد. فرضیه‌ی «اتر». از نظر ماکسول، محیطی مادی به نام اتر تمام فضا را پر کرده است و امواج الکترومغناطیسی، نوسانات اتر هستند. حال باید ببینیم که این محیط چه ویژگی‌هایی را باید داشته باشد؟ اولاً چون امواج الکترومغناطیسی عرضی هستند (راستای نوسان‌شان عمود بر راستای انتشارشان است) اتر باید جامد باشد! از طرفی دیگر، چون سرعت امواج الکترومغناطیسی بسیار زیاد است، چگالی اتر باید بسیار بالا باشد. حال سوال این است، این محیط جامد بسیار چگال، چرا هیچ برهم‌کنشی با ما ندارد. چرا ما به راحتی در چنین محیطی حرکت می‌کنیم و آن را حس نمی‌کنیم. این مسئله‌ی دوم بود.
فیزیکدانان بسیاری سعی کردند تا با صلح‌دادن مکانیک نیوتونی و الکترومغناطیس ماکسول، پاسخ این سوالات را بدهند. یکی از معروف‌ترین آنها، «هنریک لورنتس» بود. او سعی کرد تبدیلاتی که معادلات ماکسول تحت آنها ناوردا هستند را بیابد. سپس تلاش کرد با ذکر این نکته که زمین در حرکتش درون اتر، اتر را با خودش می‌کشد، توضیح دهد که چرا سرعت امواج الکترومغناطیسی در دستگاه مختصات متحرک تغییر نمی‌کند.
💭 این داستان ادامه دارد...
🖋 نویسنده: مهدی فراهانی
⚛️ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution
#تعاریف_ریاضیات #ریاضی #ریاضی_فیزیک #قضیه #قضیه_ریاضی
🟡 قضیه:
در گزاره‌ی قبل فهمیدیم که چطور جمع مستقیم دو فضای برداری را بسازیم. در این قضیه نشان می‌دهیم که پایه‌های این فضای جمع مستقیم چه خواهد بود.
⚛️ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution
🟡 قضیه:
در گزاره‌ی قبل فهمیدیم که چطور جمع مستقیم دو فضای برداری را بسازیم. در این قضیه نشان می‌دهیم که پایه‌های این فضای جمع مستقیم چه خواهد بود.
⚛️ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution
#انقلاب_علمی #فضا #زمان #فضازمان #نسبیت_عام #نسبیت #نسبیت_خاص #انیشتین
🟡 انقلاب‌های فیزیک (قسمت ۸) - بخش ۲:
🟢 فضا و زمان یا فضازمان؟
این سردرگمی ادامه داشت، تا اینکه یکی از قهرمانان اصلی این داستان خودش را نشان داد. آلبرت انیشتین جوان، در ابتدا فرضیه‌ی اتر را کنار گذاشت. او استدلال‌های زیادی برای کنار گذاشتن اتر اقامه کرد. در مرحله‌ی بعد، انیشتین برای حل ناسازگاری بین مکانیک نیوتونی و معادلات ماکسول، سعی در مصالحه بین این دو نظریه نکرد. بلکه او سعی کرد تا مکانیک نیوتونی را اصلاح کند. این کار جرئت زیادی را در جوامع علمی می‌طلبید و البته انیشتین از چنین جرئتی برخوردار بود. او در سال ۱۹۰۵ مقاله‌ای نوشت و در آن نظریه‌ی «نسبیت خاص» را معرفی کرد. نظریه‌ای که در حد سرعت‌های پایین به مکانیک نیوتونی می‌رسید. به این ترتیب انیشتین توانست کار خود را در حل این سوالات کامل کند.
اما این نظریه برای فیزیکدانانی که عادت کرده بودند کلاسیکی به جهان فکر کنند بسیار عجیب بود. مفهوم «همزمانی» دیگر یک مفهوم مطلق نبود. بلکه اگر دو پدیده از دید یک ناظر همزمان رخ می‌داد ممکن بود از دید ناظر دیگری همزمان رخ ندهد. این بسیار عجیب بود، چرا که همه‌ی ما عادت کرده‌ایم زمان را یک موجودیت مطلق فرض کنیم و این نظریه به ما می‌گفت که زمان وابسته به ناظر است. نسبیت خاص پا را فراتر می‌گذارد و حکمی مشابه حتی به «مکان» هم می‌دهد. به بیان دقیق‌تر، متحرکی که در حال حرکت با سرعتی است، طول‌ها و زمان‌ها را متفاوت از متحرک ساکن می‌بیند. یعنی اگر شخصی بسیار سریع (نزدیک به سرعت نور) حرکت کند، از شخصی که ساکن است، جوان‌تر می‌ماند. اینها بیشتر شبیه به یک داستان علمی‌تخیلی است تا واقعیتی علمی.
به همین دلیل بود که بسیاری از دانشمندان، نتوانستند این نظریه را باور کنند. لورنتس، که پیشتر درباره‌ی او صحبت کردیم، تا آخر عمر خود نتوانست نظریه‌ی نسبیت خاص را قبول کند.
البته امروز، آزمایش‌های زیادی در تأیید این نظریه انجام شده است. به عنوان نمونه، دو ساعت اتمی، که آنقدر دقیق هستند که می‌توانند اختلاف زمانی بسیار کوچک در حد نانوثانیه را نیز اندازه‌گیری کنند، همزمان شدند. سپس یکی از این ساعت‌ها را بر یک جت سوار کردند و دیگری را بر روی زمین قرار دادند. سپس این جت به پرواز درآمد و با سرعت زیادی مسافتی را طی کرد و به زمین برگشت. نتیجه بسیار حیرت آور بود، ساعت‌ها اختلاف داشتند. این اختلاف درست به همان اندازه‌ای بود نظریه‌ی نسبیت پیش‌بینی می‌کرد.
اما علت اینکه ما این اختلاف زمان یا طول را حس نمی‌کنیم این است که در حد سرعت‌های روزمره، واقعاً این اختلاف‌ها بسیار اندک است. برای اینکه این اختلاف قابل دیدن شود، باید سرعتی نزدیک به سرعت نور پیدا کنیم. درست مانند ذرات «میون» که آنقدر سریع حرکت می‌کنند که بسیار بیشتر از حد معمولشان، عمر می‌کنند!
در سال‌های بعد، استاد ریاضی انیشتین، «هرمان مینکوفسکی» ساختار ریاضیاتی نظریه‌ی نسبیت خاص را شکل داد. او ساختار هندسی بر این نظریه سوار کرد که در آن، فضا به شکل معمولی روزمره وجود نداشت. مینکوفسکی ایده‌ی بسیار جالبی را مطرح کرد، که البته مورد توجه انیشتین هم قرار گرفت، و آن ایده‌ی یک فضازمان چهاربُعدی بود. مینکوفسکی استدلال‌های فراوانی مطرح کرد بر اینکه فضا و زمان دو جنبه‌ی یک چیز واحد است و آن فضازمانی چهاربُعدی است.
به این ترتیب توصیف و درک ما از طبیعت دستخوش تغییری اساسی شد. از آن پس، ما تمام پدیده‌های طبیعت را در این ساختار هندسی مطالعه می‌کنیم.
هندسه‌ی ۴ بُعدی مینکوفسکی، هندسه‌ی عجیبی است که قبلاً فیزیکدانان از آن استفاده نکرده بودند. «قضیه‌ی حمار» که بیان می‌دارد:«مجموع دو ضلع مثلث همواره از ضلع دیگر بزرگتر است» در این هندسه لزوماً برقرار نیست. در این هندسه ما می‌توانیم طول منفی داشته باشیم! در واقع، این یک هندسه‌ی نااقلیدسی است.
از همین‌جا بود که هندسه، به شکلی بسیار جدی، پای خود را به فیزیک باز کرد. جهش علمی بعدی انیشتین نیز بسیار به هندسه گره خورده. در ادامه، انیشتین درگیر مسئله‌ی بسیار مهمی است. او می‌خواهد گرانش را نیز وارد نظریه‌اش کند، ولی به شکل بسیار عجیبی نسبیت خاص نمی‌تواند به شکلی مناسب گرانش را نیز توصیف کند. بنابراین انیشتین سخت به دنبال ساختاری جدید بود...
💭 این داستان ادامه دارد...
🖋 نویسنده: مهدی فراهانی
⚛️ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution
🟡 انقلاب‌های فیزیک (قسمت ۸) - بخش ۲:
🟢 فضا و زمان یا فضازمان؟
این سردرگمی ادامه داشت، تا اینکه یکی از قهرمانان اصلی این داستان خودش را نشان داد. آلبرت انیشتین جوان، در ابتدا فرضیه‌ی اتر را کنار گذاشت. او استدلال‌های زیادی برای کنار گذاشتن اتر اقامه کرد. در مرحله‌ی بعد، انیشتین برای حل ناسازگاری بین مکانیک نیوتونی و معادلات ماکسول، سعی در مصالحه بین این دو نظریه نکرد. بلکه او سعی کرد تا مکانیک نیوتونی را اصلاح کند. این کار جرئت زیادی را در جوامع علمی می‌طلبید و البته انیشتین از چنین جرئتی برخوردار بود. او در سال ۱۹۰۵ مقاله‌ای نوشت و در آن نظریه‌ی «نسبیت خاص» را معرفی کرد. نظریه‌ای که در حد سرعت‌های پایین به مکانیک نیوتونی می‌رسید. به این ترتیب انیشتین توانست کار خود را در حل این سوالات کامل کند.
اما این نظریه برای فیزیکدانانی که عادت کرده بودند کلاسیکی به جهان فکر کنند بسیار عجیب بود. مفهوم «همزمانی» دیگر یک مفهوم مطلق نبود. بلکه اگر دو پدیده از دید یک ناظر همزمان رخ می‌داد ممکن بود از دید ناظر دیگری همزمان رخ ندهد. این بسیار عجیب بود، چرا که همه‌ی ما عادت کرده‌ایم زمان را یک موجودیت مطلق فرض کنیم و این نظریه به ما می‌گفت که زمان وابسته به ناظر است. نسبیت خاص پا را فراتر می‌گذارد و حکمی مشابه حتی به «مکان» هم می‌دهد. به بیان دقیق‌تر، متحرکی که در حال حرکت با سرعتی است، طول‌ها و زمان‌ها را متفاوت از متحرک ساکن می‌بیند. یعنی اگر شخصی بسیار سریع (نزدیک به سرعت نور) حرکت کند، از شخصی که ساکن است، جوان‌تر می‌ماند. اینها بیشتر شبیه به یک داستان علمی‌تخیلی است تا واقعیتی علمی.
به همین دلیل بود که بسیاری از دانشمندان، نتوانستند این نظریه را باور کنند. لورنتس، که پیشتر درباره‌ی او صحبت کردیم، تا آخر عمر خود نتوانست نظریه‌ی نسبیت خاص را قبول کند.
البته امروز، آزمایش‌های زیادی در تأیید این نظریه انجام شده است. به عنوان نمونه، دو ساعت اتمی، که آنقدر دقیق هستند که می‌توانند اختلاف زمانی بسیار کوچک در حد نانوثانیه را نیز اندازه‌گیری کنند، همزمان شدند. سپس یکی از این ساعت‌ها را بر یک جت سوار کردند و دیگری را بر روی زمین قرار دادند. سپس این جت به پرواز درآمد و با سرعت زیادی مسافتی را طی کرد و به زمین برگشت. نتیجه بسیار حیرت آور بود، ساعت‌ها اختلاف داشتند. این اختلاف درست به همان اندازه‌ای بود نظریه‌ی نسبیت پیش‌بینی می‌کرد.
اما علت اینکه ما این اختلاف زمان یا طول را حس نمی‌کنیم این است که در حد سرعت‌های روزمره، واقعاً این اختلاف‌ها بسیار اندک است. برای اینکه این اختلاف قابل دیدن شود، باید سرعتی نزدیک به سرعت نور پیدا کنیم. درست مانند ذرات «میون» که آنقدر سریع حرکت می‌کنند که بسیار بیشتر از حد معمولشان، عمر می‌کنند!
در سال‌های بعد، استاد ریاضی انیشتین، «هرمان مینکوفسکی» ساختار ریاضیاتی نظریه‌ی نسبیت خاص را شکل داد. او ساختار هندسی بر این نظریه سوار کرد که در آن، فضا به شکل معمولی روزمره وجود نداشت. مینکوفسکی ایده‌ی بسیار جالبی را مطرح کرد، که البته مورد توجه انیشتین هم قرار گرفت، و آن ایده‌ی یک فضازمان چهاربُعدی بود. مینکوفسکی استدلال‌های فراوانی مطرح کرد بر اینکه فضا و زمان دو جنبه‌ی یک چیز واحد است و آن فضازمانی چهاربُعدی است.
به این ترتیب توصیف و درک ما از طبیعت دستخوش تغییری اساسی شد. از آن پس، ما تمام پدیده‌های طبیعت را در این ساختار هندسی مطالعه می‌کنیم.
هندسه‌ی ۴ بُعدی مینکوفسکی، هندسه‌ی عجیبی است که قبلاً فیزیکدانان از آن استفاده نکرده بودند. «قضیه‌ی حمار» که بیان می‌دارد:«مجموع دو ضلع مثلث همواره از ضلع دیگر بزرگتر است» در این هندسه لزوماً برقرار نیست. در این هندسه ما می‌توانیم طول منفی داشته باشیم! در واقع، این یک هندسه‌ی نااقلیدسی است.
از همین‌جا بود که هندسه، به شکلی بسیار جدی، پای خود را به فیزیک باز کرد. جهش علمی بعدی انیشتین نیز بسیار به هندسه گره خورده. در ادامه، انیشتین درگیر مسئله‌ی بسیار مهمی است. او می‌خواهد گرانش را نیز وارد نظریه‌اش کند، ولی به شکل بسیار عجیبی نسبیت خاص نمی‌تواند به شکلی مناسب گرانش را نیز توصیف کند. بنابراین انیشتین سخت به دنبال ساختاری جدید بود...
💭 این داستان ادامه دارد...
🖋 نویسنده: مهدی فراهانی
⚛️ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution
#ترجمه_مقاله #سیاه_چاله #نسبیت_عام #گرانش #انیشتین
📄 ترجمه مقاله
🟠 ریاضی دانان در ابعاد بالاتر به بی نهایت شکل برای سیاهچاله ها دست یافتند!
🟢 قسمت ۱:
در فضای سه بعدی سطح سیاهچاله ها باید کروی باشد اما در ابعاد بالاتر نتایج نشان داده‌اند که بی نهایت ساختار متفاوت برای سیاهچاله ها امکان دارد!
اگر بتوان سیاهچاله های غیرکروی پیدا کرد، این موضوع نشان دهنده این است که جهان ما از ابعاد بالاتری تشکیل شده است.
در کیهان به نظرمی رسد همه چیز همواره در چرخش است. ستاره ها و سیارات کروی هستند به این دلیل که گرانش، ابری از گاز و غبار را به سمت مرکز جرم می کشد. همین رویداد برای سیاهچاله ها نیز صادق است یا به طور دقیق‌تر برای افق رویداد سیاهچاله ها برقرار است. بر اساس این نظریه، کروی شکل، نشان‌دهنده‌ی سه بعدی بودن فضا و یک بعدی بودن زمان است. اما اگر جهان ما از ابعاد بالاتری تشکیل شده باشد چه؟ ابعادی که قابل مشاهده نیستند اما اثرات آن هنوز قابل لمس هستند؟ بر این اساس آیا وجود سیاهچاله هایی با شکل‌های دیگر امکان‌پذیر است؟
به عنوان پاسخ این سؤال ریاضیات به ما می‌گوید بله. در طول دودهه گذشته محققان توانستند گاهی اوقات استثناء هایی از قاعده ای که سیاهچاله ها را به شکل کروی محدود می کرد، پیدا کنند.
در مقاله‌ای جدید، در اثباتی ریاضی نشان داده شده است که بی نهایت شکل برای سیاهچاله ها در بعد پنجم و ابعاد بالاتر امکان‌پذیر است. در این مقاله نشان داده شده است که معادلات نسبیت عام انشتین می‌تواند انواع مختلفی از سیاهچاله هایی با ابعاد بالاتر و با ظاهری عجیب و غریب تولید کند.
این موضوع جدید مطرح شده صرفاً نظری است و نمی‌دانیم که آیا چنین سیاهچاله هایی در طبیعت وجود دارد یا خیر. مارکوس خوری، هندسه شناس دانشگاه استونی بروک می گوید:«اگر به نحوی بتوان این سیاهچاله های عجیب و غریب را مشاهده کرد، خود به خود نشان دهنده این است که جهان ما از ابعاد بالاتری تشکیل شده است». به هر حال اکنون موضوع این است که صبر کنیم تا ببینیم آیا در آزمایش‌ها چیزی مشاهده خواهد شد یا خیر.»
🖋 مترجم: شقایق اعلایی
⚛️ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution
📄 ترجمه مقاله
🟠 ریاضی دانان در ابعاد بالاتر به بی نهایت شکل برای سیاهچاله ها دست یافتند!
🟢 قسمت ۱:
در فضای سه بعدی سطح سیاهچاله ها باید کروی باشد اما در ابعاد بالاتر نتایج نشان داده‌اند که بی نهایت ساختار متفاوت برای سیاهچاله ها امکان دارد!
اگر بتوان سیاهچاله های غیرکروی پیدا کرد، این موضوع نشان دهنده این است که جهان ما از ابعاد بالاتری تشکیل شده است.
در کیهان به نظرمی رسد همه چیز همواره در چرخش است. ستاره ها و سیارات کروی هستند به این دلیل که گرانش، ابری از گاز و غبار را به سمت مرکز جرم می کشد. همین رویداد برای سیاهچاله ها نیز صادق است یا به طور دقیق‌تر برای افق رویداد سیاهچاله ها برقرار است. بر اساس این نظریه، کروی شکل، نشان‌دهنده‌ی سه بعدی بودن فضا و یک بعدی بودن زمان است. اما اگر جهان ما از ابعاد بالاتری تشکیل شده باشد چه؟ ابعادی که قابل مشاهده نیستند اما اثرات آن هنوز قابل لمس هستند؟ بر این اساس آیا وجود سیاهچاله هایی با شکل‌های دیگر امکان‌پذیر است؟
به عنوان پاسخ این سؤال ریاضیات به ما می‌گوید بله. در طول دودهه گذشته محققان توانستند گاهی اوقات استثناء هایی از قاعده ای که سیاهچاله ها را به شکل کروی محدود می کرد، پیدا کنند.
در مقاله‌ای جدید، در اثباتی ریاضی نشان داده شده است که بی نهایت شکل برای سیاهچاله ها در بعد پنجم و ابعاد بالاتر امکان‌پذیر است. در این مقاله نشان داده شده است که معادلات نسبیت عام انشتین می‌تواند انواع مختلفی از سیاهچاله هایی با ابعاد بالاتر و با ظاهری عجیب و غریب تولید کند.
این موضوع جدید مطرح شده صرفاً نظری است و نمی‌دانیم که آیا چنین سیاهچاله هایی در طبیعت وجود دارد یا خیر. مارکوس خوری، هندسه شناس دانشگاه استونی بروک می گوید:«اگر به نحوی بتوان این سیاهچاله های عجیب و غریب را مشاهده کرد، خود به خود نشان دهنده این است که جهان ما از ابعاد بالاتری تشکیل شده است». به هر حال اکنون موضوع این است که صبر کنیم تا ببینیم آیا در آزمایش‌ها چیزی مشاهده خواهد شد یا خیر.»
🖋 مترجم: شقایق اعلایی
⚛️ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution
Quanta Magazine
Mathematicians Find an Infinity of Possible Black Hole Shapes
In three-dimensional space, the surface of a black hole must be a sphere. But a new result shows that in higher dimensions, an infinite number of configurations are possible.
#ترجمه_مقاله #سیاه_چاله #نسبیت_عام #گرانش #انیشتین
📄 ترجمه مقاله
🟠 ریاضی دانان در ابعاد بالاتر به بی نهایت شکل برای سیاهچاله ها دست یافتند!
🟢 قسمت ۲ (سیاهچاله به شکل دونات):
داستان‌های مختلفی درباره سیاهچاله ها بیان شده است. یک سناریو با اثبات استیون هاوکینگ در سال ۱۹۷۲ شروع شد که شکل سیاهچاله ها در یک لحظه ثابت از زمان، باید کره دو بعدی باشد.(درحالی که سیاهچاله یک شی سه بعدی است، سطح آن تنها دو بعدی فضایی است.)
تا دهه های ۱۹۸۰ و ۱۹۹۰ اشتیاق برای بسط قضیه هاوکینگ برای نظریه ریسمان رشد کرد. با توجه به اینکه این ایده، نیاز به ابعاد بالاتر در حدود ۱۰ تا ۱۱ بعد دارد، فیزیکدانان و ریاضی دانان به صورت جدی بررسی کردند که ابعاد بالاتر چه توپولوژی را به سیاهچاله ها اعمال خواهد کرد.
سیاهچاله ها یکی از گیج‌کننده ترین پیش‌بینی های معادلات اینشتین هستند. ۱۰ معادله دیفرانسیل غیرخطی که به یکدیگر مرتبط هستند و حل آنها بسیار چالش برانگیز خواهد بود. درحالت کلی آنها را تنها میتوان تحت شرایط بسیار متقارن و ساده شده حل کرد.
در سال ۲۰۰۲، حدود سه دهه بعد از نتایج هاوکینگ، روبرتو امپران و هاروی ریل یک سیاهچاله ابر متقارن به عنوان راه حل معادلات اینشتین در پنج بعد پیدا کردند (چهار بعد فضا و یک بعد زمان). امپران و ریل این شی را حلقه سیاه نامیدند (یک سطح سه بعدی با خطوط کلی دونات).
به تصویر کشیدن یک سطح سه بعدی در فضای پنج بعدی، فرآیند دشواری است. به جای آن یک دایره معمولی را تصور می کنیم. به ازای هر نقطه‌ای روی این دایره یک کره دو بعدی جایگرین می کنیم. نتیجه ترکیب این کره‌ها و دایره، یک جسم سه بعدی است که به عنوان یک دونات جامد و توده‌ای در نظر گرفته می شود. در اصل این سیاهچاله های دونات مانند اگر با سرعت مناسب بچرخند می‌توانند شکل بگیرند. اگر با سرعت خیلی زیاد بچرخند از یکدیگر می پاشند و اگر سرعت آنها از حد کافی کمتر باشند به شکل توپ دیده می شوند. رین وان می گوید:«امپران و ریل کشف جالبی انجام دادند که آنها با سرعت کافی می چرخند که به شکل دونات باقی بمانند.»
این نتایج راینون که یک توپولوژیست است را امیدوار کرد و گفت:« اگر هر سیاره، ستاره و سیاهچاله شبیه یک توپ باشد، جهان ما مکانی خسته کننده خواهد بود.»
🖋 مترجم: شقایق اعلایی
⚛️ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution
📄 ترجمه مقاله
🟠 ریاضی دانان در ابعاد بالاتر به بی نهایت شکل برای سیاهچاله ها دست یافتند!
🟢 قسمت ۲ (سیاهچاله به شکل دونات):
داستان‌های مختلفی درباره سیاهچاله ها بیان شده است. یک سناریو با اثبات استیون هاوکینگ در سال ۱۹۷۲ شروع شد که شکل سیاهچاله ها در یک لحظه ثابت از زمان، باید کره دو بعدی باشد.(درحالی که سیاهچاله یک شی سه بعدی است، سطح آن تنها دو بعدی فضایی است.)
تا دهه های ۱۹۸۰ و ۱۹۹۰ اشتیاق برای بسط قضیه هاوکینگ برای نظریه ریسمان رشد کرد. با توجه به اینکه این ایده، نیاز به ابعاد بالاتر در حدود ۱۰ تا ۱۱ بعد دارد، فیزیکدانان و ریاضی دانان به صورت جدی بررسی کردند که ابعاد بالاتر چه توپولوژی را به سیاهچاله ها اعمال خواهد کرد.
سیاهچاله ها یکی از گیج‌کننده ترین پیش‌بینی های معادلات اینشتین هستند. ۱۰ معادله دیفرانسیل غیرخطی که به یکدیگر مرتبط هستند و حل آنها بسیار چالش برانگیز خواهد بود. درحالت کلی آنها را تنها میتوان تحت شرایط بسیار متقارن و ساده شده حل کرد.
در سال ۲۰۰۲، حدود سه دهه بعد از نتایج هاوکینگ، روبرتو امپران و هاروی ریل یک سیاهچاله ابر متقارن به عنوان راه حل معادلات اینشتین در پنج بعد پیدا کردند (چهار بعد فضا و یک بعد زمان). امپران و ریل این شی را حلقه سیاه نامیدند (یک سطح سه بعدی با خطوط کلی دونات).
به تصویر کشیدن یک سطح سه بعدی در فضای پنج بعدی، فرآیند دشواری است. به جای آن یک دایره معمولی را تصور می کنیم. به ازای هر نقطه‌ای روی این دایره یک کره دو بعدی جایگرین می کنیم. نتیجه ترکیب این کره‌ها و دایره، یک جسم سه بعدی است که به عنوان یک دونات جامد و توده‌ای در نظر گرفته می شود. در اصل این سیاهچاله های دونات مانند اگر با سرعت مناسب بچرخند می‌توانند شکل بگیرند. اگر با سرعت خیلی زیاد بچرخند از یکدیگر می پاشند و اگر سرعت آنها از حد کافی کمتر باشند به شکل توپ دیده می شوند. رین وان می گوید:«امپران و ریل کشف جالبی انجام دادند که آنها با سرعت کافی می چرخند که به شکل دونات باقی بمانند.»
این نتایج راینون که یک توپولوژیست است را امیدوار کرد و گفت:« اگر هر سیاره، ستاره و سیاهچاله شبیه یک توپ باشد، جهان ما مکانی خسته کننده خواهد بود.»
🖋 مترجم: شقایق اعلایی
⚛️ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution
Quanta Magazine
Mathematicians Find an Infinity of Possible Black Hole Shapes
In three-dimensional space, the surface of a black hole must be a sphere. But a new result shows that in higher dimensions, an infinite number of configurations are possible.
#ترجمه_مقاله #سیاه_چاله #نسبیت_عام #گرانش #انیشتین
📄 ترجمه مقاله
🟠 ریاضی دانان در ابعاد بالاتر به بی نهایت شکل برای سیاهچاله ها دست یافتند!
🟢 قسمت ۳ (تمرکز جدید):
در سال 2006، سیاهچاله های غیر توپ مانند شروع به شکوفایی کردند. در همان سال، گرگ گالووی از دانشگاه میامی و ریچارد شوئن از دانشگاه استنفورد، قضیه هاوکینگ را برای توصیف تمام اشکال ممکنی که سیاهچاله ها به طور بالقوه می توانند در ابعادی فراتر از چهار بعد به خود بگیرند، تعمیم دادند. در میان اشکال مجاز برای سیاهچاله ها کره، حلقه ای که قبلاً به آن اشاره شد و طیف وسیعی از اشیائی که فضاهای عدسی نامیده می شوند، گنجانده شده است.
فضاهای عدسی نوع خاصی از ساختار ریاضی هستند که از دیرباز هم در هندسه و هم در توپولوژی اهمیت داشته اند. خوری می گوید: «از میان تمام اشکال ممکنی که جهان می تواند در سه بعد برای ما بسازد، کره ساده‌ترین شکل است و فضاهای عدسی ساده ترین حالت بعد از کره هستند».
خوری فضاهای عدسی را «کره های تا شده» می داند. شما یک کره رادر نظر بگیرید و آن را به روشی بسیار پیچیده تا کنید.» برای درک اینکه این روش چگونه کار می کند، با یک شکل ساده تر شروع کنید، یک دایره. این دایره را به دو نیمه بالا و پایین تقسیم کنید. سپس هر نقطه در نیمه پایینی دایره را به نقطه ای در نیمه بالایی دایره که کاملاً مخالف آن است منتقل کنید. این کار فقط نیم دایره بالایی و دو نقطه مخالف در دو طرف دایره را برای ما باقی می گذارد - یکی در هر انتهای نیم دایره. این نقاط باید به یکدیگر چسبانده شوند و دایره کوچکتری با نصف محیط اصلی ایجاد کنند. سپس به دو بعد بروید، جایی که همه چیز شروع به پیچیده شدن می کند. با یک کره دو بعدی - یک توپ توخالی - شروع کنید و هر نقطه را در نیمه پایینی به سمت بالا حرکت دهید تا بر نقطه پادپای نیمه بالایی منطبق شود. شما فقط با نیمکره بالایی باقی مانده اید. اما نقاط در امتداد استوا نیز باید به یکدیگر متصل شوند و به دلیل تمام تلاقی های مورد نیاز، سطح حاصل به شدت ناهموار می شود.
هنگامی که ریاضیدانان در مورد فضاهای عدسی صحبت می کنند، معمولاً به تنوع سه بعدی اشاره می کنند. اجازه دهید با ساده ترین مثال شروع کنیم، یک کره جامد که شامل سطح و نقاط داخلی است را در نظر بگیرید. خطوط طولی را از شمال به جنوب در پایین کره زمین اجرا کنید. در این مورد، شما فقط دو خط دارید که کره را به دو نیمکره شرق و غرب تقسیم می کند. سپس می توانید نقاط یک نیمکره را با نقاط متناظر روی نیمکره دیگر، شناسایی کنید.
شما همچنین می توانید خطوط طولی بیشتری و همین طور راه های مختلفی برای اتصال بخش هایی که آنها تعریف می کنند داشته باشید. ریاضیدانان این گزینه‌ها را در فضای عدسی با علامت L(p, q) دنبال می‌کنند، که p تعداد بخش‌هایی است که کره به آنها تقسیم شده است و q به شما می‌گوید که این بخش‌ها چگونه با یکدیگر شناسایی شوند. یک فضای عدسی با برچسب L(2, 1)، دو بخش یا دو نیمکره را با تنها یک راه برای شناسایی نقاط متناظر نشان می‌دهد.
اگر کره به بخش های بیشتری تقسیم شود، راه های بیشتری برای گره زدن بخش ها وجود دارد. به عنوان مثال، در یک فضای لنز L(4,3)چهار بخش وجود دارد، و هر بخش بالایی با سه بخش همتای خود در پایین، تطبیق داده می شود: بخش بالایی 1 به بخش پایین 4 می رود، بخش بالایی 2 به بخش پایین تر 1 می رود. ، و غیره.
خوری می گوید: «میتوان این فرآیند را به‌عنوان پیچاندن قسمت بالا برای یافتن محل مناسب در پایین، برای چسباندن آن در نظر گرفت». میزان پیچش با q تعیین می شود. همانطور که پیچش بیشتر ضروری می شود، شکل های حاصل می توانند به طور فزاینده ای پیچیده و دقیق تر شوند.
گاهی اوقات مردم می پرسند: چگونه این چیزها را تجسم کنم؟ هاری کندوری، فیزیکدان ریاضی در دانشگاه مک مستر می گوید:« پاسخ این است، ما این کار را انجام نمی‌دهیم ما فقط با این اشیاء به صورت ریاضی رفتار می کنیم که از قدرت انتزاع صحبت می کند. این به شما این امکان را می دهد بدون کشیدن عکس، کار کنید.»
🖋 مترجم: شقایق اعلایی
⚛️ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution
📄 ترجمه مقاله
🟠 ریاضی دانان در ابعاد بالاتر به بی نهایت شکل برای سیاهچاله ها دست یافتند!
🟢 قسمت ۳ (تمرکز جدید):
در سال 2006، سیاهچاله های غیر توپ مانند شروع به شکوفایی کردند. در همان سال، گرگ گالووی از دانشگاه میامی و ریچارد شوئن از دانشگاه استنفورد، قضیه هاوکینگ را برای توصیف تمام اشکال ممکنی که سیاهچاله ها به طور بالقوه می توانند در ابعادی فراتر از چهار بعد به خود بگیرند، تعمیم دادند. در میان اشکال مجاز برای سیاهچاله ها کره، حلقه ای که قبلاً به آن اشاره شد و طیف وسیعی از اشیائی که فضاهای عدسی نامیده می شوند، گنجانده شده است.
فضاهای عدسی نوع خاصی از ساختار ریاضی هستند که از دیرباز هم در هندسه و هم در توپولوژی اهمیت داشته اند. خوری می گوید: «از میان تمام اشکال ممکنی که جهان می تواند در سه بعد برای ما بسازد، کره ساده‌ترین شکل است و فضاهای عدسی ساده ترین حالت بعد از کره هستند».
خوری فضاهای عدسی را «کره های تا شده» می داند. شما یک کره رادر نظر بگیرید و آن را به روشی بسیار پیچیده تا کنید.» برای درک اینکه این روش چگونه کار می کند، با یک شکل ساده تر شروع کنید، یک دایره. این دایره را به دو نیمه بالا و پایین تقسیم کنید. سپس هر نقطه در نیمه پایینی دایره را به نقطه ای در نیمه بالایی دایره که کاملاً مخالف آن است منتقل کنید. این کار فقط نیم دایره بالایی و دو نقطه مخالف در دو طرف دایره را برای ما باقی می گذارد - یکی در هر انتهای نیم دایره. این نقاط باید به یکدیگر چسبانده شوند و دایره کوچکتری با نصف محیط اصلی ایجاد کنند. سپس به دو بعد بروید، جایی که همه چیز شروع به پیچیده شدن می کند. با یک کره دو بعدی - یک توپ توخالی - شروع کنید و هر نقطه را در نیمه پایینی به سمت بالا حرکت دهید تا بر نقطه پادپای نیمه بالایی منطبق شود. شما فقط با نیمکره بالایی باقی مانده اید. اما نقاط در امتداد استوا نیز باید به یکدیگر متصل شوند و به دلیل تمام تلاقی های مورد نیاز، سطح حاصل به شدت ناهموار می شود.
هنگامی که ریاضیدانان در مورد فضاهای عدسی صحبت می کنند، معمولاً به تنوع سه بعدی اشاره می کنند. اجازه دهید با ساده ترین مثال شروع کنیم، یک کره جامد که شامل سطح و نقاط داخلی است را در نظر بگیرید. خطوط طولی را از شمال به جنوب در پایین کره زمین اجرا کنید. در این مورد، شما فقط دو خط دارید که کره را به دو نیمکره شرق و غرب تقسیم می کند. سپس می توانید نقاط یک نیمکره را با نقاط متناظر روی نیمکره دیگر، شناسایی کنید.
شما همچنین می توانید خطوط طولی بیشتری و همین طور راه های مختلفی برای اتصال بخش هایی که آنها تعریف می کنند داشته باشید. ریاضیدانان این گزینه‌ها را در فضای عدسی با علامت L(p, q) دنبال می‌کنند، که p تعداد بخش‌هایی است که کره به آنها تقسیم شده است و q به شما می‌گوید که این بخش‌ها چگونه با یکدیگر شناسایی شوند. یک فضای عدسی با برچسب L(2, 1)، دو بخش یا دو نیمکره را با تنها یک راه برای شناسایی نقاط متناظر نشان می‌دهد.
اگر کره به بخش های بیشتری تقسیم شود، راه های بیشتری برای گره زدن بخش ها وجود دارد. به عنوان مثال، در یک فضای لنز L(4,3)چهار بخش وجود دارد، و هر بخش بالایی با سه بخش همتای خود در پایین، تطبیق داده می شود: بخش بالایی 1 به بخش پایین 4 می رود، بخش بالایی 2 به بخش پایین تر 1 می رود. ، و غیره.
خوری می گوید: «میتوان این فرآیند را به‌عنوان پیچاندن قسمت بالا برای یافتن محل مناسب در پایین، برای چسباندن آن در نظر گرفت». میزان پیچش با q تعیین می شود. همانطور که پیچش بیشتر ضروری می شود، شکل های حاصل می توانند به طور فزاینده ای پیچیده و دقیق تر شوند.
گاهی اوقات مردم می پرسند: چگونه این چیزها را تجسم کنم؟ هاری کندوری، فیزیکدان ریاضی در دانشگاه مک مستر می گوید:« پاسخ این است، ما این کار را انجام نمی‌دهیم ما فقط با این اشیاء به صورت ریاضی رفتار می کنیم که از قدرت انتزاع صحبت می کند. این به شما این امکان را می دهد بدون کشیدن عکس، کار کنید.»
🖋 مترجم: شقایق اعلایی
⚛️ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution
Quanta Magazine
Mathematicians Find an Infinity of Possible Black Hole Shapes
In three-dimensional space, the surface of a black hole must be a sphere. But a new result shows that in higher dimensions, an infinite number of configurations are possible.
#ترجمه_مقاله #سیاه_چاله #نسبیت_عام #گرانش #انیشتین
📄 ترجمه مقاله
🟠 ریاضی دانان در ابعاد بالاتر به بی نهایت شکل برای سیاهچاله ها دست یافتند!
🟢 قسمت ۴ (همه سیاهچاله ها):
در سال 2014، کندوری و جیمز لوسیتی از دانشگاه ادینبرگ، وجود سیاهچاله ای از نوع L(2,1) را در پنج بعد ثابت کردند. راه حل کندوری-لوسیتی که آنها از آن به عنوان "عدسی سیاه" یاد می کنند، دارای چند ویژگی مهم است. راه حل آنها یک فضازمان که به طور مجانبی مسطح است را توصیف می کند، به این معنی که انحنای فضازمانی که در مجاورت یک سیاهچاله قرار دارد، با حرکت به سمت بی نهایت به صفر نزدیک می شود. این ویژگی کمک می کند تا اطمینان حاصل شود که نتایج از نظر فیزیکی مرتبط هستند. کندوری خاطرنشان کرد: «ساخت یک لنز سیاه چندان سخت نیست. بخش سخت، ساخت یک فضازمان تخت در بی نهایت است.»
همانطور که چرخش، حلقه سیاه امپران و ریل را از فرو ریختن روی خود باز می دارد، لنز سیاه کندوری-لوسیتی نیز باید بچرخد با این تفاوت که کندوری و لوسیتی از یک میدان ماده -در این مورد خاص از نوعی بار الکتریکی- برای نگه داشتن لنزهای خود استفاده کردند. خوری و راینون در مقاله خود که در دسامبر ۲۰۲۲ منتشر شد، نتیجه کندوری-لوسیتی را تا جایی که می توان پیش برد، تعمیم دادند. آنها برای اولین بار وجود سیاهچاله در پنج بعد با توپولوژی عدسی L(p,q) را برای هر مقدار p و q بزرگتر یا مساوی 1 ثابت کردند (تا زمانی که p بزرگتر از q باشد و p و q عوامل اصلی مشترک نداشته باشند).
آنها متوجه شدند که میتوان سیاهچاله هایی به هرشکل دلخواهی از فضای عدسی با هر مقداری از p وq تولید کنند. در ابعاد بالاتر، ساخت بی نهایت شکل از سیاهچاله ها در بی نهایت بعد. اما یک هشدار وجود دارد که خوری به آن اشاره کرد:«زمانی که به ابعاد بالاتر از پنج بعد می رویم، فضای عدسی تنها بخشی از یک توپولوژی کلی خواهد بود». سیاهچاله ها، پیچیده‌تر از چالش های مشاهداتی از فضای عدسی شامل آن هستند.
سیاهچاله های خوری-راینون می‌توانند بچرخند اما مجبور به این کار نخواهند بود. راه حل آنها به فضازمان تخت مربوط می شود. به هر حال خوری و راینون برای حفظ سیاهچاله ها یا جلوگیری از بی نظمی هایی که نتایج را به خطر می‌اندازد، به نوع متفاوتی از میدان ماده نیاز دارند. میدانی که شامل ذراتی مرتبط با ابعاد بالاتر باشد.
🖋 مترجم: شقایق اعلایی
⚛️ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution
📄 ترجمه مقاله
🟠 ریاضی دانان در ابعاد بالاتر به بی نهایت شکل برای سیاهچاله ها دست یافتند!
🟢 قسمت ۴ (همه سیاهچاله ها):
در سال 2014، کندوری و جیمز لوسیتی از دانشگاه ادینبرگ، وجود سیاهچاله ای از نوع L(2,1) را در پنج بعد ثابت کردند. راه حل کندوری-لوسیتی که آنها از آن به عنوان "عدسی سیاه" یاد می کنند، دارای چند ویژگی مهم است. راه حل آنها یک فضازمان که به طور مجانبی مسطح است را توصیف می کند، به این معنی که انحنای فضازمانی که در مجاورت یک سیاهچاله قرار دارد، با حرکت به سمت بی نهایت به صفر نزدیک می شود. این ویژگی کمک می کند تا اطمینان حاصل شود که نتایج از نظر فیزیکی مرتبط هستند. کندوری خاطرنشان کرد: «ساخت یک لنز سیاه چندان سخت نیست. بخش سخت، ساخت یک فضازمان تخت در بی نهایت است.»
همانطور که چرخش، حلقه سیاه امپران و ریل را از فرو ریختن روی خود باز می دارد، لنز سیاه کندوری-لوسیتی نیز باید بچرخد با این تفاوت که کندوری و لوسیتی از یک میدان ماده -در این مورد خاص از نوعی بار الکتریکی- برای نگه داشتن لنزهای خود استفاده کردند. خوری و راینون در مقاله خود که در دسامبر ۲۰۲۲ منتشر شد، نتیجه کندوری-لوسیتی را تا جایی که می توان پیش برد، تعمیم دادند. آنها برای اولین بار وجود سیاهچاله در پنج بعد با توپولوژی عدسی L(p,q) را برای هر مقدار p و q بزرگتر یا مساوی 1 ثابت کردند (تا زمانی که p بزرگتر از q باشد و p و q عوامل اصلی مشترک نداشته باشند).
آنها متوجه شدند که میتوان سیاهچاله هایی به هرشکل دلخواهی از فضای عدسی با هر مقداری از p وq تولید کنند. در ابعاد بالاتر، ساخت بی نهایت شکل از سیاهچاله ها در بی نهایت بعد. اما یک هشدار وجود دارد که خوری به آن اشاره کرد:«زمانی که به ابعاد بالاتر از پنج بعد می رویم، فضای عدسی تنها بخشی از یک توپولوژی کلی خواهد بود». سیاهچاله ها، پیچیده‌تر از چالش های مشاهداتی از فضای عدسی شامل آن هستند.
سیاهچاله های خوری-راینون می‌توانند بچرخند اما مجبور به این کار نخواهند بود. راه حل آنها به فضازمان تخت مربوط می شود. به هر حال خوری و راینون برای حفظ سیاهچاله ها یا جلوگیری از بی نظمی هایی که نتایج را به خطر می‌اندازد، به نوع متفاوتی از میدان ماده نیاز دارند. میدانی که شامل ذراتی مرتبط با ابعاد بالاتر باشد.
🖋 مترجم: شقایق اعلایی
⚛️ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution
Quanta Magazine
Mathematicians Find an Infinity of Possible Black Hole Shapes
In three-dimensional space, the surface of a black hole must be a sphere. But a new result shows that in higher dimensions, an infinite number of configurations are possible.
#کنکور #کنکور_ارشد #فیزیک
❇️ دوره مرور و رفع اشکال کنکور ارشد فیزیک:
در این سلسله جلسات، که به مدت چهار ماه برگزار می‌گردد، مباحث مربوط به دروس ریاضی‌فیزیک از بخش عمومی و دروس مکانیک تحلیلی، الکترومغناطیس و مکانیک کوانتومی از بخش تخصصی، مرور و رفع اشکال خواهند شد.
📍تا کنون مرور مکانیک تحلیلی به پایان رسیده و برای درس‌های دیگر میتوانید اقدام به ثبت‌نام نمایید.📍
🟡 این دوره مناسب افراد زیر است:
۱. متقاضیان شرکت در کنکور ارشد فیزیک
۲. دانشجویان کارشناسی که قصد مرور دانسته‌های خود را دارند.
🔵 جلسات هر هفته پنج‌شنبه شب برگزار می‌گردد.
🧑🏫 مدرس دوره: مهدی فراهانی (دانشجوی دکتری فیزیک، دانشگاه صنعتی شریف)
📝 جهت ثبت‌نام به آیدی زیر، در تلگرام پیام دهید.
@physical_evolution_PubRelat
✅ خبر خوب اینکه، ثبت نام در این دوره، کاملاً رایگان خواهد بود!
‼️ ظرفیت محدود است.
🔗 جلسات به صورت آنلاین و در بستر گوگل‌میت برگزار خواهد شد.
⚛ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution
❇️ دوره مرور و رفع اشکال کنکور ارشد فیزیک:
در این سلسله جلسات، که به مدت چهار ماه برگزار می‌گردد، مباحث مربوط به دروس ریاضی‌فیزیک از بخش عمومی و دروس مکانیک تحلیلی، الکترومغناطیس و مکانیک کوانتومی از بخش تخصصی، مرور و رفع اشکال خواهند شد.
📍تا کنون مرور مکانیک تحلیلی به پایان رسیده و برای درس‌های دیگر میتوانید اقدام به ثبت‌نام نمایید.📍
🟡 این دوره مناسب افراد زیر است:
۱. متقاضیان شرکت در کنکور ارشد فیزیک
۲. دانشجویان کارشناسی که قصد مرور دانسته‌های خود را دارند.
🔵 جلسات هر هفته پنج‌شنبه شب برگزار می‌گردد.
🧑🏫 مدرس دوره: مهدی فراهانی (دانشجوی دکتری فیزیک، دانشگاه صنعتی شریف)
📝 جهت ثبت‌نام به آیدی زیر، در تلگرام پیام دهید.
@physical_evolution_PubRelat
✅ خبر خوب اینکه، ثبت نام در این دوره، کاملاً رایگان خواهد بود!
‼️ ظرفیت محدود است.
🔗 جلسات به صورت آنلاین و در بستر گوگل‌میت برگزار خواهد شد.
⚛ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution
#فهرست_جامع
فهرست جامع کانال تکامل فیزیکی :
این فهرست با توجه به درخواست دانشجویان و علاقه مندان، برای دسترسی منظم و هدفمند به محتوای تولیدی کانال و هم چنین صرفه جویی در زمان، تدوین شده است و به مرور زمان به روز رسانی خواهد شد.
با تشکر از توجه و همراهی شما 🙏💐
📚 دیباچه:
#تکامل_فیزیکی
📚 فلسفه فیزیک :
#فیزیک_و_فلسفه
#فلسفه
#علم
#فلسفه_و_علم
#اصل_علیت
#پراگماتیسم
#تاریخ_علم
📚 فیزیک نظری :
#فیزیک_نظری
#فیزیک_ریاضی
#نیرو
#نیروهای_بنیادین
📚 فیزیک تجربی :
#اپتیک
#فوتونیک
#نورشناسی
#نیروی_هسته_ای
#هولوگرافی
📚 نجوم و اختر فیزیک:
#رویداد_نجومی
#منظومه_شمسی
#ابر_اورت
#ناسا
#کمربند_کویپر
#سیاره
#ستاره
#زمین
#عطارد
#سامانه_خورشیدی
#زهره
#ماه
#اخترشناسی
#جیمز_وب
#تلسکوپ_هابل
#نجوم
#هابل
#رصد
📚 نانو:
#نانو
#نانو_مواد_سنتز_شده
#طیف‌سنجی
#آنالیز_نانومواد
📚 نسبیت :
#نسبیت_عام
#آزمون_نسبیت_عام
#نسبیت_خاص
📚 کوانتوم:
#کوانتوم
#مبانی_کوانتوم
#مکانیک_کوانتومی
#کامپیوتر_کوانتومی
#گرانش_کوانتومی
#محاسبات_کوانتومی
#مدار_کوانتومی
#محاسبات_اطلاعات_کوانتومی
#کیوبیت
#فضای_هیلبرت
#حالتهای_بل
#اندازه_گیری
#گرانش_کوانتومی_حلقوی
#درهم‌تنیدگی
#شبکه‌های_عصبی
#اشترن_گرلاخ
#بیولوژی_کوانتومی
#زیستشناسی_کوانتومی
#آگاهی_کوانتومی
📚 کیهان شناسی و گرانش:
#کیهان_شناسی
#امواج_گرانشی
#گرانش
#سیاه_چاله
#افق_رویداد
📚 ریاضی فیزیک:
#ریاضی
#قضایای_مهم_ریاضی
#تعاریف_ریاضیات
#پارادوکس
#پارادوکس_زنون
📚 فیزیک پایه :
#حرکت
#درسنامه
#الکترومغناطیس
#خلاصه_فرمول_الکترومغناطیس
#ترمودینامیک_مکانیک‌آماری
📚 ویدیو تدریس فیزیک:
#ویدیو_تدریس_فیزیک
#فیزیک_کلاسیک
#مفاهیم_بنیادین_فیزیک
#اینرسی_لختی
#ریاضی_فیزیک
📚 ترجمه و زبان تخصصی:
#واژه_تخصصی_فیزیک
#ترجمه_زیرنویس_ویدیو_علمی
#ترجمه_مقاله
#مقاله_طنز
#ترجمه
📚 وبینارها:
#سمینار_علمی
#معرفی_رشته_فیزیک
#تحصیلات_تکمیلی
#مهاجرت_تحصیلی
#معرفی_گرایش_فیزیک
#تصویر_بزرگ
#کنکور
#گزارش
📚 علمی:
#معرفی_پروژه_علمی
#متن_علمی_ادبی
#انقلاب_علمی
#اخبار_علمی
#متن_علمی
#ویدیو_علمی
#تقویم_علمی
#معرفی_کتاب
📚 دانشمندان:
#مصاحبه_فیزیکدانان
#ماکسول
#پنروز
#روولی
#ارسطو
#ابوریحان_بیرونی
#ابن_حیثم
#کوپرنیک
#کپلر
#هایزنبرگ
#فاینمن
⚛ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution
فهرست جامع کانال تکامل فیزیکی :
این فهرست با توجه به درخواست دانشجویان و علاقه مندان، برای دسترسی منظم و هدفمند به محتوای تولیدی کانال و هم چنین صرفه جویی در زمان، تدوین شده است و به مرور زمان به روز رسانی خواهد شد.
با تشکر از توجه و همراهی شما 🙏💐
📚 دیباچه:
#تکامل_فیزیکی
📚 فلسفه فیزیک :
#فیزیک_و_فلسفه
#فلسفه
#علم
#فلسفه_و_علم
#اصل_علیت
#پراگماتیسم
#تاریخ_علم
📚 فیزیک نظری :
#فیزیک_نظری
#فیزیک_ریاضی
#نیرو
#نیروهای_بنیادین
📚 فیزیک تجربی :
#اپتیک
#فوتونیک
#نورشناسی
#نیروی_هسته_ای
#هولوگرافی
📚 نجوم و اختر فیزیک:
#رویداد_نجومی
#منظومه_شمسی
#ابر_اورت
#ناسا
#کمربند_کویپر
#سیاره
#ستاره
#زمین
#عطارد
#سامانه_خورشیدی
#زهره
#ماه
#اخترشناسی
#جیمز_وب
#تلسکوپ_هابل
#نجوم
#هابل
#رصد
📚 نانو:
#نانو
#نانو_مواد_سنتز_شده
#طیف‌سنجی
#آنالیز_نانومواد
📚 نسبیت :
#نسبیت_عام
#آزمون_نسبیت_عام
#نسبیت_خاص
📚 کوانتوم:
#کوانتوم
#مبانی_کوانتوم
#مکانیک_کوانتومی
#کامپیوتر_کوانتومی
#گرانش_کوانتومی
#محاسبات_کوانتومی
#مدار_کوانتومی
#محاسبات_اطلاعات_کوانتومی
#کیوبیت
#فضای_هیلبرت
#حالتهای_بل
#اندازه_گیری
#گرانش_کوانتومی_حلقوی
#درهم‌تنیدگی
#شبکه‌های_عصبی
#اشترن_گرلاخ
#بیولوژی_کوانتومی
#زیستشناسی_کوانتومی
#آگاهی_کوانتومی
📚 کیهان شناسی و گرانش:
#کیهان_شناسی
#امواج_گرانشی
#گرانش
#سیاه_چاله
#افق_رویداد
📚 ریاضی فیزیک:
#ریاضی
#قضایای_مهم_ریاضی
#تعاریف_ریاضیات
#پارادوکس
#پارادوکس_زنون
📚 فیزیک پایه :
#حرکت
#درسنامه
#الکترومغناطیس
#خلاصه_فرمول_الکترومغناطیس
#ترمودینامیک_مکانیک‌آماری
📚 ویدیو تدریس فیزیک:
#ویدیو_تدریس_فیزیک
#فیزیک_کلاسیک
#مفاهیم_بنیادین_فیزیک
#اینرسی_لختی
#ریاضی_فیزیک
📚 ترجمه و زبان تخصصی:
#واژه_تخصصی_فیزیک
#ترجمه_زیرنویس_ویدیو_علمی
#ترجمه_مقاله
#مقاله_طنز
#ترجمه
📚 وبینارها:
#سمینار_علمی
#معرفی_رشته_فیزیک
#تحصیلات_تکمیلی
#مهاجرت_تحصیلی
#معرفی_گرایش_فیزیک
#تصویر_بزرگ
#کنکور
#گزارش
📚 علمی:
#معرفی_پروژه_علمی
#متن_علمی_ادبی
#انقلاب_علمی
#اخبار_علمی
#متن_علمی
#ویدیو_علمی
#تقویم_علمی
#معرفی_کتاب
📚 دانشمندان:
#مصاحبه_فیزیکدانان
#ماکسول
#پنروز
#روولی
#ارسطو
#ابوریحان_بیرونی
#ابن_حیثم
#کوپرنیک
#کپلر
#هایزنبرگ
#فاینمن
⚛ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution
#ترجمه_مقاله #سیاه_چاله #نسبیت_عام #گرانش #انیشتین
📄 ترجمه مقاله
🟠 ریاضی دانان در ابعاد بالاتر به بی نهایت شکل برای سیاهچاله ها دست یافتند!
🟢 قسمت ۵ - پایانی (همه سیاهچاله ها):
عدسی های سیاه ساختاری مشابه با حلقه سیاه دارد و برای اینکه معادلات انیشتین را برای حل ساده سازی کنند، باید مستقل از تقارن چرخشی در پنج بعد باشد. این یک فرض ساده کننده است و با این حال غیرمنطقی نخواهد بود.
خوری می‌گوید این یک کار حقیقتاً خوب است. آنها نشان دادند زمانی که تقارن های چرخشی که در بالا اشاره شد، در نظر گرفته شوند، می توان تمام احتمالات ارائه شده توسط گالووی و شوئن را به صراحت محقق کرد.
گالوی تحت تأثیر استراتژی ابداع شده توسط خوری و راینون قرار گرفت. برای اثبات وجود یک عدسی سیاه پنج بعدی با p و q معین، ابتدا سیاهچاله را در یک فضازمان با ابعاد بالاتر جاسازی کردند، جایی که اثبات وجود آن آسان تر بود زیرا فضای بیشتری برای حرکت در آن وجود دارد. سپس فضازمان خود را در پنج بعد قرار دادند، در حالی که توپولوژی مورد نظر را دست نخورده نگه داشتند. گالوی گفت:«این ایده بسیار زیبا است».
کندوری می گوید:« نکته مهم در مورد روشی که خوری و راینون معرفی کردند این است که بسیار کلی است و به یکباره برای همه احتمالات اعمال می‌شوند.»
در مورد بعدی، خوری شروع به بررسی این موضوع کرده است که آیا عدسی های سیاهچاله به عنوان راه حل می‌توانند وجود داشته باشند و در خلاء بدون پشتیبانی میدان‌های ماده پایدار بمانند؟ در مقاله ای که در سال 2021 منتشر شد، لوسیتی و فرد تاملینسون به این نتیجه رسیدند که بدون پشتیبانی ماده، پایداری امکان پذیر نیست و به نوعی میدان ماده نیاز است. با این حال، استدلال آن ها بر اساس یک اثبات ریاضی نبود، بلکه بر اساس شواهد محاسباتی بود.
خوری می گوید:« بنابراین هنوز یک سوال بی جواب مانده است.»
در همین حین راز بزرگتری در راه است. خوری پرسید :«آیا ما واقعاً در قلمرویی با ابعاد بالاتر زندگی می کنیم؟» فیزیکدانان پیش‌بینی کرده‌اند که روزی میتوان سیاهچاله‌های کوچکی در برخورد دهنده بزرگ هادرون یا شتاب‌دهنده ذرات با انرژی بالاتر تولید کرد. به گفته ی خوری، اگر بتوان سیاهچاله ای را که توسط شتاب دهنده تولید شده است، در طول عمر کوتاه و کسری از ثانیه اش شناسایی کرد و توپولوژی غیر کروی آن را مشاهده کرد، شاهدی بر این خواهد بود که جهان ما بیش از سه بعد فضا و یک بعد زمان دارد!
چنین یافته‌ای می‌تواند موضوع دیگری را که تا حدودی آکادمیک‌تر است روشن کند. خوری می گوید: «نسبیت عام، به طور سنتی یک نظریه چهار بعدی بوده است». در بررسی ایده‌هایی درباره سیاهچاله‌ها در پنج بعد و بالاتر، روی این واقعیت شرط می‌بندیم که نسبیت عام در ابعاد بالاتر معتبر است. اگر هر سیاهچاله عجیب و غریب [غیر کروی] شناسایی شود، به ما می گوید که شرط ما موجه بوده است.
🖋 مترجم: شقایق اعلایی
⚛️ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution
📄 ترجمه مقاله
🟠 ریاضی دانان در ابعاد بالاتر به بی نهایت شکل برای سیاهچاله ها دست یافتند!
🟢 قسمت ۵ - پایانی (همه سیاهچاله ها):
عدسی های سیاه ساختاری مشابه با حلقه سیاه دارد و برای اینکه معادلات انیشتین را برای حل ساده سازی کنند، باید مستقل از تقارن چرخشی در پنج بعد باشد. این یک فرض ساده کننده است و با این حال غیرمنطقی نخواهد بود.
خوری می‌گوید این یک کار حقیقتاً خوب است. آنها نشان دادند زمانی که تقارن های چرخشی که در بالا اشاره شد، در نظر گرفته شوند، می توان تمام احتمالات ارائه شده توسط گالووی و شوئن را به صراحت محقق کرد.
گالوی تحت تأثیر استراتژی ابداع شده توسط خوری و راینون قرار گرفت. برای اثبات وجود یک عدسی سیاه پنج بعدی با p و q معین، ابتدا سیاهچاله را در یک فضازمان با ابعاد بالاتر جاسازی کردند، جایی که اثبات وجود آن آسان تر بود زیرا فضای بیشتری برای حرکت در آن وجود دارد. سپس فضازمان خود را در پنج بعد قرار دادند، در حالی که توپولوژی مورد نظر را دست نخورده نگه داشتند. گالوی گفت:«این ایده بسیار زیبا است».
کندوری می گوید:« نکته مهم در مورد روشی که خوری و راینون معرفی کردند این است که بسیار کلی است و به یکباره برای همه احتمالات اعمال می‌شوند.»
در مورد بعدی، خوری شروع به بررسی این موضوع کرده است که آیا عدسی های سیاهچاله به عنوان راه حل می‌توانند وجود داشته باشند و در خلاء بدون پشتیبانی میدان‌های ماده پایدار بمانند؟ در مقاله ای که در سال 2021 منتشر شد، لوسیتی و فرد تاملینسون به این نتیجه رسیدند که بدون پشتیبانی ماده، پایداری امکان پذیر نیست و به نوعی میدان ماده نیاز است. با این حال، استدلال آن ها بر اساس یک اثبات ریاضی نبود، بلکه بر اساس شواهد محاسباتی بود.
خوری می گوید:« بنابراین هنوز یک سوال بی جواب مانده است.»
در همین حین راز بزرگتری در راه است. خوری پرسید :«آیا ما واقعاً در قلمرویی با ابعاد بالاتر زندگی می کنیم؟» فیزیکدانان پیش‌بینی کرده‌اند که روزی میتوان سیاهچاله‌های کوچکی در برخورد دهنده بزرگ هادرون یا شتاب‌دهنده ذرات با انرژی بالاتر تولید کرد. به گفته ی خوری، اگر بتوان سیاهچاله ای را که توسط شتاب دهنده تولید شده است، در طول عمر کوتاه و کسری از ثانیه اش شناسایی کرد و توپولوژی غیر کروی آن را مشاهده کرد، شاهدی بر این خواهد بود که جهان ما بیش از سه بعد فضا و یک بعد زمان دارد!
چنین یافته‌ای می‌تواند موضوع دیگری را که تا حدودی آکادمیک‌تر است روشن کند. خوری می گوید: «نسبیت عام، به طور سنتی یک نظریه چهار بعدی بوده است». در بررسی ایده‌هایی درباره سیاهچاله‌ها در پنج بعد و بالاتر، روی این واقعیت شرط می‌بندیم که نسبیت عام در ابعاد بالاتر معتبر است. اگر هر سیاهچاله عجیب و غریب [غیر کروی] شناسایی شود، به ما می گوید که شرط ما موجه بوده است.
🖋 مترجم: شقایق اعلایی
⚛️ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution
Quanta Magazine
Mathematicians Find an Infinity of Possible Black Hole Shapes
In three-dimensional space, the surface of a black hole must be a sphere. But a new result shows that in higher dimensions, an infinite number of configurations are possible.
#ویدیو_تدریس_فیزیک
#مفاهیم_بنیادین_فیزیک
🎞مقدمه
🎞قسمت اول
🎞قسمت دوم
🎞قسمت سوم
🎞قسمت چهارم
⚛ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution
#مفاهیم_بنیادین_فیزیک
🎞مقدمه
🎞قسمت اول
🎞قسمت دوم
🎞قسمت سوم
🎞قسمت چهارم
⚛ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution
Telegram
تکامل فیزیکی
#ویدیو_تدریس_فیزیک🖥
#مفاهیم_بنیادین_فیزیک⚛
مفاهیم بنیادین فیزیک. عنوانی که سعی داریم در طی ویدیوهای آموزشی به آن بپردازیم. قطعا موضوعی است که ابعاد بسیاری دارد و حرف‌های زیادی میتوان راجع به آن زد. در این ویدیو معرفی بر ساختار کلی ویدیوهای مفاهیم بنیادین…
#مفاهیم_بنیادین_فیزیک⚛
مفاهیم بنیادین فیزیک. عنوانی که سعی داریم در طی ویدیوهای آموزشی به آن بپردازیم. قطعا موضوعی است که ابعاد بسیاری دارد و حرف‌های زیادی میتوان راجع به آن زد. در این ویدیو معرفی بر ساختار کلی ویدیوهای مفاهیم بنیادین…
#ویدیو_علمی
#ویدیو_تدریس_فیزیک
#ریاضی_فیزیک
✅آنچه از ریاضی که هر فیزیکدانی باید بداند.
این جمله را میتوان به عنوان موضوع اصلی این ویدیوها دانست. در این ویدیوها قصد داریم که شاخه‌هایی از ریاضی را که در فیزیک نظری به کار می‌آیند، معرفی کنیم. ویدیوها به صورت تدریس به سرفصل‌های مختلف ریاضی که در فیزیک به آنها نیاز داریم، خواهد پرداخت.
روند ویدیوها و فهرست موضوعی، از کتاب mathematical physics نوشته sadri hassani دنبال خواهد شد. برای تمرین و بررسی بیشتر مطالب میتوانید به این کتاب مراجعه کنید.
امیدواریم که این مجموعه آموزش ها، برای دانشجویان و افراد متخصص در زمینه فیزیک نظری، مفید واقع شود.🙏
🎞 قسمت اول
🎞 قسمت دوم
🎞 قسمت سوم
🎞 قسمت چهارم
🎞 قسمت پنجم
🎞 قسمت ششم
🎞 قسمت هفتم
⚛ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution
#ویدیو_تدریس_فیزیک
#ریاضی_فیزیک
✅آنچه از ریاضی که هر فیزیکدانی باید بداند.
این جمله را میتوان به عنوان موضوع اصلی این ویدیوها دانست. در این ویدیوها قصد داریم که شاخه‌هایی از ریاضی را که در فیزیک نظری به کار می‌آیند، معرفی کنیم. ویدیوها به صورت تدریس به سرفصل‌های مختلف ریاضی که در فیزیک به آنها نیاز داریم، خواهد پرداخت.
روند ویدیوها و فهرست موضوعی، از کتاب mathematical physics نوشته sadri hassani دنبال خواهد شد. برای تمرین و بررسی بیشتر مطالب میتوانید به این کتاب مراجعه کنید.
امیدواریم که این مجموعه آموزش ها، برای دانشجویان و افراد متخصص در زمینه فیزیک نظری، مفید واقع شود.🙏
🎞 قسمت اول
🎞 قسمت دوم
🎞 قسمت سوم
🎞 قسمت چهارم
🎞 قسمت پنجم
🎞 قسمت ششم
🎞 قسمت هفتم
⚛ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution
Telegram
تکامل فیزیکی
#ویدیو_علمی
#تدریس_فیزیک
#ریاضی_فیزیک
✅ قسمت ۱: معرفی مجموعه‌ها
در این قسمت از مفاهیم بسیار ابتدایی و پایه‌ای شروع خواهیم کرد. این مفاهیم در عین سادگی و ابتدایی بودن، بسیار در ادامه مهم خواهند بود. در واقع تسلط بر جبر مجموعه‌ها به صورتی که در این ویدیو…
#تدریس_فیزیک
#ریاضی_فیزیک
✅ قسمت ۱: معرفی مجموعه‌ها
در این قسمت از مفاهیم بسیار ابتدایی و پایه‌ای شروع خواهیم کرد. این مفاهیم در عین سادگی و ابتدایی بودن، بسیار در ادامه مهم خواهند بود. در واقع تسلط بر جبر مجموعه‌ها به صورتی که در این ویدیو…
#ترجمه_مقاله #مکانیک_کوانتومی #درهم‌تنیدگی #بیولوژی_کوانتومی #زیستشناسی_کوانتومی #آگاهی_کوانتومی
📄 ترجمه مقاله
🟠 یک اسپین جدید در مغز کوانتومی
🟢 قسمت ۱:
تئوری جدیدی بررسی می کند که چگونه حالت های کوانتومی شکننده ممکن است بتواند برای ساعت ها یا حتی روز ها در مغز خشک و مرطوبمان ایجاد شود.این ایده باید به زودی مورد آزمایش قرار گیرد.
بیان صرف "آگاهی کوانتومی" بیشتر فیزیکدانان را شرمسار می کند چنان که به نظر می رسد آن عبارت، تداعی کننده تفکرات مبهم و خام نسل جدید است. اما اگر فرضیه جدیدی درستی اش را ثابت کند، اثرات کوانتومی در واقع ممکن است نقشی در شناخت انسان ایفا کند. متیو فیشر فیزیکدان دانشگاه سانتاباربارا در کالیفرنیا، با آن فرضیه موافقت نکرد. زمانی که در اواخر سال2015 مقاله ای در سالنامه فیزیک منتشر کرد که در آن مقاله مطرح می کند که چرخش های هسته ای اتم های فسفر می توانست به عنوان کیوبیت های اولیه در مغز خدمت کند که اساسا مغز را قادر به عمل کردن شبیه به یک کامپیوتر کوانتومی می نماید.
همین ده سال پیش، فرضیه فیشر توسط بسیاری به عنوان یک فرضیه مهمل و غیر منطقی ممکن بود رد شود.
فیزیکدانانی با فرضیه هایی از این دست که قبلا به ویژه در سال 1989،نقض شده بودند، از جمله وقتی که راجر پنروز، این فرضیه را مطرح کرد که ساختار های پروتئینی مرموزی که "ریز لوله " نام دارند، با بهره برداری از اثرات کوانتومی نقشی در آگاهی انسان ایفا کرده اند. محققان اندکی چنین فرضیه ای را قابل قبول می دانند. پاتریشیا چرچلند، یک متخصص نورو فلسفه در دانشگاه سانتیاگو در کالیفرنیا، اعتقاد داشت که می توان برای توضیح آگاهی انسان از "غبار پیکسی داست در سیناپس ها " استفاده کرد.
🖋 مترجم: محمدسپهر بخشایش
⚛️ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution
📄 ترجمه مقاله
🟠 یک اسپین جدید در مغز کوانتومی
🟢 قسمت ۱:
تئوری جدیدی بررسی می کند که چگونه حالت های کوانتومی شکننده ممکن است بتواند برای ساعت ها یا حتی روز ها در مغز خشک و مرطوبمان ایجاد شود.این ایده باید به زودی مورد آزمایش قرار گیرد.
بیان صرف "آگاهی کوانتومی" بیشتر فیزیکدانان را شرمسار می کند چنان که به نظر می رسد آن عبارت، تداعی کننده تفکرات مبهم و خام نسل جدید است. اما اگر فرضیه جدیدی درستی اش را ثابت کند، اثرات کوانتومی در واقع ممکن است نقشی در شناخت انسان ایفا کند. متیو فیشر فیزیکدان دانشگاه سانتاباربارا در کالیفرنیا، با آن فرضیه موافقت نکرد. زمانی که در اواخر سال2015 مقاله ای در سالنامه فیزیک منتشر کرد که در آن مقاله مطرح می کند که چرخش های هسته ای اتم های فسفر می توانست به عنوان کیوبیت های اولیه در مغز خدمت کند که اساسا مغز را قادر به عمل کردن شبیه به یک کامپیوتر کوانتومی می نماید.
همین ده سال پیش، فرضیه فیشر توسط بسیاری به عنوان یک فرضیه مهمل و غیر منطقی ممکن بود رد شود.
فیزیکدانانی با فرضیه هایی از این دست که قبلا به ویژه در سال 1989،نقض شده بودند، از جمله وقتی که راجر پنروز، این فرضیه را مطرح کرد که ساختار های پروتئینی مرموزی که "ریز لوله " نام دارند، با بهره برداری از اثرات کوانتومی نقشی در آگاهی انسان ایفا کرده اند. محققان اندکی چنین فرضیه ای را قابل قبول می دانند. پاتریشیا چرچلند، یک متخصص نورو فلسفه در دانشگاه سانتیاگو در کالیفرنیا، اعتقاد داشت که می توان برای توضیح آگاهی انسان از "غبار پیکسی داست در سیناپس ها " استفاده کرد.
🖋 مترجم: محمدسپهر بخشایش
⚛️ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution
Quanta Magazine
A New Spin on the Quantum Brain
A new theory explains how fragile quantum states may be able to exist for hours or even days in our warm, wet brain. Experiments should soon test the idea.