اندیشیدن تنها راه نجات

درک #دوگانگی #موج
و #ذره با یک مثال ساده

یکی از ویژگی های عجیب ذرات در نظریه کوانتوم این است که آنها می‌توانند هم خاصیت موجی از خود نشان دهند و هم خاصیت ذره ای. تا قبل از مشاهده، ذره به صورت موجی رفتار می کند و به محض اندازه گیری تبدیل به یک ذره شده و به صورت موضعی و ذره ای عمل می‌کند.

این ویدیو کوتاه با یک مثال زیبا شهود خوبی از این دوگانگی ارائه می‌کند.



⚛ @AndisheKonim

#مبانی نظریه‌ی #کوانتوم :
دوگانگی #موج ، #ذره
زبان کلیپ انگلیسی با زیرنویس پارسی

مسأله دوگانگی موج-ذره یکی از بنیان‌های فیزیک کوانتوم است. نیوتن معتقد بود که نور از ذراتی تشکیل یافته که وقتی به جسم برخورد می‌کنند از آن منعکس می‌شوند. اما هویگنس، مدعی بود که نور خاصیت موجی دارد. آزمایش تداخل دوشکاف یانگ نیز بر ماهیت موجی نور تأکید می‌کرد.

در اواخر قرن نوزدهم، اداره استاندارد آلمان از مکس پلانک پرسید که چطور می‌توان لامپ‌هایی با توان مصرفی کمتر و نور بیشتر تولید کرد؟
پلانک برای پاسخ به این پرسش، به مسأله تابش جسم سیاه و گسسته بودن نور (کوانتا) رسید. او دریافت که نور از بسته‌های انرژی (فوتون) ساخته شده. این کشف، دلالت بر خاصیت ذره‌ای نور داشت.

اینشتین بر اساس تفسیر ذره‌ای نور، پدیده فوتوالکتریک را توضیح داد و کامپتون خاصیت تکانه را برای فوتون بدست آورد. در قرن بیستم، دوبروی، نشان داد که نه تنها نور، بلکه ذرات ماده نظیر الکترون‌ها نیز رفتار دوگانه موجی-ذره‌ای دارند.

در این ویدئو، دکتر کتی مک، از مؤسسه فیزیک نظری پریمتر به زبان ساده درباره دوگانگی موج-ذره توضیح می‌دهد.




⚛ @AndisheKonim

فرض کنید یک #ذره_ی کوانتومی داریم.

خب این ذره رو من برمیدارم و پشت یک ابری پنهان‌ میکنیم.
شما انتظار دارید _حتی با اینکه  ذره رو الان نمیبینید_ این ذره ویژگی های مشخصی داشته باشه از قبل، مثلا یک اسپین مشخصی داشته باشه یا موقعیت مشخصی( یا اینکه مشخص باشه از کدام شکاف میگذرد)
اما واقعیت اینه که اون ذره ویژگی مشخصی نداره از قبل!

زمانی ویژگی‌ مشخصی داره که شما ابر رو کنار بزنید و ویژگی‌هایش را اندازه گیری کنید.

مثالی ساده تر:
من یک انسان هستم، اگر‌ من توی اتاق در بسته باشم، شما نمیدونید قد من و وزن‌ من چقدره، ولی انتظار دارید با اینکه من رو نمیبینید، یک قد و وزن‌ مشخصی از قبل داشته باشم. نمیشه که من قد و وزن‌ مشخصی نداشته باشم!
اما اینطور نیست.

من زمانی یک قد و وزن‌ مشخص دارم که شما در اتاق رو باز کنید و با متر و ترازو منو اندازه بگیرید، تا قبل از این من قد و وزن‌ مشخصی ندارم.

این‌ مثال تخیلی رو در مورد خودم زدم که بدونید وقتی میگن یک "تعیین ناپذیری ذاتی" بر ذرات حاکم هست یا بر کل طبیعت و جهان حاکم هست یعنی چه. یا وقتی میگن خدا تاس می‌اندازد یا وقتی میگن "یک تصادفی ذاتی" بر جهان حاکمه یعنی چه.
➖➖➖➖

یکی از گیج‌کننده‌ترین و غیرمعمول‌ترین جنبه‌های فیزیک کوانتومی، پیوند آشکار بین جبرگرایی و اندازه‌گیری است.

وضعیت کوانتومی ذره‌تان را اندازه‌گیری کنید _ اسپین، موقعیت یا شکافی که از آن عبور کرده است _ پس دقیقاً آن ویژگی را تعیین می‌کنید و مشخص میشود. ولی  انتخاب کنید که آن اندازه گیری را انجام ندهید، و آن ویژگی نامشخص است.
یعنی اگر ذره‌ای اندازه گیری نشود آن ذره ویژگی مشخصی ندارد.
تعریف اندازه گیری مورد بحث است، اندازه گیری فقط توسط ابزار انسان یا موجودات دیگر رخ نمیدهد، اندازه گیری درواقع میتواند هر دخالتی در دنیای ذرات باشد. هر دخالتی که باعث شود یک ذره ویژگی های مشخص به خود بگیرد.

➖➖➖➖➖➖➖➖➖
همین متن رو بارها به زبان کمی تخصصی تر و رسمی تری توضیح دادیم یا دیگر دوستان در کانالها و گروه ها توضیح میدن تا به ما بگویند که این  تعیین ناپذیری طبیعت ، این تصادفی ذاتی، این اشتباه بزرگ انیشتین که میگفت خدا تاس نمی اندازد یعنی چه. 
خاطر نشان میکنیم که پیشبینی ناپذیری ذاتی کوانتومی ، اینکه طبیعت اجازه نمیدهد دستش را بخوانیم یک موضوع تایید شده است نه حدس و گمان، بلکه ماحصل خود نظریه کوانتومی است.

میتوانید برای اطلاعات بیشتر به زبان انگلیسی این لینک ها رو مرور کنید:

https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2018/09/27/happy-anniversary-to-the-test-that-showed-god-does-play-dice-with-the-universe/amp/


https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2017/09/15/proof-of-god-playing-dice-with-the-universe-found-in-the-suns-interior/amp/

https://www.businessinsider.com/god-does-not-play-dice-quote-meaning-2015-11?amp


✍ : سام آریامنش




⚛ @AndisheKonim

رفتار #موج و #ذره
در #فیزیک #کوانتوم
زبان کلیپ انگلیسی با زیرنویس پارسی

واقعیتی شکفت‌انگیز
در فیزیک کوانتوم


⚛ @AndisheKonim

خبر مهم: فیزیکدانان یک #ذره ی #بنیادی #جدید کشف کردند که نامزدی برای ماده تاریک است! این‌بار فقط روی یک میز


محققان ذره جدیدی کشف کرده‌اند که از بستگان مغناطیسی بوزون هیگز (Higgs boson) است. در حالی که کشف بوزون هیگز به قدرت شتاب‌دهنده ذرات موسوم به "برخورد دهنده هادرونی بزرگ (LHC) نیاز داشت، این ذره که پیش از این دیده نشده بود و "بوزون هیگز محوری" (axial Higgs boson) نام گرفت، با استفاده از آزمایشی پیدا شد که بر میز کوچک آشپزخانه جا می‌گرفت.
به گزارش ایسنا و به نقل از اسپیس، بوزون هیگز یک ذره بنیادی اولیه دارای جرم است که مسئول جرم بخشیدن به سایر ذرات است.
این ذره جدید که به نوعی پسرعموی مغناطیسی بوزون هیگز است، می‌تواند نامزدی برای ماده تاریک باشد که خود ۸۵ درصد از جرم کل جهان را تشکیل می‌دهد و تنها از طریق جاذبه خود را نشان می‌دهد.


"کنت برچ" (Kenneth Burch)، استاد فیزیک در کالج بوستون و محقق ارشد تیمی که این کشف را انجام داد، به "لایو ساینس" گفته است: وقتی دانشجوی من داده‌ها را به من نشان داد، فکر کردم که اشتباه می‌کند. کشف یک ذره جدید روی میز اتفاقی نیست که هر روز رخ دهد.
"بوزون هیگز محوری" با بوزون هیگز، که برای اولین بار توسط آشکارسازهای ATLAS و CMS برخورد دهنده هادرونی بزرگ یک دهه پیش در سال ۲۰۱۲ شناسایی شد، متفاوت است. زیرا این ذره دارای یک گشتاور مغناطیسی و جهت مغناطیسی است که یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌کنند. به این ترتیب، برای توصیف آن به نظریه پیچیده‌تری نسبت به پسرعموی غیر مغناطیسی آن نیاز داریم.
در مدل استاندارد فیزیک ذرات، ذرات از میدان‌های مختلفی که در جهان نفوذ می‌کنند، پدید می‌آیند و برخی از این ذرات نیروهای بنیادی جهان را شکل می‌دهند. برای مثال فوتون‌ها ذرات تشکیل‌دهنده‌ الکترومغناطیس هستند و ذرات سنگینی که به بوزون‌های W و Z شناخته می‌شوند، تشکیل دهنده‌ نیروی هسته‌ای ضعیف هستند که فروپاشی هسته‌ای در سطوح زیراتمی را کنترل می‌کنند. با این حال، زمانی که جهان جوان و داغ بود، الکترومغناطیس و نیروی ضعیف هسته‌ای با یکدیگر یکی بودند و این ذرات نیز تقریبا یکسان بودند. با سرد شدن جهان، ذرات از یکدیگر جدا شدند و بوزون‌های W و Z جرم پیدا کردند و رفتار بسیار متفاوتی نسبت به فوتون‌ها از خود نشان دادند، فرآیندی که فیزیکدانان آن را "شکست تقارن" (symmetry breaking) می‌نامند. اما دقیقاً چگونه این ذرات اینقدر سنگین شدند؟
به نظر می‌رسد که این ذرات با یک میدان جداگانه، به نام میدان هیگز، برهم کنش داشته‌اند. آشفتگی در آن میدان باعث پیدایش بوزون هیگز شد و به بوزون‌های W و Z جرم بخشید...

ادامه‌ی نوشتار : 👉

خاستگاه :
Nature



⚛ @AndisheKonim

‍ دانشمندان #سرن #سنگین_ترین #ذره_ی_بنیادی را با بیشترین دقت اندازه‌گیری کردند.


محققان مرکز سرن با استفاده از برخورددهنده هادرونی بزرگ (LHC) توانسته‌اند سنگین‌ترین ذره بنیادی را که نوعی کوارک است، با دقتی بی‌بدیل اندازه‌گیری کنند. این دستاورد به دانشمندان کمک می‌کند تا صحت مدل استاندارد فیزیک ذرات را تایید کنند.
ذره‌ای که پژوهشگران جرم آن را اندازه‌گیری کرده‌اند، «کوارک سر» یا «کوارک تی» نام دارد و سنگین‌ترین ذره بنیادی شناخته‌شده در دنیاست که بخش مهمی از درک ما از جهان را تشکیل می‌دهد. این ذره جرم خود را از ترکیب شدن با بوزون هیگز می‌گیرد و این ترکیب قوی‌ترین ترکیبی است که در مدل استاندارد آن را می‌شناسیم.
نکته مهم بعدی این است که کوارک سر پس از متلاشی شدن در اثر نیروی ضعیف به بوزون W تبدیل می‌شود. پیش‌تر گروهی از محققان شواهدی را منتشر کرده بودند که نشان می‌داد اندازه‌گیری جرم بوزون W احتمالا اشتباه است. اما حالا با اندازه‌گیری جرم کوارک سر می‌توانیم پیش‌بینی‌هایی درباره بوزون هیگز و بوزون W داشته باشیم.
مرکز سرن در بیانیه‌ای در این باره گفت: «شایان ذکر است که آگاهی ما نسبت به پایداری جهان وابسته به درکی است که از جرم بوزون هیگز و کوارک سر داریم. حالا تنها با کمک اندازه‌گیری دقیق جرم کوارک سر می‌توانیم بگوییم که جهان در حالتی بسیار نزدیک به شبه‌پایداری قرار دارد. اگر جرم کوارک سر تنها اندکی متفاوت بود، جهان در بلندمدت پایداری کمتری پیدا می‌کرد و احتمالا در نهایت از طریق یک رویداد پرتنش شبیه مه‌بانگ نابود می‌شد.»
اندازه‌گیری سنگین‌ترین ذره بنیادی چگونه انجام شد؟
فیزیکدانان برای اندازه‌گیری جرم ذرات بنیادی از جمله کوارک سر، ذرات زیراتمی مثل پروتون‌ها را در دستگاه‌هایی مثل LHC به هم می‌کوبند. هر برخورد منجر به تولید مجموعه‌ای از ذرات می‌شوند که دانشمندان می‌توانند آن‌ها را در یک محیط کنترل‌شده مطالعه کنند.
ولی وقتی درباره چنین ذرات کوچکی حرف می‌زنیم، وارد قلمرو کوانتوم می‌شویم که اندازه‌گیری جرم در آن دشوار است. دانشمندان در این مطالعه جرم کوارک سر را به‌طور مستقیم اندازه‌گیری کردند و در عین حال از سایر اشکال داده در ترکیب با تئوری‌های دیگر بهره گرفتند. پژوهشگران می‌گویند اندازه‌گیری آن‌ها 0.12 GeV دقیق‌تر از محاسبات قبلی است. بر این اساس، کوارک سر 172.76 گیگاالکترون ولت انرژی دارد. این نتیجه با تئوری‌هایی که با توجه به مدل استاندارد انتظار داریم، همخوانی دارد.
این محاسبات با تکیه بر داده‌های به دست آمده از برخوردهای LHC در سال 2016 ارائه شده است. محققان سرن در این مطالعه پنج خصوصیت متفاوت برخوردها را مشاهده کردند. تحقیقات قبلی حداکثر سه خصوصیت این رویدادها را بررسی کرده بودند. دانشمندان سپس این داده‌ها را با دقت بالا بهینه‌سازی کردند تا تردیدها کنار گذاشته شود و عدد جرم نهایی کوارک سر به دست آید.
اگرچه این تحقیق گامی مهم برای فیزیک ذرات و یک پیروزی برای مدل استاندارد محسوب می‌شود، ولی سرن انتظار دارد که با بررسی داده‌های LHC در سال‌های 2017 و 2018 اندازه‌گیری جرم این ذره را با دقت بیشتری انجام دهد.



⚛ @AndisheKonim

معرفی چند #ذره ی #فرضی


۱. ذره فرضی انرژی تاریک: اکسلرون

اکسلرون ذره زیراتمی فرضی است که گمان میرود باعث ارتباط میان جرم نوترینوها و انرژی تاریک می شود. گمان می رود که این ذره باعث شتاب گرفتن پدیده انبساط جهان بشود.
منبع ۱ ۲ ۳ ۴



۲. ذره فرضی ماده تاریک: اکسیون (Axion) :

ذره بنیادی فرضی است که برای حل مشکل سی‌پی قوی در کرومودینامیک کوانتومی (اختصاری QCD) ارائه شده. این ذره بار الکتریکی ندارد و اسپینش صفر می‌باشد. برهم کنش این ذره، جاذبه و الکترو مغناطیس است. در سال ۱۹۷۷ میلادی، روبرتو پسی و هلن کوین یک راه حل ظریف‌تر برای مشکل CP قوی، ارائه کردند. این تئوری نشان می‌دهد که اکسیون زیادی در مهبانگ (ماده تاریک سرد) ایجاد شد.

The Strong CP Problem and Axions



۳. الکترون سیاهچاله:

در فیزیک نظری، الکترون سیاهچاله مفهومی فرضی است که بر پایه آن اگر سیاهچاله‌ای با جرم و بار الکتریکی مشابه یک الکترون وجود داشته باشد، خواصی مشابه الکترون از جمله طول موج کامپتون و گشتاور مغناطیسی آن را خواهد داشت. ایده این چنین سیاهچاله‌ای توسط آلبرت اینشتین در سال‌های میان ۱۹۳۷ و ۱۹۴۹ شکل گرفت.
برای الکترون سیاهچاله، شعاع شوارتزشیلد مقدار 1.353×⁵³-10 متر است. اطلاعات بیشتر

هیچگونه شواهدی مبنی بر وجود این سه ذره بالا موجود نیست.




⚛ @AndisheKonim

‍ ‍ در هم تنیدگی کوانتومی و سوء برداشت

📚 #ذره می تواند به صورت آنی روی ذره ای در آن طرف جهان تاثیر بگذارد!
یعنی چی؟


زمانی که یک #الکترون با همتای #پادماده خود یا #پوزیترون روبرو می شود، هر دو در درخشش کوچکی از انرژی خنثی شده و دو #فوتون از این برخورد متولد می شود. ذرات زیراتمی مانند فوتون ها یا کوارک ها یک ویژگی به نام #اسپین دارند که به مفهوم چرخش است. این ذرات در واقع حرکت چرخشی ندارند، اما به گونه ای رفتار می کنند که انگار در حال چرخشند. جهت اسپین فوتون ها در زمان تولد در برابر یکدیگر است و در نتیجه خنثی می شوند.

با توجه به رفتارهای غیرقابل پیش بینی ذرات #کوانتومی، گفتن اینکه کدام فوتون در مسیر چپ گرد و کدام یک در مسیر راست گرد حرکت خواهد داشت، غیرممکن است و در واقع تا زمانی که یکی از آنها مشاهده نشود، هر دو در هر دو جهت حرکت خواهند داشت اما به محض اینکه یکی از آنها مشاهده شود جهت راست یا چپ گرد را به خود گرفته و به هر جهتی که حرکت کند، همتایش در مسیر متضاد آن حرکت خواهد کرد. این واقعیتی است که فارغ از فاصله دو ذره ی درهم تنیده بطور آنی این تاثیر متقابل را از هم می گیرند و در آزمایش های زیادی نیز به اثبات رسیده است.

این رفتار ذرات باعث بسیاری سوء تفاهمات شده و مورد سود جویی بسیاری قرار گرفته، در این نوع رفتار دو ذره در هم تنیده، حتی در فاصله ای به اندازه چند کهکشان هیچ اطلاعاتی رد و بدل نمی‌شود که بخواهیم آنها را به انتقال اطلاعات بالاتر از سرعت نور ربط دهیم، این رفتار ذاتی دو ذره در هم تنیده است.

#اندیشه_کنیم

⚛ @AndisheKonim

دانشمندان ، ارتباطات #کوانتومی بدون
#پیمایش #ذره را انجام دادند!!

ارتباطات در کوانتوم بشدت عجیب است. یکی از عجیب ترین شکل های مطرح شده در کوانتوم (Counterfactual) است یک نوع از ارتباط کوانتومی که هیچ ذره ای بین دو گیرنده پیمایش نمیکنند.
فیزیک تئوری که خیلی وقت پیش اینها را مطرح کرده میگوید این یک نوع از ارتباطات است که ممکن است امکان پذیر باشد، اما اکنون محققان بطور آزمایشی برای اولین بار توانستند یک عکس کم حجم را از مکانی به مکان دیگر بدون ارسال ذرات کوانتومی بود.
بزارید کمی راجب کوانتوم بحرفیم! که تله پورت کوانتومی را همه ما میشناسیم! اما آیا تله پورت کوانتومی یک شکل ارتباطی با پیمایش ذرات کوانتومی است؟ نه کاملا! تله پورت عادی کوانتومی براساس ذرات در هم تنیده میباشد، :دو ذره بطور غیرقابل جداشدنی از لحاظ خواص به یکدیگر متصل شده که هر خواصی که یک ذره داشته باشد دیگری نیز تاثیر خواهد پذیرفت! و مهم نیست که چقدر دور ازیکدیگر باشند! این چیزی بود که انیشتین از آن بعنوان حرکت چرخشی در یک فاصله صحبت میکندگ و دانشمندان از آن برای ارسال پیام به فاصله های خیلی دور استفاده میکنند! اما این شکل از تله پورت کوانتومی هنوز به انتقال ذرات در یک شکل، یا شکلی دیگر وابسته میباشد. دو ذره باید در کنار یکدیگر باشند وقتی که در هم تنیده میشوند و قبل از اینکه به یک سوی دیگر پیام برسد! (بنابراین، از یک محل شروع شده و نیاز هست که کنار یکدیگر باشند قبل از اینکه ارتباطی بین آنها رخ دهد)
متناوبا ذرات میتوانند در فاصله دور از یکدیگر درهم تنیده شوند اما معمولا به یک ذره دیگر نیز نیاز است مانند فوتونها(ذرات نور) که بین این دو حرکت کنند.
ارتباط کوانتومی دو ذره بدون پیمایش فاصله آن در دو طرف دیگر به چیزی بیشتر از درهم تنیدیگی کوانتومی نیاز دارد. در عوض، از آن پدیده که با نام اثر کوانتومی زنو نامیده میشود استفاده میکند. بطور خیلی ساده اثر کوانتومی زنو زمانی رخ میدهد که بک سیستم ناپایدار کوانتومی مرتبا اندازه گیری شود! در جهان کوانتومی هنگامیکه به یک سیستم مینگرید یا آنرا اندازه میگیرید مشخصات آن سیستم عوض میشود. ودراین مورد ذرات ناپایدار هیچ وقت زمانیکه اندازه گیری شوند تنزل پیدا نمیکنند! (دقیقا مانند ضرب المثل مشهور که تا به کتری نگاه کنی نمیجوشه هست)
تاثیر کوانتوم زنو یک سیستم میسازد که بطور موثر و کارگر بدون تغییر میماند. که یک احتمال بشدت بالاست!
دوستان عزیز کانال برای فهم بهتر مطلب ویدیویی گذاشتیم در پست بعدی ✔️ که میتونید مشاهده اش کنید.

ارتباطات بدون اینکه ذره ای در میانشان پیمایش کند به یک کانال کوانتومی برای اجرا در بین دو مکان نیازدارد که معنی این حرف این است که همیشه یک احتمال کم وجود دارد که ذرات کوانتوم از این کانال عبور کنند! اگر این اتفاق بیفتد سیستم جایگزین شده و سیستم جدیدتری می آورند. برای راه اندازی چنین سزستم پیچیده ای محققان دانشگاه علم و تکنولوژی چین دو پورت خروجی اخر یک دسته از پرتوهای را تقسیم کردند! بخاطر تاثیر زنو روی سیستم در یک حالت خاص که بدون تغییر مانده است، ممکن است بتوان پیش بینی کرد کدام یک از آشکارگرها ممکن است لمس گردند. این آشکارگرها وقتی فوتون از آنها عبور کند یک دستگاه بنام طول موجهای نور که در فاصله کم آشیانه ای ( nest interferometers) برای مطمئن شدن از عوض نشدن سیستم شروع به کار اندازه گیری مینماید.
این دستگاه بر اساس این حقیقت کار میکند که در جهان کوانتوم همه ذرات نور میتوانند بیشتر عملکرد موجی داشته باشند تا عملکرد ذره ای ! پس بوسیله پیام جاسازی شده محققان قادر به انتقال این پیام بدون ارسال مستقیم ذره شدند.
محققان این تیم میگویند ایده پایه این دستگاه از تکنولوژی هولوگرافی( ساختن تصویرو عکس سه بعدی) می آید.
تکنولوژی ارتباطات بدون پیمایش ذره ای باید بوسیله محققین دیگر نیز تایید گردد تا مطمئن شوند که چیزی که انجام داده اند یک مثال صحیح ارتباط بدون پیمایش دو ذره است.


http://m.pnas.org/content/114/19/4920.abstract

http://www.sciencealert.com/scientists-have-achieved-direct-counterfactual-quantum-communication-for-the-first-time



⚛ @AndisheKonim

#بوزون #هیگز 《 #ذره ی خدا 》چیست؟
و چطور به جهان در ابتدای #بیگ #بنگ جرم داده است؟
زبان کلیپ انگلیسی با زیر نویس پارسی



⚛ @AndisheKonim

📚 #نوترینو یک #ذره ی بنیادی است که از نظر بار الکتریکی خنثی بوده وبه ندرت وارد برهمکنش می شود. نوترینو به معنای (کوچک خنثی)، معمولا با #سرعت نزدیک به #نور حرکت می کند


⚛ @AndisheKonim

📚 #تاو_نوترینو یکی از ذرات بنیادی است که بارالکتریکی ندارد این نوع #نوترینو همراه با #ذره ی تاو، نسل سوم #لپتون هارا تشکیل می دهد وبه این دلیل تاو نوترینو نامیده می شود.


⚛ @AndisheKonim

📚 #اصل_عدم_قطعیت:

مشاهده ی یک #ذره ویژگی های آنرا تغییر میدهد وداشتن اطلاعات دقیق را ناممکن می کند بنابراین رفتار گذشته و آینده هیچ یک از ذرات بنیادی رانمی توان دقیق پیش بینی کرد.


⚛ @AndisheKonim

📚 #میدان_بوزون_هیگز

#قسمت_دوم

🔸 اگر جرم در جهان ما به حضور میدان نامرئی و اسرار آمیز باز می گردد که کل جهان را پر کرده است پس چگونه می توان به وجود چنین میدانی بطور تجربی پی برد؟

🔹 خوشبختانه هیگز راهی برای حل این معما هم پیدا کرد. راه حل پیشنهادی هیگز برای کشف این میدان، جست و جوی #کوانتوم این میدان یعنی #ذره ای با ویژگی های مشخص بود، ذره ای که بعدها به افتخار خود او « #ذره_هیگز » نامیده شد، اما ببینیم منظور از کوانتوم میدان هیگز چیست؟

🔸 از نگاه نظریه کوانتومی، میدان هیگز در واقع ماحصل انبوهی از ذراتی است که مستمرا در کل گستره خلاء کیهانی از انرژی پایه خلاء آفریده شده و لحظه ای بعد از بین می رود. این ذرات که در حال جوشش دائمی از دل خلاء کیهانی هستند و با حضور خود در تمامی پهنه کیهان، میدان هیگز را تشکیل می دهند.

🔹 بدین ترتیب براساس نظریه میدان کوانتومی می توان گفت که گستره خلاء کیهانی همیشه مملو از ذرات هیگز است. بنابراین هر ذره بنیادی در مسیر حرکت خود در فضا عملا باید از میان انبوهی از ذرات هیگز عبور کند. حال همانطور که قبلا هم بیان شد چنانچه ذره ای برهم کنش بسیار ضعیفی با ذرات هیگز داشته باشد، به سادگی از میان آنها عبور خواهد کرد، گویی تقریبا جرمی ندارد. اما ذراتی که برهم کنش شدیدی با ذرات هیگز دراند، به سختی از میان انبوه این ذرات عبور می کنند و همین مساله سبب می شود به گونه ای رفتار کنند که گویی لختی یا جرم زیادی دارند.

🔸 بر این اساس می توان گفت تمامی ذرات بنیادی در لحظه بیگ بنگ بدون جرم بوده اند. اما پس از کسر بسیار کوچکی از ثانیه یعنی تقریبا یکصد میلیاردیم ثانیه بعد از بیگ بنگ، ذرات هیگز از انرژی بیگ بنگ پدید آمده و کل جهان را پر کردند و بدین ترتیب ناگهان برخی از ذرات بنیادی به واسطه بر هم کنش با آنها جرم دار شدند. ضمنا از آنجایی که ذرات هیگز با خودشان هم برهم کنش می کنند؛ بنابراین آنها هم به نوبه خود جرم دارند.
⚛ @AndisheKonim

📚 #میدان_بوزون_هیگز

#قسمت_اول

🔸 چندین دهه محققان #فیزیک بنیادی برای کشف بوزون هیگز #ذره ای که منشاء ذرات بنیادی است، تلاش می کنند ودر نهایت این ذره که وجود آن حدودا در 50 سال پیش توسط پیتر هیگز و فرانسوا انگرت پیش بینی شده بود در چهارم ژوئیه ی 2012 در #شتاب_دهنده ی هادرونی CERN به اثبات رسید.

🔹 جرم اجسام از مجموع جرم ذرات سازنده آنها یعنی مولکول ها و #اتم ها حاصل می شود، اما از آنجایی که تمامی اتم های جهان هم به نوبه خود از ذرات بنیادین نظری #الکترون ها و #کوارک ها تشکیل شده اند. پس یک سوال مهم مطرح برای فیزیکدان ها این بود که چه چیزی جرم یک ذره بنیادین را در جهان تعیین می کند، به عبارتی چه چیزی سبب می شود که #الکترون ها، #کوارک ها و #فوتون ها با وجود آنکه همگی ذرات بنیادین محسوب شده و فاقد ساختار درونی هستند یعنی از ذرات کوچکتر و متعدد دیگری تشکیل نشده اند با این حال جرم های متفاوتی داشته باشند؟

 یعنی مثلا چه عاملی سبب می شود که جرم الکترون فلان مقدار باشد و جرم کوارک بالا مقدار دیگری باشد؟

🔸 در سال ۱۹۶۴ فیزیکدانی به نام پیتر هیگز از دانشگاه ادینبورگ اسکاتلند پس از مدتی دست و پنجه نرم کردن با معمای منشاء جرم جهان در نهایت توانست پاسخ عجیب این معما را بیابد. هیگز به این نتیجه رسیده بود که خلاء کیهانی در حقیقت خالی نیست؛ بلکه عملا با میدان نامرئی و اسرار آمیزی پر شده است.

اما از آنجایی که این میدان اسرار آمیز در تمامی گستره جهان و در کل کیهان بطور یکسان وجود دارد، بنابراین ما مستقیما متوجه حضور آن نمی شویم.

🔹 هیگز با محاسبات ریاضی خود نشان داد که جرم ذرات بنیادی در واقع ماحصل بر هم کنش آنها با همین میدان اسرار آمیز کیهانی است؛ یعنی هر چه شدت برهم کنش ذره ای با این میدان کمتر باشد، راحت تر و سیال تر در درون این اقیانوس نامرئی حرکت می کند گویی که لختی یا جرم بسیار کمی دارد؛ اما چنانچه شدت برهم کنش ذره ای با این میدان زیاد باشد چنان به سختی در فضا حرکت می کند که گویی لخت و سنگین است. بعنوان مثال از آنجایی که ذره ای نظیر فوتون عملا هیچ برهم کنشی با این میدان کیهانی که امروزه اصطلاحا « میدان هیگز » نامیده می شود ندارد بنابراین جرم فوتون صفر است؛ اما مثلا کوارک t به علت برهم کنش شدید خود با میدان هیگز، جرم بسیار زیادی دارد و سنگین ترین ذره بنیادین شناخته شده جهان محسوب می شود.

⚛ @AndisheKonim

#‌موج #ذره در #کوانتوم

عده‌ای تصور غلط دارند و فکر می‌کنند ذرات ماده و ذرات کوانتومی به صورت موج هستند و به صورت مادی نیستند .
تا وقتی که یک ناظر نگاهی به آن‌ها بندازد آن‌وقت بلافاصله آنها از موج به ذره تبدیل میشوند . { این تصور غلط است }
بلکه ذرات ماده واقعا ذره هستند اما همین ذرات رفتاری دو گانه دارند .
رفتار موجی و ذره ای .
وقتی یک ناظر(ابزار اندازه گیری ) آن‌ها را اندازه میگیرد ذرات رفتار ذره‌ای از خود نمایش می‌دهند .
اما فارغ از زمانی که اندازه گیری در کار نباشد ، گاهی موجی گاهی ذره‌ای است ؛ اینطور نیست که تنها در زمان اندازه گیری "موجود" باشند.


برخی از خدا باوران با همین تصور اشتباه و سو تعبیر از مفهوم کوانتومی به کمک این مساله خدا را اثبات کنند و می‌گویند جهان موج بوده و محتاج نگاه یک ناظر مهربان بوده که تبدیل به ماده شود.
حال ناظر که بوده ؟
خدا ……!!!

این دوستان متوجه نیستند که منظور دانشمندان از نگاه کردن = { اندازه گرفتن – پرتاب فوتون به ذرات کوانتوم } می‌باشد .
اینها می‌خواهند با هر تقلبی که شده باورمندی به یک یگانه خالق را تایید کنند .

واقعیت این است که یک ذره برای داشتن رفتاره ذره‌ای نیاز به ناظر ندارد .
گاهی ذره‌ای است گاهی موجی .

ازمایش دو شکاف بدون بودن ناظر یک پدیده غیر معقول عجیب غریب است
در این ازمایش الکترون‌ها را دانه دانه شکلیک کردند . در عین ناباوری رفتار تداخل امواج دیده شد.
یک ذره با خودش تداخل می‌کرد . یعنی یک ذره همزمان از دو شکاف عبور کرده.
واقعا شگفت آور است یک ذره در دو مکان ؟
این یک خلاف عقل سلیم و تجربه گرایی انسان است اما واقعیت دارد.
حال فیلسوفان بروند جیغ بزنند .یکی از توجیه‌ های این داستان چند دنیایی نوع سوم هست .

یعنی وقتی ذره الکترون که از دو شکاف قراره عبور کند چون دو انتخاب بوده پس به دو دنیای موازی تبدیل شده در یکی ذره از شکاف چپ عبور کرده و در دیگری از شکاف راست …
اگر چه دو ذره در دو دنیای موازی بودند ولی از نظر سطح کوانتومی بر هم اثر گذاشتند و با یکدیگر تداخل داشتند .

البته این فقط یک تفسیر هست و هنوز اثبات وجود دنیاهای موازی نیست .

نتیجه اینکه فقط با اتکا به عقل انسانی تنها(فلسفه محض)، حتی نمیشود به واقعیت‌های این جهان پی برد ‌ ،برای پی بردن به پدیده های طبیعی ، باید مشاهده و ازمایش صورت گیرد این یعنی واقعیت ،حتی اگر نتیجه خلاف عقل بشر باشد⚛

سام آرش آریامنش

تصویر شبیه سازی شده از موسسه LHC سرن از شتابدهنده که منجر به کشف بوزون هیگز یا #ذره #خدا شد⚛

💫 #نوترینو دومین #ذره فراوان در #کیهان است و در هر دقیقه، یک میلیارد نوترینوی پرتاب شده از خورشید از ناحیه‌ای به اندازه ناخن دست شما رد می‌شود.

💫 #نوترینو دومین #ذره فراوان در #کیهان است و در هر دقیقه، یک میلیارد نوترینوی پرتاب شده از خورشید از ناحیه‌ای به اندازه ناخن دست شما رد می‌شود.