فیزیک ِ محض!

[Ehsan]

ماهم با اقتدار این تاپیک رو دوباره ایجاد می کنیم تا جایی باشد برای بحثهای فیزیکی که ربطی به نجوم ندارد!

[علیرضا محمدی]

من این یه قسمت رو نمیفهمم آخه چرا اینطور میشه؟؟؟؟

واضح هست دیگه
در واقع بتا برعکس دما هست
چون بتا عکس دما است در واقع اگر دما افزایش پیدا کنه ،بتا کاهش پیدا می کنه وبر عکس

[Mehrnoosh]

چرا وفتی یک بار حرکت میکند میدان مغناطیسی ایجاد میشه؟

[Ehsan]

چرا وفتی یک بار حرکت میکند میدان مغناطیسی ایجاد میشه؟

دو جور میشه به این چرایی جواب داد:

1.قانونه! یعنی یکی از قوانینِ پایه اینه که حرکتِ یک بار میدانِ مغناطیسی ایجاد کنه و این سوال درست مثلِ اینه که بپرسیم چرا جرم، فضا رو خم می‌کنه، درواقع جواب نداره!

2.میدانِ مغناطیسی یک پدیده ی جالب هستش، اصطلاحا یک پدیده ی نسبیتی محسوب میشه به این معنی که موقعِ حرکت ِ میدانِ الکتریکی، میدانِ مغناطیسی تولید میشه

در واقع میدانِ الکتریکی و مغناطیسی دو روی یک سکه هستند و دو قسمتِ یک پدیده هستند که به تانسور شدتِ الکترومغناطیسی معروفه، اگر بیانِ ساده تری بخوام بگم، مولفه ی x یک بردار و مولفه ی y همان بردار در واقع دو قسمتِ یک موجود ِ اصیل به اسمِ بردار هستند، حالا برای میدان مغناطیسی و الکتریکی هم میشه چنین تعبیری قائل شد که اینها دو قسمتِ یک چیز هستند. حالا یک بارِ الکتریکی در واقع یک منبعِ میدانِ الکتریکی هستش که داره حرکت می‌کنه پس میدانِ مغناطیسی هم ایجاد میشه. در واقع وقتی با چرخش میشه مولفه ی x و y یک بردار رو با هم جا به جا یا صفرکرد یا حتی ایجادش کرد، با حرکت کردن هم میشه میدانِ مغناطیسی و الکتریکی رو ایجاد، جا به جا کرد و یا از بین برد.

جورِِ سومی هم اگر باشه من خبر ندارم

[مداد رنگیهام]

در این عکس تابش آبی رنگ اسرار آمیز چرنکوف را در قلب نیروگاه پژهشی واقع در آزمایشگاه ملی ایداهوی آمریکا مشاهده می کنید. این تابش اسرار آمیز از الکترون هایی گسیل می شوند که با سرعتی فراتر از سرعت نور در حال عبور از آب محفظه استخری نیروگاه هستند. این الکترون ها پر از انرژی فروپاشی هسته ای رادیواکتیو در قلب نیروگاه حاصل می شوند.

تابش اسرار آمیز چرنکوف

براساس نسبیت خاص هیچ ذره ای با جرم حقیقی بزرگتر از صفر نمی تواند به سرعت نور در خلا- که یک ثابت جهانی است- برسد. بر این اساس اولین گزینه ای که برای سبقت گرفتن از نور به ذهن می رسد آن است که سرعت نور را کم کنیم و این اتفاقی است که بطور طبیعی در تمامی اجسام شفاف رخ می دهد. بعنوان مثال سرعت نور در آب تنها ۷۵ درصد سرعت نور در خلا است و بنابراین هیچ محدودیتی برای عبور این سرعت از نگاه نسبیت خاص اینشتین وجود ندارد.
در سال ۱۹۳۴ یک فیزیکدان روس بنام پاول الکسویچ چرنکوف برای نخستین بار موفق شد این نوع سبقت گرفتن ذرات از نور را بطور تجربی مشاهده کند. چرنکوف در آزمایش خود مشاهده کرد چنانچه یک بطری شفاف پر از آب را در معرض تابش های رادیواکتیو بتا قرار دهیم، نور آبی رنگ اسرار آمیزی از آب درون بطری گسیل می شود.
منشا این نور آبی رنگ اسرار آمیز برای فیزیک دان ها به معمایی تبدیل شده بود تا اینکه تقریبا سه سال بعد دو فیزیکدان به نام های ایلیا فرانک و ایگور تام با استفاده از معادلات نسبیت خاص اینشتین موفق شدند منشا نور آبی اسرار آمیز را توضیح دهند. آنها نشان دادند که هر وقت یک ذره باردار با سرعتی بیش از سرعت نور در محیط شفافی حرکت کتد، بخشی از انرژی خود را بصورت طیفی از فوتون ها گسیل می کند. محاسبات فرانک و تام نشان داد که فوتون های تابش اسرار آمیز در امتداد یک مخروط نوری از ذره باردار در حال حرکت گسیل می شوند. ( دقیقا همانند مخروط ماخ که وقتی یک هواپیمای مافوق صوت با سرعتی فراتر از سرعت صوت در هوا حرکت می کند شکل می گیرد).
بدین ترتیب مشخص شد که نور آبی رنگ اسرار آمیزی که چرنکوف در آزمایش خود مشاهده کرده بود در واقع از الکترون هایی گسیل می شده که با سرعتی بیش از سرعت نور از آب درون بطری عبور می کردند. به مناسبت این کشف بسیار مهم جایزه نوبل فیزیک در سال ۱۹۵۸ بطور مشترک به چرنکوف، فرانک و تام اهدا شد.


http://bigbangpage.com/?p=4587

[مداد رنگیهام]

یکی دیگر از پدیده های عجیب و غریبی که به نظر می رسد مرز حیرت انگیز سرعت نور در فیزیک را می شکند « در هم تنیدگی یا وابستگی کوانتومی » است. این پدیده هنگامی رخ می دهدکه ذراتی مانند فوتون ها، الکترون ها و … ابتدا در حالت بر هم کنش فیزیکی با همدیگر قرار گرفته و سپس از همدیگر جدا شوند. در این صورت مابین ذرات مزبور نوعی ارتباط درونی اسرار آمیز بر قرار می شود، به گونه ای که اگر ویژگی های کوانتومی یکی از این ذرات را تغییر دهیم، مابقی آنها صرف نظر از اینکه با چه فاصله ای از ذره اول قرار گرفته باشند- و مثلا یک متر با ذره مزبور فاصله داشته باشند یا یک میلیارد سال نوری – بلافاصله از این تغییر تاثیر می پذیرند!

ذرات کوانتومی به هم وابسته با نوعی ارتباط درونی اسرار آمیز با همدیگر ارتباط بر قرار می کنند. سرعت بر قرار این ارتباط درونی اسرارآمیز، هزاران بار از سرعت نور است. در واقع سرعت برقراری ارتباط میان ذرات کوانتومی به هم وابسته به حدی است که فیزیکدان ها معتقدند این ارتباط- فارغ از فاصله ای که این ذرات با همدیگر دارند- بصورت آنی و لحظه ای صورت می گیرد.
هر چند پدیده اسرار آمیر وابستگی کوانتومی از اواسط دهه ۱۹۳۰ مورد توجه فیزیکدان ها قرار گرفته بود اما مشاهده تجربی این پدیده شگفت انگیز با توجه به پیچیدگی آزمایش های مربوطه تا سال ۱۹۷۲ میسر نشده بود. در این سال دو فیزیکدان از دانشگاه برکلی کالیفرنیا بنام های استوارت فریدمن و جان کلاوزر با اندازه گیر قطبش فوتون های وابسته به هم، پدیده حیرت انگیز وابستگی کوانتومی را برای نخستین بار مشاهده کردند. ده سال بعد از آزمایش فریدمن- کلاوزر، یک فیزیکدان فرانسوی بنام آلن اسپکت با افزایش دقت این آزمایش وجود پدیده وابستگی کوانتومی را با قطعیت باز هم تایید کرد. همگی این آزمایشات نشان می دادند که نوعی ارتباط درونی فرانوری مابین ذرات وابسته وجود دارد، ارتباطی آنچنان سریع که آنی و لحظه ای به نظر می رسد. تقریبا پنج سال پیش یعنی در سال ۲۰۰۸ با انجام آزمایشی نشان دادند که ارتباط مابین ذرات وابسته به هم حداقل با سرعتی ده هزار برابر سریع تر از نور صورت می گیرد!
اما آیا این ارتباط اسرار آمیز فرانوری نسبیت اینشتین را زیر سوال می برد؟ در پاسخ باید گفت که هر چند واقعا نوعی ارتباط فرانوری مابین ذرات، وابستگی وجود دارد اما اغلب فیزیکدان ها بر این باورند که در عمل امکان استفاده از این ارتباط درونی برای مخابره و ارسال و دریافت اطلاعات از نقطه ای به نقطه ای دیگر با سرعتی فراتر از سرعت نور وجود ندارد و به همین دلیل هم پدیده وابستگی کوانتومی در عمل مساله علیت را در نسبیت خاص زیر سوال نمی برد. با این حال هنوز سوالات بی پاسخ بسیاری در این مورد وجود دارد. بعنوان مثال اینکه ماهیت و ویژگی های این ارتباط آنی و فرانوری چیست و اینکه چه عاملی این ارتباط فرانوری را بر قرار می کند؟ اینها پرسشهایی هستند که هنوز فیزیکدان ها پاسخی برای آنها ندارند.

http://bigbangpage.com/?p=4657

[مداد رنگیهام]

متغیر بودن سرعت نور: براساس نظریه متغیر بودن سرعت نور که به طور مخفف، نظریه VLS نامیده می شود سرعت نور در خلا در واقع ثابت نبوده بلکه تابعی از زمان کیهانی است. به عبارتی در لحظات آغازین بیگ بنگ، مقدار سرعت نور در خلا به مراتب بیش از مقدار کنونی آن بوده است. بدین ترتیب هر چند در لحظات نخستین پس از پیدایش جهان هیچ ذره ای با جرم حقیقی بزرگتر از صفر نمی توانست با سرعت نور یا سریع تر از آن در پهنه فضا حرکت کند؛ اما از آنجایی که سرعت نور در آن دوران به مراتب از سرعت فعلی آن بیشتر بود؛ تقریبا تمامی ذرات جهان در آن زمان سریع تر از سرعت فعلی نور در فضا حرکت می کردند.

امروزه نیز فیزیکدان ها همچنان به نظریه متغیر بودن سرعت نور علاقمندند و نسخه های جدیدتر و بدیع تری از آن هم ارائه شده است. به عنوان مثال ۱۵ سال پیش یعنی در سال ۱۹۹۸ دو فیزیکدان و کیهان شناس بنام های آندریاس آلبرشت و خوآئو ماگوئیجو از امپریال کالج لندن نظریه جالبی را در مورد متغیر بودن سرعت نور مطرح کردند که می تواند بعضی معماهای مطرح در عرصه کیهان شناسی را حل کند که یکی از آنها معمای یکنواختی دمای جهان است. شواهد کیهان شناختی حاکی از آن است که دمای متوسط جهان در همه جای عالم یکی است. این در حالی است که بعضی بخش های جهان با چنان سرعتی از هم دور می شوند که قاعدتا تا هیچ گاه فرصت کافی برای هم دما شدن با همدیگر را نداشته اند.
حال سوال اینجاست که پس چگونه این بخش های جهان با همدیگر همدما شده اند؟ نظریه متغیر بودن سرعت نور آلبرشت- ماگوئیجو پاسخ جالبی برای این معما ارائه داده می دهد. براساس نظریه این دو فیزیکدان، سرعت نور در خلا یعنی یک میلیون میلیون میلیون میلیون میلیون میلیون میلیون میلیون میلیون میلیون بار بیشتر از سرعت فعلی نور در خلا بوده است! بدین ترتیب ذرات و نور با این سرعت بالای خود توانسته اند به سرعت در گستره کیهان جا به جا شده و انرژی خود را به بخش های مختلف آن منتقل کنند و به این صورت بخش های مختلف جهان فرصت هم دما شدن با همدیگر را در جهان آغازین پیدا کرده بودند.


http://bigbangpage.com/?p=4698

[Ehsan]

میشه نشان داد که فرضهای منطقی مثلِ همگنی و همسانگردی ِ فضا و همچنین اصلِ نسبیت ِ دستگاهای لخت، ایجاب می‌کنند که باید یک سرعت ِ جهانی ثابت وجود داشته باشه که همه ی ناظر ها در اندازه گیریش اتفاقِ نظر داشته باشند (سرعتِ نور) اگر این سرعت بینهایت باشه جهان ِ ما تبدیل به جهان ِ گالیله ای خواهد شد. (توی تاپیک ِ فیزیک ِ جدید داریم همین کار رو می‌کنیم)

دقت کنید هنوز هیچ حرفی از قوانین ِ ماکسول و نور به میان نیاوردیم اما ......

.....

حالا کلی‌ترین نیرویی که از این پتانسیل ِ چاربرداری نیتجیه میشه چیه؟ هـــــا؟ صدا نمیاد؟

معادلاتِ ماکسول!

بله! میشه معادلات ِ ماکسول رو اثبات کرد و این فوق‌العاده عالی و هیجان انگیزه این زیبایی ِ فیزیکه که تو هیچ جای دیگه پیدا نمیشه، فقط من نمی‌دونم حالا با این افکار ِ مسخره چه جوری بخوابم الان؟! یادم بندازید اثباتشون رو بنویسم واستون

ــــــــــــ
در ضمن، در این روش ِ اثبات میشه نشون داد که تک‌قطبی مغناطیسی وجود نداره

احسان جان ،

پيش بيني ميكنم به زودي كلي تشكر از پستت ميشه كه اكثرش فقط براي اينه كه تشويقت كنند كه به مكاشفاتت ادامه بدي ، نه براي اينكه منظورت رو متوجه شده باشيم !

لذا پيشنهاد ميكنم يه 4 تا لينك از بعضي از نكات كليدي بحثت هم بدي كه بريم مطالعه كنيم ، بلكه ما هم تونستيم موفق بشيم كه شب خوابمون نبره !!!

اینم لینک

http://ehsaneb.persiangig.com/docume...l.pdf/download

جزئیاتِ تمامِ حرفهایی هستش که تو اون پست زدم، یک نگاهِ کاملتر و بهتر مقاله ی دکتر ثبوتی هستش:

http://arxiv.org/pdf/1301.4695.pdf

فقط چند تا نکته ی مبهم وجود داره، مثلا این که جریان یا بارِ الکتریکی در این رهیافت هنوز مبهم هستند

دوم این که من و دکتر ثبوتی یه ذره اختلاف نظر داریم ایشون چارتکانه رو تابعِ صریحی از مکان فرض می‌گیرند و نشون میدن تنها نیرویی که باید به ذرات وارد بشه الکترومغناطیسه، این بسیار بسیار زیباست لیکن من نمی‌تونم پایه ی فرض رو قبول کنم، چرا تکانه حتما تابعِ صریحی از مکانه؟ در حالی که در ریاضیاتِ مکانیک ِ لاگرانژی ما مشتقِ جزئی تکانه نسبت به مکان رو صفر فرض می‌کنیم؟!؟

[Khoofo]

نکته این است که حتی اگر ما را مشاهده نکند و ما مثلا از بوی ِ درون ِ جعبه بفهمیم که گربه مرده باز هم واقعیت سیستم تغییر می کند! در واقع مهم آگاهی است نه راه ِ حصول ِ آن!

فرض کنیم دستگاهی وجود داره که علایم حیاتی رو ثبت میکنه و در یک جایی بایگانی میکنه.اگر اون دستگاه اطلاعاتش پاک بشه تاثیری تو نتیجه داره؟سیستم کوانتومی مبنا رو بر آگاهی دستگاه(نه انسان) گذاشته و یک جوری عمل میکنه،بعد از پاک شدن اون آگاهی از بین رفته،سیستم کوانتومی در این حالت چه جوری عمل میکنه؟

[Ehsan]

فرض کنیم دستگاهی وجود داره که علایم حیاتی رو ثبت میکنه و در یک جایی بایگانی میکنه.اگر اون دستگاه اطلاعاتش پاک بشه تاثیری تو نتیجه داره؟سیستم کوانتومی مبنا رو بر آگاهی دستگاه(نه انسان) گذاشته و یک جوری عمل میکنه،بعد از پاک شدن اون آگاهی از بین رفته،سیستم کوانتومی در این حالت چه جوری عمل میکنه؟

سوالِ خوبیه، اصلا این که مشاهده گر در آزمایشِ گربه ی شیرودینگر چه کسی باشه محلِ بحثه، ممکنه خودِ گربه به عنوانِ مشاهده گر مطرح بشه، ممکنه دستگاهِ آشکارساز به عنوانِ مشاهده‌گرِ آگاه مطرح بشه و یا فقط انسان هستش که می‌تونه مشاهده گر باشه.

حالا در موردِ سوالِ شما، مشاهده گری که از دستگاه اطلاعاتی نداره، دستگاه براش کماکان مثلِ قبل رفتار خواهد کرد (اتفاقی برای تابعِ موجِ مفروض برای مشاهده گرِ انسانی نمی‌افته)

ولی خُب، جوابِ دقیق به این سوال به حوزه ی نظریه اطلاعاتِ کوانتمی مربوط میشه که بسیار جدیده و جای کارِ بالا داره و من اطلاعاتی ازش ندارم

[Mehrnoosh]

من توی این استدلال شک دارم به نظر شما درسته؟
در بخش انرژی داریم
dk/dt = - du/dt
dE/dt = d/dt (k+u)
پس dE =0 ??
یعنی تغییرات انرژی کل سیستم 0 است => انرژی پایسته هست؟