انجمن علمی فیزیک بوعلی BSPS

⚛️ وقتی یک «رشته» کوانتومی می‌شکند، ذرات جدید پدیدار می‌شوند!

در فیزیک کوانتومی، بعضی ذرات بنیادی مثل کوارک‌ها نمی‌توانند به‌تنهایی وجود داشته باشند و به‌وسیله‌ی برهم‌کنش قوی در کنار یکدیگر محبوس می‌مانند. می‌توان این پیوند را به‌صورت یک «رشته» میان ذرات تصور کرد.

اما اگر این رشته بیش از حد کشیده شود، انرژی ذخیره‌شده در آن می‌تواند آن‌قدر افزایش پیدا کند که به‌جای ادامه‌ی کشیده‌شدن، جفت‌های جدیدی از ذرات شکل بگیرند و رشته بشکند.

امروز، ۲۳ سپتامبر ۲۰۲۶، پژوهشگران در مقاله‌ای منتشرشده در Nature Physics نشان دادند که می‌توان این فرایند را با یک شبیه‌ساز کوانتومی مبتنی بر یون‌های به‌دام‌افتاده در یک مدل ساده‌شده، به‌صورت زمان‌مند مشاهده و بررسی کرد.

در آزمایش، پژوهشگران مشاهده کردند که جفت‌های بار در ابتدا نزدیک لبه‌های رشته شکل می‌گیرند و سپس، با افزایش کشش رشته، به سمت بخش‌های داخلی گسترش پیدا می‌کنند.

این نتیجه فقط یک بازی آزمایشگاهی با ذرات نیست. چنین شبیه‌سازی‌هایی می‌توانند به درک بهتر پدیده‌هایی مرتبط با فیزیک هسته‌ای، برخوردهای پرانرژی و حتی شرایط جهان اولیه کمک کنند. البته شبیه‌ساز فعلی خودِ نظریه‌ی کامل کرومودینامیک کوانتومی (QCD) را بازسازی نمی‌کند، بلکه یک مدل ساده‌تر از آن را مطالعه می‌کند.

🌌 گاهی برای ساختن ذرات جدید، لازم نیست چیزی را به هم نزدیک کنیم؛ کافی است یک پیوند را بیش از حد بکشیم.

🔗 مقاله اصلی

🆔 @BASU_Physics

🌀وقتی ذرات سنگین هم درهم‌تنیده می‌شوند!

🔬 شواهد تازه از یکی از عجیب‌ترین پدیده‌های کوانتومی در CERN

فیزیکدانان در برخورددهنده‌ی بزرگ هادرونی (LHC) در CERN شواهد قدرتمندی از درهم‌تنیدگی کوانتومی میان دو بوزون Z به دست آورده‌اند؛ ذراتی بسیار سنگین که تنها برای مدت بسیار کوتاهی وجود دارند.

اما این نتیجه دقیقاً یعنی چی؟
درهم‌تنیدگی کوانتومی حالتی است که در آن نمی‌توان وضعیت دو ذره را کاملاً مستقل از یکدیگر توصیف کرد. ویژگی‌های کوانتومی آن‌ها به شکلی عمیق با یکدیگر ارتباط دارند.

در این آزمایش، دانشمندان به رویدادهایی نگاه کردند که در آن بوزون هیگز به دو بوزون Z واپاشی می‌کند:
Higgs → Z + Z

از آنجا که هیگز اسپین صفر دارد، حالت‌های اسپینی دو Z تولیدشده باید رابطه‌ی مشخصی با یکدیگر داشته باشند. همین رابطه می‌تواند نشانه‌ای از درهم‌تنیدگی کوانتومی باشد.
اما یک مشکل وجود دارد: بوزون Z تقریباً بلافاصله واپاشی می‌کند.
بنابراین دانشمندان نمی‌توانند خود Z را مستقیماً اندازه‌گیری کنند. در عوض، آشکارسازهای ATLAS و CMS محصولات حاصل از واپاشی Z، مانند الکترون‌ها و میون‌ها، را ثبت می‌کنند و از روی ویژگی‌های آن‌ها اطلاعات مربوط به Z اولیه را بازسازی می‌کنند.
با بررسی تعداد زیادی از این رویدادها، پژوهشگران الگوهای آماری مشخصی پیدا کردند که با درهم‌تنیدگی کوانتومی دو بوزون Z سازگار است.

🤯حالا واقعا چرا این نتیجه مهم است؟

بیشتر آزمایش‌های مشهور درهم‌تنیدگی کوانتومی در شرایط نسبتاً کنترل‌شده و با سیستم‌هایی مانند فوتون‌ها انجام شده‌اند. اما اینجا با ذرات بنیادی بسیار سنگین و برخوردهایی با انرژی فوق‌العاده بالا سروکار داریم.
این نتیجه میگه رفتار کوانتومی حتی در چنین محیط‌های شدید و پرانرژی نیز پابرجاست و می‌تواند راه جدیدی برای مطالعه‌ی هیگز، بوزون‌های Z و برهم‌کنش‌های بنیادی طبیعت فراهم کند.

✨ شاید جذاب‌ترین بخش ماجرا این باشد:
دانشمندان خودِ بوزون Z را مستقیماً نمی‌بینند؛ آن‌ها ردپای واپاشی آن را ثبت می‌کنند و از روی این ردپا، درباره‌ی حالت کوانتومی ذره‌ای که دیگر وجود ندارد، اطلاعات به دست می‌آورند.


📅 تاریخ انتشار خبر: ۱۷ سپتامبر ۲۰۲۶
📍 CERN | LHC
🔗 منبع: CERN

اگه به خوندن کامل این خبر علاقمند شدید میتونید اون‌رو از اینجا مطالعه کنید.

🆔 @BASU_Physics

🔊⚛️ وقتی صدا هم «جهش کوانتومی» می‌کند!

ما معمولاً صدا را به شکل یک موج در هوا تصور می‌کنیم؛ چیزی که ایجاد می‌شود، حرکت می‌کند و به‌تدریج از بین می‌رود. اما در مقیاس کوانتومی، داستان متفاوت است.
پژوهشگران دانشگاه استنفورد برای نخستین‌بار توانستند یک جهش کوانتومی در یک سیستم صوتی را به‌صورت مستقیم و در زمان واقعی مشاهده کنند.

آن‌ها از یک تشدیدگر مکانیکی بسیار کوچک استفاده کردند که می‌توانست مانند یک زنگ بسیار ظریف به ارتعاش درآید. در فیزیک کوانتومی، این ارتعاش را می‌توان بر اساس واحدهای گسسته‌ی انرژی، یعنی فونون‌ها (Phonons)، توصیف کرد. فونون را می‌توان به زبان ساده، «کوانتومِ ارتعاش» دانست.
نکته‌ی شگفت‌انگیز اینجاست که سیستم به‌جای تغییر کاملاً پیوسته، می‌تواند از یک حالت انرژی به حالت دیگری پرش کند؛ پدیده‌ای که به آن «جهش کوانتومی» گفته می‌شود.
پژوهشگران با اندازه‌گیری بسیار سریع وضعیت تشدیدگر، توانستند این تغییرات را دنبال کنند و لحظه‌ی انتقال بین حالت‌های کوانتومی را ثبت کنند. این یعنی برای نخستین‌بار، چیزی که پیش‌تر بیشتر به‌صورت یک تغییر ناگهانی و غیرقابل‌مشاهده در نظر گرفته می‌شد، در یک سیستم صوتی با جزئیات بیشتری قابل ردیابی شده است.
این دستاورد فقط درباره‌ی «دیدن یک صدای عجیب» نیست. توانایی مشاهده و کنترل چنین جهش‌هایی می‌تواند برای مطالعه‌ی بنیادی‌تر مکانیک کوانتومی و همچنین توسعه‌ی فناوری‌هایی مانند رایانش کوانتومی و حسگرهای فوق‌دقیق اهمیت داشته باشد.

🔬 شاید عجیب به نظر برسد، اما در دنیای کوانتومی حتی یک ارتعاش کوچک هم می‌تواند رفتارهایی داشته باشد که با تجربه‌ی روزمره‌ی ما از صدا کاملاً متفاوت است.

📌 منبع: Stanford University
📄 مقاله پژوهشی

🆔 @BASU_Physics

📖 کتاب امروز:
جهان در پوست گردو(The Universe in a Nutshell)
✍🏻 استیون هاوکینگ

اگر همیشه برایتان سؤال بوده که جهان چگونه آغاز شده، سیاه‌چاله‌ها چه هستند، زمان چه معنایی دارد و آینده‌ی جهان به کجا می‌رود، «جهان در پوست گردو» می‌تواند سفری جذاب به دنیای فیزیک مدرن باشد.
هاوکینگ در این کتاب سراغ مفاهیمی مثل نسبیت، مکانیک کوانتومی، سیاه‌چاله‌ها، سفر در زمان و ابعاد بیشتر جهان می‌رود و تلاش می‌کند ایده‌های پیچیده‌ی فیزیک را با توضیح‌ها و تصویرسازی‌های قابل‌فهم‌تر مطرح کند.
یکی از جذابیت‌های کتاب این است که فقط درباره‌ی فرمول‌ها و محاسبات نیست؛ بیشتر تلاش می‌کند ما را با تصویر بزرگ‌تری از جهان روبه‌رو کند و نشان دهد فیزیک چطور می‌تواند نگاه ما به فضا، زمان و واقعیت را تغییر دهد. 🔭
🌌 اگه دوست دارید بدانید پشت اتفاقات عجیب جهان چه فیزیکی پنهان شده، این کتاب می‌تواند انتخاب خوبی باشد.

بخشی از متن کتاب:

یک برآمد بسیار مهم نسبیت رابطة بین جرم و انرژی است. ادعای آلبرت اینشتین که سرعت نور باید برای تمام ناظران یکسان باشد ایجاب می‌کند که هیچ چیز نمی‌تواند تند‌تر از نور حرکت کند. در نتیجه استفاده از انرژی برای شتاب دادن هر چیز چه ذره باشد و چه سفینه فضائی، بر جرمش می‌افزاید و کار بیشتر را سخت تر می‌کنند. شتاب دادن یک ذره تا سرعت نور ناممکن خواهد بود. زیرا مقدار بی‌نهایت انرژی لازم خواهد داشت. جرم و انرژی معادل هستند. آن طور که در فرمول معروف انیشتین خلاصه شده‌است: E=MC ۲ می‌توان گفت این معادله در فیزیک، تنها معادله‌ای است که زبانزد خاص و عام است. در میان برآمدهای آن، درک این بود که اگر هسته یک اتم اورانیوم شکافته و به دو هسته با جرم‌های تقریباً کمتر تقسیم شود، انرژی بی اندازهٔ زیادی تولید خواهد کرد...



🪐 مناسب برای علاقه‌مندان به فیزیک، کیهان‌شناسی و پرسش‌های بزرگ درباره‌ی جهان.

🆔 @BASU_Physics

⏳ پارادوکس دوقلوها؛
چه کسی جوان‌تر برمی‌گردد؟

🚀 پاسخ این سوال خیلی هیجان‌انگیزه!...
فکر کنید یک دوقلو داریم. یکی روی زمین می‌ماند و دیگری با یک سفینه با سرعتی بسیار زیاد به سفر می‌رود و بعد از مدتی به زمین برمی‌گردد.
وقتی دوباره یکدیگر را ببینند، زمان باسرعت کمتری برای دوقلوی مسافر گذشته است.
یعنی ممکن است دوقلوی روی زمین سال‌های بیشتری را تجربه کرده باشد، در حالی که برای دوقلوی مسافر زمان کمتری سپری شده است.
به این مسئله‌ی معروف «پارادوکس دوقلوها» می‌گوییم. 👥⏱

اما چرا؟
طبق نسبیت خاص، هرچه سرعت یک جسم نسبت به ناظر دیگر بیشتر و به سرعت نور نزدیک‌تر شود، ساعت همراه آن جسم نسبت به ساعت ناظر، آهسته‌تر پیش می‌رود.
بنابراین، در پایان سفر، ساعت همراه سفینه زمان کمتری را ثبت می‌کند.
البته یک نکته‌ی مهم وجود دارد: این دو نفر در تمام سفر شرایط کاملاً یکسانی ندارند. مسافر باید مسیر خودش را تغییر بدهد، سرعتش را کم و زیاد کند و در نهایت به زمین بازگردد. همین تفاوت در مسیر حرکت باعث می‌شود وضعیت دو دوقلو کاملاً مشابه نباشد و وقتی دوباره کنار هم قرار بگیرند، هر دو واقعاً مقدار متفاوتی از زمان را تجربه کرده‌اند.
و این یعنی سفر به آینده، دست‌کم در معنای نسبیتی آن، فقط یک داستان علمی‌تخیلی نیست؛ اثر اتساع زمان واقعاً در فیزیک وجود دارد!...🌌

⏳ پس در جهان نسبیتی، «سوال: چقدر زمان گذشته؟» یک پاسخ واحد ندارد؛ این پاسخ به مسیر و شرایط حرکت شما در فضا-زمان بستگی دارد.

🆔@BASU_Physics

⏳آیا زمان برای همه یکسان می‌گذرد؟

تصور کنید دو ساعت کاملاً دقیق داریم؛ یکی روی زمین قرار دارد و دیگری همراه یک فضانورد با سرعت بسیار زیاد حرکت می‌کند.
آیا هر دو ساعت دقیقاً یک زمان را نشان می‌دهند؟
نه!
طبق نظریه‌ی نسبیت اینشتین، گذر زمان برای ناظران مختلف می‌تواند متفاوت باشد. هرچه سرعت یک ناظر نسبت به ناظر دیگر بیشتر باشد، زمان برای او آهسته‌تر می‌گذرد. به این پدیده اتساع زمان می‌گوییم.
اما ماجرا به سرعت محدود نمی‌شود؛ گرانش هم روی گذر زمان تأثیر می‌گذارد. در یک میدان گرانشی قوی‌تر، زمان نسبت به ناحیه‌ای با گرانش ضعیف‌تر آهسته‌تر می‌گذرد. 🌍⏱️
پس در فیزیک، زمان یک ساعت جهانی و ثابت برای همه نیست؛ نحوه‌ی گذر آن به سرعت و گرانش وابسته است.
شاید عجیب به نظر برسد، اما ساعت شما و ساعت فردی که در شرایط متفاوتی قرار دارد، واقعاً می‌توانند مقدار یکسانی از زمان را تجربه نکنند.


حالا نظر شما درباره‌ی این سوال چیست؟

اگر یک نفر با سرعتی بسیار نزدیک به سرعت نور به فضا سفر کند و بعد به زمین برگردد، به نظرت او جوان‌تر خواهد بود یا کسی که روی زمین مانده است؟

منتظر پاسخ باشید...

🆔@BASU_Physics

⚛️ گرانش، این بار در دنیای کوانتوم!

آیا گرانش می‌تواند روی یک اتم کوانتومی اثر بگذارد؟

دانشمندان با استفاده از ابزاری به نام تداخل‌سنج گالیله‌ای کوانتومی (Quantum Galileo Interferometer)، اثر گرانش را روی موج کوانتومی اتم‌های روبیدیوم بررسی کردند.

در این آزمایش، اتم‌های فوق‌سرد روبیدیوم در یک برهم‌نهی کوانتومی قرار گرفتند؛ به این معنا که موج کوانتومی هر اتم در دو مسیر قرار گرفت. در یکی از مسیرها، اتم تقریباً ثابت نگه داشته شد و در مسیر دیگر، اجازه داده شد تحت تأثیر گرانش آزادانه سقوط کند.
وقتی این دو مسیر دوباره با هم ترکیب شدند، تداخل امواج کوانتومی نشان داد که گرانش باعث ایجاد یک تغییر بسیار کوچک در فاز موج کوانتومی شده است. این تغییر همان چیزی است که نظریه‌ی اینشتین برای چنین سامانه‌ای پیش‌بینی می‌کند.

اهمیت این آزمایش در این است که اصل هم‌ارزی اینشتین را در مقیاس کوانتومی آزمایش می‌کند؛ یعنی یکی از پایه‌های نسبیت عام را به قلمرو عجیب مکانیک کوانتومی می‌برد. 🌀
البته این نتیجه به معنای کشف «گرانش کوانتومی» یا کنار گذاشتن نسبیت اینشتین نیست، بلکه قدمی مهم برای فهم رابطه‌ی میان گرانش و مکانیک کوانتومی است؛ دو ستون بزرگ فیزیک که هنوز نظریه‌ای کامل برای توصیف همزمان آن‌ها نداریم.

شاید پاسخ به یکی از بزرگ‌ترین پرسش‌های فیزیک، از یک اتم کوچک شروع شود... 🌌


🆔@BASU_Physics

متن کامل خبر را میتوانید از اینجا دنبال کنید.

🌌 فوتونی که نباید به زمین می‌رسید!

دانشمندان با یک معمای عجیب کیهانی روبه‌رو شده‌اند: یک فوتون فوق‌پرانرژی که از انفجار پرتو گامای GRB 221009A، در فاصله‌ای بیش از ۲ میلیارد سال نوری از زمین، به سمت ما آمده بود، شناسایی شده.
این فوتون حدود ۳۰۰ تِراالکترون‌ولت (TeV) انرژی دارد؛ که برابر با بالاترین انرژی ثبت‌شده برای یک فوتون مرتبط با یک انفجار پرتو گاماست. اما مسئله اینجاست که طبق فیزیک شناخته‌شده، احتمال زیادی وجود دارد که چنین فوتونی در مسیر طولانی خودش با نور موجود در فضای میان‌کهکشانی برهم‌کنش کند و پیش از رسیدن به زمین جذب شود.

پس سوال اینجاست که چطور به زمین رسیده؟
پژوهش جدیدی از جورجیو گالانتی و مارکو رونکادلی یک توضیح احتمالی پیشنهاد می‌کند: شاید در انرژی‌های فوق‌العاده بالا، رفتار فضا-زمان دقیقاً مطابق پیش‌بینی‌های فعلی ما نباشد. مدل پیشنهادی آن‌ها ترکیبی از ذراتی شبیه آکسیون و احتمال نقض بسیار کوچک تقارن لورنتس را بررسی می‌کند.
البته این به معنی «رد شدن نسبیت اینشتین» نیست! این فقط یک فرضیه‌ی قابل‌آزمایش برای توضیح یک مشاهده‌ی غیرعادی است و برای تأیید آن، به داده‌ها و مشاهدات بیشتری نیاز داریم. 🔭
شاید این فوتون کوچک، سرنخی از فیزیکی باشد که هنوز کامل نمی‌شناسیم...


🆔@BASU_Physics

متن کامل خبر را میتوانید از اینجا دنبال کنید.

📣📣شماره اول نشریه پلانک
🔴 منتشر شد!🔴

میتوانید پیشنهادات و انتقادات خود را با دبیر انجمن در میان بگذارید.
🆔 @Jowkar_004

انجمن علمی فیزیک دانشگاه بوعلی سینا
📲@BASU_Physics

#نشریه_پلانک

🗞گاهنامه علمی پلانک

📝سال اول | شماره اول | شهریور ۱۴۰۵

🏛 صاحب امتیاز: انجمن علمی دانشجویی فیزیک دانشگاه بوعلی سینا

🔹مدیر مسئول: نعیمه بشار
🔹سردبیر: خدیجه جوکار
🔹استاد مشاور: دکتر دهقان نیری
🔹طراح و صفحه‌آرا: مینو گلاب بخش
🔹ویراستار: هانیه قیاسی
🔹هیئت تحریریه: ستاره نصری، نرجس ساکی، فاطمه خورشید، هانیه مظاهری، الهه بیرالوند، محمد کیان زهره وند، نعیمه بشار

آنچه در این شماره می‌خوانیم:
🔸سخن سردبیر
🔸فلسفه زیر سایه ی معادله
🔸سه اندیشه در برابر یک سنت
🔸منطق پنهان جهان متحرک
🔸وقتی معادله به واقعیت می پیوندد
🔸یک درس و هزار مسیر
🔸آینده در دست ساخت
🔸یک فنجان فیزیک

انجمن علمی فیزیک دانشگاه بوعلی سینا
📲@BASU_Physics

پایتون رو سریع و کاربردی یاد بگیر، نه سخت و خسته‌کننده! 💻

۱۰ ساعت آموزش متمرکز بر پروژه!🎯

یعنی بدون حاشیه، فقط چیزهایی که واقعاً در بازار کار نیاز داری رو یاد می‌گیری.💯

🔹 سرفصل‌ها

🔹 روش تدریس:آنلاین و تعاملی (همراه با ضبط جلسات برای مرور)

🔹 خروجی: تسلط به مقدمات پایتون + گواهینامه معتبر

💸 هزینه دوره: ۴۹۷ هزار تومان (مبلغی کمتر از یک شام دو نفره برای یادگیری یک مهارت جهانی!)

برای دریافت اطلاعات بیشتر و ثبت‌نام به ایدی زیر مراجعه فرمایید:
👇
@novelway2
ظرفیت محدود❌❌❌

• پرونده آزمون ارشد ۱۴۰۵ بسته شد.

با پایان یافتن دو روز رقابت بیش از ۶۵۱ هزار داوطلب صندلی‌های رشته‌های کارشناسی ارشد سال ۱۴۰۵ دانشگاه‌ها و موسسات آموزش عالی، پرونده این آزمون بسته شد.

به همه‌ی داوطلبین، الخصوص دوستان عزیزمون در رشته‌ی فیزیک خسته نباشید و خداقوت میگیم. امیدواریم بهترین‌ها در انتظار شما باشه و خبر موفقیت تک‌تک شما رو اینجا با هم شریک بشیم‌.✨