Cosmology

📚 شش عدد - نیروهای بنیادی که جهان را شکل می دهند
The Deep Forces that Shape the Universe
Basic Books - 1999

Rees
انگلیسی


@cosmos_physics

مسئولیت ما به عنوان یک دانشورز این است که… بیاموزیم چگونه از شک کردن نباید هراسید بلکه باید آن را پذیرفت و در موردش بحث کرد.

ریچارد فاینمن


@cosmos_physics

🎥 «مورای گلمن» برنده جایزه نوبل فیزیک، نظریه ابرریسمان را نظریه همه چیز نمی داند ولی به پیشرفت های آن امیدوار است.


@cosmos_physics

کاش افغانستان هم "حرم" داشت که حداقل به بهانه دفاع از حرم، لشکر فاطمیون را برای دفاع می فرستادند!

متاسفانه با توطئه جهانی و خیانت دولتمردان افغانستان و در پی آن جنایات طالبان، شاهد سقوط افغانستان به دست تروریست ها بودیم.
جنایتی که در پی آن حاکمان داخلی، تروریست ها را مجاهد و گروهی اصلاح شده خوانده و به رسمیت شناخته اند!


@cosmos_physics

✅ آیا جهان به انبساط خود ادامه میدهد؟



نیرویی گسترده و نامرئی که به نظر در تضاد با گرانش است، جهان ما را تسخیر کرده، فیزیکدان­ها این نیرو را «انرژی تاریک» می نامند. تصور بر این است که این نیرو همواره در حال هل ­دادن جهان ما به سمت بیرون است.
اما گروهی از فیزیکدان­ها طبق مقاله‌­ای‌ که در arXiv منتشر کردند که به تغییر انرژی تاریک در طول زمان اشاره دارد. این یعنی جهان ما تا ابد به انبساط خود ادامه نخواهد داد و در نهایت به اندازه­‌ای که قبل از بیگ­ بنگ داشت فروپاشی خواهد کرد.
البته کمی بعد فیزیکدانان متوجه وجود نواقصی در این نظریه شدند. مقاله‌ای که در مجلۀ Physical Review D منتشر شد، نشان می­دهد گمان اولیه نمی­تواند درست باشد زیرا نمی­توان با آن وجود بوزون هیگز را توجیه کرد. ما به لطف برخورددهنده هادرونی بزرگ در مرز فرانسه و سوئیس از وجود این ذره اطمینان داریم. با این وجود راس در مقالۀ جدید خود اظهار داشت که می­توان این نظریه را با کمی تغییر معتبر دانست.

✅ چگونه می­توانیم توضیحی بر آنچه تاکنون وجود داشته بیابیم؟

نظریۀ ریسمان، که گاهی آن را نظریۀ همه ­چیز می ­نامند، از نظر ریاضیاتی زیباست، اما از نظر تجربی موفق به یکی­ کردن نظریۀ نسبیت عام اینشتین با مکانیک کوانتوم نشده است. طبق نظریه­ ریسمان تمام ذرات سازندۀ کیهان، نقطه نبوده بلکه ریسمان­‌های یک بعدی لرزان هستند و تفاوت در لرزش آنها به ما اجازه می­ دهد که یک ذره را به شکل فوتون و ذرۀ دیگر را به شکل الکترون ببینیم.
گرچه به منظور اینکه نظریه­ ریسمان، به یک نظریۀ جامع تبدیل شود، باید انرژی تاریک را وارد ِ کار کرد. “راس” اظهار داشت که انرژی تاریک را مانند توپی در منظرۀ کوه‌­ها و دره‌­ها تصور کنید که انرژی پتانسیل خود را نشان می­دهد. اگر این توپ را در نوک یک قله قرار دهیم ممکن است ساکن بایستد؛ اما می­تواند با کوچکترین آشفتگی به پایین بغلتد، بنابراین این توپ ناپایدار است. اگر توپ در انتهای یک دره، در حال تغییر یا حرکت نباشد، انرژِی کمی داشته و در جهانی پایدار قرار دارد زیرا حتی اگر نیرویی آن را حرکت دهد، باز هم به انتهای دره باز می­گردد.

منظره­ مورد نظر سطح شیب‌دار ملایمی است و توپ انرژی تاریک همواره به سمت پایین غلت میخورد. راس در این باره گفت: «انرژی تاریک در خلال غلتیدن به سمت پایین، کوچکتر و کوچکتر می­ شود. ارتفاع توپ معادل میزان انرژِی تاریک در جهان ما است.» در این نظریه، ممکن است انرژی تاریک به پایین‌تر از سطح ِ دریا رسیده و شروع به انقباض کیهان کند و آن را به شکل قبل از بیگ­ بنگ برساند.
اما راس معتقد بود که مشکلی وجود دارد. او گفت: «ما نشان دادیم که چنین قله­‌های ناپایداری باید وجود داشته باشند. به این دلیل که ما از وجود ذرۀ هیگز آگاه هستیم و به صورت تجربی اثبات کردیم که ذرات هیگز می­توانند در این قله‌­ها یا “جهان­های ناپایدار” وجود داشته باشند و با کوچکترین تماسی شروع به توزیع­ شدن کنند.»

✅ مشکلات پایداری جهان­‌ها:

کامران وفا، نظریه‌­پرداز ریسمان در دانشگاه هاروارد و نویسنده­ ارشد مقالۀ منتشر شده در ماه ژوئن، اظهار داشت “مشکلاتی با جهان­‌های ناپایدار” دارد. او اضافه کرد این مقالۀ جدید و چند مقاله­ دیگر، وجود این مشکل را تایید می­ کنند، اما مقالات خوب نیز وجود دارند. راس در این باره گفت:«حتی پس از بازبینی، ما در یک جهان پایدار قرار نداریم بلکه برخی چیزها تغییر می­ کنند. او اضافه کرد بازبینی به ما می­گوید که قلۀ کوه می­تواند وجود داشته باشد اما دره نه (زین یک اسب را در نظر بگیرید). توپ بالاخره باید شروع به غلتیدن کرده و انرژی تاریک باید شروع به تغییر کند؛ اما اگر این نظر غلط باشد، پس انرژِی تاریک می­تواند پایدار باشد و ما در انتهای دره‌­ای میان دو کوه خواهیم بود و جهان به انبساط خود ادامه می­ دهد.
او امیدوار است تا ۱۰ الی ۱۵ سال دیگر، ماهواره‌­هایی که با دقت بالاتری انبساط جهان را اندازه­‌گیری می ­کنند، به ما در فهم پایدار یا متغیر بودن انرژی تاریک کمک کنند. دکتر وفا موافقت خود را با این موضوع اعلام کرد:«اینها موارد جالبی در کیهان­شناسی هستند و امید است در سال‌های نزدیک ما شواهد تجربی برای تغییر انرژی تاریک در جهان خود بیابیم.»

سایت علمی بیگ بنگ


@cosmos_physics

«وقتی جوان بودم، دیراک قهرمان من بود. او موجب یک پیشرفت بزرگ، یک روش نو در انجام فیزیک بود. او جسارت این را داشت که فقط شکل یک معادله را حدس بزند، معادله‌ای که اکنون ما آن را معادله‌ی دیراک می‌خوانیم، و بعد تلاش به تعبیر آن می‌کرد.»

ریچارد فاینمن

(عکس: پال دیراک و ریچارد فاینمن، در حال بحث در کنفرانس فیزیک گرانشی ، لهستان سال ۱۹۶۳.)



@cosmos_physics

🎥 برخورد با خالق

مباحثه‌ی پروفسور ریچارد داوکینز و برایان گرین

توجه داشته باشین که هدف این ویدیو، فقط تحلیل رفتار دانشمندا در برخورد با خالق در چهارچوب بحث علمی و تا حدودی فلسفی هست. و منظور هم از خالق، خالقی که توی ادیان گفته میشه نیست. بلکه یک سازنده و طراح هست.

@cosmos_physics

📚 کیهان شناسی نوین

IOP, Series in High Energy Physics, Cosmology and Gravitation - 2002

Bonometto - Gorini - Moschell

انگلیسی


@cosmos_physics

نقد دین، انسان را از توهم در می آورد تا او بتواند همچون انسانی که توهم هایش را رها کرده و خرد خویش را باز یافته است بیندیشد، عمل کند و حقیقت خویش را قالب بریزد.

کارل مارکس
📚 درآمدی به نقد فلسفه هگل



@cosmos_physics

✅ معادله دیراک:

پیش بینی پاد ذرات و کشف آنها
تولید و نابودی الکترون-پوزیترون

دیراک در سال ۱۹۲۸ موفق به کشف یک معادله ی موج نسبیتی برای ذره ای با اسپین ½ شد که امروزه به معادله دیراک معروف است. او نشان داد که این معادله توصیف خوبی از الکترون به دست می دهد. به عنوان مثال ساختار ریز طیف اتم هیدروژن اگر با استفاده از معادله دیراک حساب شود با نتایج آزمایش به خوبی در توافق است.

اما مشکلاتی هم وجود دارد. معادله دیراک دارای جواب هایی با انرژی منفی است. برای یک ذره آزاد جواب هایی با انرژی های زیر وجود دارند:

E= ±c√(p²+M²c²)

معادله ی بالا از نقطه نظر کلاسیک هم صادق است اما از نظر کلاسیک مشکلی را ایجاد نمی کند، زیرا انرژی ها به طور پیوسته تغییر می کنند و بدین ترتیب E نمی تواند از مقداری مثبت به مقداری منفی به علت گسستگی که بین Mc²+ و Mc²- وجود دارد تغییر یابد ولی در مکانیک کوانتومی انتقال بین حالاتی با انرژی مثبت به حالاتی با انرژی منفی می تواند صورت گیرد و بنابراین گذار از حالتی با انرژی مثبت به حالتی با انرژی منفی کاملا امکان پذیر است.
دیراک به منظور اینکه از انتقال الکترون با انرژی مثبت به حالت هایی با انرژی منفی جلوگیری کند، فرض کرد که تمام حالت ها با انرژی منفی، بنابر اصل طرد پاولی با داشتن یک الکترون در هر حالت، پر شده اند. او همچنین فرض کرد که حالت های پر با انرژی منفی را نمی توان مشاهده کرد. بنابراین از آنجا که تمام حالت های انرژی منفی پر شده است، الکترون با انرژی مثبت نمی تواند به حالتی با انرژی منفی انتقال یابد و بنابر اصل طرد پاولی در هر حالت حداکثر یک الکترون می تواند وجود داشته باشد. اما یک الکترون که حالتی با انرژی منفی را اشغال کرده است می تواند به حالتی با انرژی مثبت انتقال یابد مشروط بر اینکه انرژی کافی برای این تحول مثلا توسط فوتونی پر انرژی تامین شود. حالا اگر الکترونی با انرژی منفی به حالتی با انرژی مثبت انتقال یابد، حالت انرژی منفی اشغال نشده‌ی این الکترون می تواند به صورت حفره ای در دریای الکترون های انرژی منفی عمل کند. این حفره شبیه ذره باردار مثبتی با همان جرم الکترون و با انرژی مثبت عمل می کند. این ذره پوزیترون نامیده می شود. چون در این توصیف، پوزیترون متناظر با عدم وجود یک الکترون است، پاد الکترون نامیده می شود.


در سال ۱۹۳۱ اندرسون موفق به کشف پوزیترون شد.

پس از جذب فوتون توسط الکترون در حالتی با انرژی منفی و انتقال به حالتی با انرژی مثبت، یک الکترون با انرژی مثبت و یک پوزیترون با انرژی مثبت تولید می شود، که پوزیترون تولید شده متناظر با حالت اشغال نشده‌ی الکترون با انرژی منفی است. بدین ترتیب یک فوتون به یک جفت الکترون پوزیترون تبدیل شده است. برای تحقق پذیرفتن این عمل، فوتون باید حداقل انرژی کافی برای تهیه انرژی در حال سکون الکترون و پوزیترون را داشته باشد یعنی:

2Mc²= 1.022 MeV (مگا الکترون ولت)

البته تولید زوج نمی تواند در فضای خالی انجام گیرد چون نمی تواند هم زمان پایستگی انرژی و تکانه را با هم حفظ کند. بنابراین ذرات دیگری هم باید حضور داشته باشند تا بتوانند آن مقدار تکانه و انرژی را که برای حفظ پایستگی انرژی و تکانه لازم است با خود حمل کنند.

اگر یکی از حالت های انرژی منفی الکترون پر نشده باشد، این امر متناظر با وجود یک پوزیترون می شود که، در این صورت یک الکترون با انرژی مثبت با گسیل تابش الکترومغناطیس به شکل فوتون می تواند به حالت با انرژی منفی انتقال یابد. بدین ترتیب یک الکترون و یک پوزیترون دارای انرژی مثبت ناپدید و به جای آنها فوتون هایی تولید می شود. انتقال یک الکترون با انرژی مثبت به حالتی با انرژی منفی نمایشگر نابودی یک زوج الکترون پوزیترون است. نابودی این زوج با تولید فوتون همراه است.

معادله دیراک یک الکترون تنها را توصیف می کند، اما برای تفسیر انرژی منفی معادله دیراک، یک دریای غیرقابل مشاهده از تعداد بیشماری الکترون های انرژی منفی معرفی شده است.

چون پروتون ها و نوترون ها هم اسپین ½ دارند و توسط معادله دیراک توصیف می شوند پس می توان انتظار داشت که پاد پروتون و پاد نوترون هم وجود داشته باشد. که این پاد نوترون و پاد پروتون در سال ۱۹۵۵ کشف شد.


فیزیک ذرات بنیادی
ال.جی.تاسی


@cosmos_physics

معمای بالاتر این است که چرا همۀ این ها وجود دارد. چه چیزی حیات را به درون معادلات می دمد و آنها را در کیهان به واقعیت تبدیل می کند؟
این پرسش ها، فراتر از علم است، آنها در حیطۀ فلسفه و خداشناسی است.

مارتین ریس


@cosmos_physics

🎥 ماهیت آگاهی _ آیا آگاهی نیاز به یک توضیح رادیکال دارد؟



با توضیحات:
جولیو تونونی _ عصب‌شناس
دیوید چالمرز _ فیلسوف
شان کارول _ فیزیکدان نظری
مکس تگمارک _ فیزیکدان، کیهان‌شناس
دیوید والاس _ فیلسوف فیزیک
برنارد کار _ پروفسور ریاضیات و اخترشناسی
پاول دیویس _ فیزیکدان




@cosmos_physics

✅ آیا بزرگترین اشتباه علمی اینشتین، واقعا اشتباه بود؟

اینشتین پس از صورتبندی نظریه نسبیت عام خود توانست مدلهای ریاضی سازگاری برای کیهان را صورت بندی کند. البته خیلی زود با یک مشکل بزرگ مواجه شد. مشکلی که اتفاقا نتیجه غیرقابل اجتناب نظریه خودش بود. داستان از این قرار است که در کیهان شناسی دو فرض وجود دارد به نام های همگنی و همسانگردی. به این دو فرض در کنار هم در اصطلاح "اصل کیهان شناسی" گفته می شود. اصل همگنی می گوید همه چیز در فضا یه صورت یکنواخت پخش و توزیع شده و اصل همسانگردی کیهان نیز بدین معناست که کیهان در همه جهات مشابه دیده می شود. در حل هر معادله اینشتین که شامل اصل کیهان شناسی بود، او می بایست فضا-زمان متحرک و دینامیکی می داشت.

به عبارت دیگر برای او غیرممکن بود که مدلی از کیهان بسازد که اصطلاحا پایا یعنی استاتیک باشد و با زمان تغییر نکند. نظریه اینشتین به کیهانی نیاز داشت که یا باید در حال انبساط می بود یا انقباض. با این وجود این نظریه کیهان شناسی هیچ حرفی درباره اینکه کدامیک از این دو حالت اتفاق می افتد نمی زد. پیتر کلز Peter Coles کیهان شناس دانشگاه Cardiff در انگلستان می گوید اینشتین دانش کافی درباره نجوم نداشت اما راجع به حرکات میان ستارگان چیزهایی پرسیده بود. شاید به این دلیل که سوال را اشتباه پرسیده بود به این نتیجه رسید که به صورت میانگین، ستارگان نه به خورشید نزدیک می شوند و نه از آن دور می شوند. اینشتین چندان متقاعد شده بود که جهان ایستاست که برای اصلاح معادلاتش به عقب بازگشت.

او دریافت که با تغییراتی جزیی می تواند خصوصیات اصلی آن معادلات را حفظ کند و در عین حال بتواند مدل های کیهان شناسی در حال انبساط و انقباض را نیز تبیین کند. اصلاحی که اینشتین در نظریه خود به وجود آورد ثابت کیهان شناسی نام دارد. ثابت کیهان شناسی می گذارد که فضا با گذر زمان منبسط شده یا انقباض پیدا کند. اینشتین بر این اساس ، مدل کیهان شناسی استاتیک خود را در سال ۱۹۱۷ منتشر کرد. در حالیکه چند سال بعد در سال ۱۹۲۹ ادوین هابل با انتشار نتایج خود مبنی بر انبساط جهان نشان می داد که کیهان به هیچ عنوان ایستا و به اصطلاح استاتیک نیست و بلکه در حال انبساط است. اینک با مشخص شدن انبساط جهان، دیگر ضرورتی برای ثابت کیهان شناسی اینشتین وجود نداشت.

بزرگترین اشتباه علمی یا بزرگترین پیش بینی علمی!

اینشتین در سال های پایانی عمر خود از این موضوع به عنوان بزرگترین اشتباهی که او در علم به آن دامن زده یاد می کرده است. این توضیحات اینشتین معطوف به مساله ثابت کیهانی است. اما در واقع ، اشتباه اصلی آنجاست که او نتوانست انبساط جهان را پیش بینی کند. اگرچه تا همین اواخر، اغلب کیهان شناسان از این مساله که ثابت کیهان شناسی را در مدل های خود لحاظ کنند راضی نبودند ، اما ثابت کیهانی عملا هرگز از روی میز کار کیهان شناسان کنار گذاشته نشد. در مقابل به خصوص پس از سال ۱۹۹۸ جامعه علمی ، یک رنسانس جدی را در مساله ثابت کیهانی اینشتین تجربه کرد. مساله ابرنواختر نوع Ia دانشمندان را به این نتیجه رساند که انبساط جهان ، خطی نیست و بلکه شتابدار است. این نظریه نوین یعنی انبساط شتابدار جهان به خوبی با ثابت کیهانی اینشتین مطابقت داشت و می توانست با مدل لامبدا-سی دی ام Lambda-CDM سازگار باشد. دانشمندانی مانند سائول پرلموترSaul Perlmutter و بریان اشمیت Brian P. Schmidt و آدام ریس Adam G. Riess نشان دادند که آنچه که اینشتین ، بزرگترین اشتباه علمی دوران حیات خود خوانده بود ، می توانست اشتباه نباشد! به عبارت دیگر با پذیرش انبساط شتابدار جهان، بزرگترین اشتباه علمی اینشتین نیز ظاهرا اشتباه نبوده است.


@cosmos_physics

🎥 آیا زمان معنایی دارد؟

زمان یکی از موضوعاتی است که ذهن بسیاری از اندیشمندان از دوران باستان تا به امروز را به خود مشغول داشته است. اینکه زمان آیا مستقل از رویدادهاست و یا چیزی است که با رویدادها معنا پیدا می‌کند. اینکه زمان همواره با یک سرعت می‌‌گذرد یا کند و تند می‌شود. آیا زمان همواره به صورت خطی جریان دارد یا انشعاب پیدا می‌کند و دیگر سؤالاتی از این قبیل ذهن فلاسفه و فیزیکدانان را به خود مشغول داشته است.
در این ویدئو به جنبه‌های فلسفی زمان پرداخته می‌شود و دیدگاه‌های مختلف پیرامون آن طرح می‌شوند.



@cosmos_physics

🎥 ایمان و خدا چه معانی را برایتان به یاد می آورد؟


کارل گوستاو یونگ


@cosmos_physics

🎥 آیا زمان بُعد چهارم است؟ «تیم مادلین»، فیلسوف علم، عقیده دارد که اینگونه نیست و زمان مفهومی بنیادی تر از فضا است.



@cosmos_physics

📚 افکار سوم
Harvard University Press - 2018

Weinberg
انگلیسی


@cosmos_physics

استیون واینبرگ (Steven Weinberg)، فیزیکدان برجسته آمریکایی و برنده جایزه نوبل فیزیک درگذشت.

واینبرگ در سال ۱۹۷۹ همراه با محمد عبدالسلام و شلدون لی گلاشو، جایزه نوبل فیزیک را به‌ دلیل تحقیقات در زمینه ادغام نیروهای الکترومغناطیس و هسته‌ای ضعیف دریافت کرده بود.

واینبرگ از جمله مشهورترین فیزیکدان‌های نظری در زمینه فیزیک ذرات بنیادی و کیهان‌شناسی بود و تألیفاتش در این زمینه‌ها عنوان کتاب‌های مرجع دانشگاهی استفاده می‌شود.


@cosmos_physics

اگر ما بخواهیم نتایجی فلسفی را از وجود خودمان، اهمیت خودمان، و اهمیت جهانمان استخراج کنیم، نتیجه ما باید بر پایه علوم تجربی باشد. داشتن یک ذهن خلاق به این معنی است که بتوانیم تصوراتمان را با شواهدی از دنیای واقعی وفق دهیم و نه برعکس آن. خواه این نتایج برایمان خوشایند باشد، خواه نباشد.

لاورنس کراوس


@cosmos_physics

🎥 دوگانه‌انگاری ذهن-بدن

دیدگاه آلوین پلانتینگا

یکی از دیدگاه‌های موجود در مورد ذهن، به دوگانه‌انگاری مشهوره که ذهن رو جدا از بدن و غیرمادی میبینه


@cosmos_physics