physics facts✨️

در ادامه شایان ذکر است که، نسبیت عام به ما آموخت فضا هم مانند میدان‌ الکترومغناطیسی دینامیک است: ما در فضایی غوطه‌وریم که مانند یک نرم‌تن عظیم، متحرک و کشسان است و می‌تواند انحنا پیدا کند. مکانیک کوانتومی به ما می‌آموزد هر میدانی از این دست از کوانتا ساخته شده است؛ یعنی ساختار ذره‌ای دارد. از آنجایی که فضای فیزیکی یک میدان است می‌توان نتیجه گرفت که از کوانتا ساخته شده است. همین ساختار ذره‌ای که دیگر میدان‌های کوانتومی را تشکیل می‌دهد، میدان گرانشی کوانتومی و در نتیجه فضا را نیز به‌وجود می‌آورد.
پیش‌بینی می‌کنیم که فضا ساختار ذره‌ای داشته باشد. انتظار داریم کوانتای گرانش داشته باشیم، همان‌طور که کوانتای نور و کوانتای میدان الکترومغناطیسی داریم، همان‌طور که ذره‌ها کوانتای میدان‌های کوانتومی‌اند. اما فضا یک میدان گرانشی است و کوانتای میدان گرانشی کوانتای فضاست: و در نتیجه سازه‌های ذره‌ای فضا.

Channel: @physic_fact
Bot: @physics_sedighi_bot

نظریه تقسیم‌پذیری و محدودیت فضا
.
«برای مطالعه میدان‌های گرانشی اینجا کلیک کنید»
.
میدان‌های گرانشی در نقطه‌ای از فضا، با در نظر گرفتن کوانتا، به خوبی تعریف نمی‌شوند! این جمله یعنی چه؟
.
به‌طور شهودی می‌توان فهمید ماجرا چیست. فرض کنید می‌خواهیم ناحیه‌ای بسیار کوچک از فضا را مشاهده کنیم. برای این کار باید چیزی در این ناحیه قرار دهیم تا نقطه مورد نظرمان را علامت‌گذاری کرده باشیم. فرض کنید ذره‌ای را اینجا می‌گذاریم. هایزنبرگ فهمیده بود نمی‌توان برای مدت طولانی ذره‌ای را در نقطه‌ای از فضا مکان‌یابی کرد. ذره خیلی زود می‌گریزد. هرچه ناحیه‌ای که می‌خواهیم ذره را در آن بیابیم کوچک‌تر باشد، ذره با سرعت بیشتری می‌گریزد.«این اصل عدم قطعیت هایزنبرگ است».
اگر ذره با سرعت زیادی بگریزد، پس انرژی زیادی دارد. حالا بیایید نظریه انیشتین را وارد کار کنیم. انرژی باعث خمیدگی فضا خواهد شد. انرژی زیاد یعنی فضا بسیار خمیده خواهد شد. انرژی بسیار در ناحیه‌ای کوچک به معنای آن است که فضا آن‌قدر خمیده خواهد شد که، مانند ستاره‌ای در حال فروپاشی، به یک سیاهچاله بدل می‌شود. اما اگر ذره به سیاهچاله بدل شود دیگر نمی‌توانیم آن را ببینیم. دیگر نمی‌توان از آن به عنوان نقطه مرجعی برای ناحیه‌ای از فضا استفاده کرد. نمی‌توان ناحیه‌های کوچکی از فضا را به طور تصادفی اندازه گرفت، چون اگر چنین کنیم این ناحیه‌ها درون یک سیاهچاله ناپدید می‌شوند‌.
با کمی ریاضیات می‌توان این استدلال را دقیق‌تر مطرح کرد‌ نتیجه آن کلی است:
هم مکانیک کوانتومی و هم نسبیت عام به طور ضمنی اشاره می‌کنند که تقسیم‌پذیری فضا محدودیت دارد. کمتر از مقیاسی مشخص نمی‌توان به‌چیزی دست یافت. به‌بیان‌دقیق‌تر، هیچ‌چیز آنجا وجود ندارد.

Channel: @physic_fact
Bot: @physics_sedighi_bot

جدیداً باورهای غلطی درمورد این ویدیو در فضای مجازی وایرال شده. اصلاح این اشتباه متداول در فضای مجازی:
.
۱- واژه «غیرانسان» (Non-human) لزوماً به معنی «موجود فرازمینی» (Extraterrestrial) نیست. اگر داخل یک UFO‌ی سقوط کرده، جسد یه خرگوش، موش، میمون یا...پیدا بشه هم اسم سرنشینان UFO میشه Non-human یا غیرانسان.
.
۲- خانمی که سوال میپرسه، اولین سوالش رو با «...You believe» شروع کرد. علت استفاده‌اش از واژه believe (باور داشتن) این هست که آقای Grusch خیلی وقته داره این ادعاها رو میکنه ولی تا الان هیچ شواهد و مدارک فیزیکی‌ای برای ادعاهایش نشان نداده. به خاطر همین، این خانوم بهش میگه: «شما باور دارید که ما فضاپیمای سقوط کرده در اختیار داریم، آیا (طبق باورتون) جسد خلبان/خلبانان فضاپیما رو هم در اختیار داریم؟ این نکته رو باید اینجا اضافه کنم که سوال ایشون در مورد باورهای اون آقا بود، نه در مورد واقعیت..
.
Channel: @physic_fact
Bot: @physics_sedighi_bot

اصول مهم مکانیک کوانتوم ۲

حالت‌های مجاز allowed states – در دنیای کوانتوم، هر چیزی فقط در حالت‌های مجاز دیده می‌شود. با همین است که کوانتوم وارد مکانیک کوانتوم می شود. انرژی‌ای که با اشعه نور می‌آید از فوتون تشکیل شده است. فوتون هم چیزی است که تقسیم پذیر نیست. این یعنی این که یک فوتون و دو فوتون و سه فوتون می‌توانیم داشته باشیم. اما یک فوتون و نصف فوتون نمی‌شود داشت.

همین طور است الکترونی که داخل اتم می‌چرخد. الکترون داخل اتم هم فقط در حالت های بسیار خاصی می‌تواند باشد. هر کدام از این حالت‌هایش انرژی مشخصی دارد. هر وقت که الکترون را پیدا کنی فقط یکی از این انرژی‌ها را با خود دارد. وقتی الکترون می‌خواهد از این حالت به آن حالت برود، این کار را یا با جذب انرژی انجام می‌دهد، که در این صورت کمی از هسته اتم بیشتر فاصله می‌گیرد، یا با دفع انرژی انجام می‌دهد، که در این صورت کمی بیشتر به هسته اتم نزدیک می‌شود. این تغییر حالت به صورت جهشی انجام می‌گیرد و اصلاً زمان نمی‌برد! اسمش هم هست جهش کوانتومی.

یکی دیگر از حالت‌های مجاز هم همان است که در آزمایش دو شکاف دیده‌ایم. برای فوتون دو حالت برای ظاهر شدنش هست. حالت یک شکافی و حالت دو شکافی. در حالت دو شکافی به صورت ذره ظاهر می‌شود، و در حالت دو شکافی به صورت موج ظاهر می‌شود.

Channel: @quantum_by_sedighi
Bot: @physics_sedighi_bot

اصول مهم مکانیک کوانتوم ۱

مکانیک کوانتوم بر چهار اصل استوار است:
١- تابع موج
٢- حالت‌های مجاز
٣- احتمالات
۴- اندازه‌گیری

تاکنون بعضی مفاهیم مهم مکانیک کوانتوم، همچنین با مفهوم احتمالات و اندازه‌گیری، تا حدودی آشنا شده‌ایم. اما برای این که بتوانیم مبحث جهان‌های موازی را شروع کنیم، باید تابع موج و حالت‌های ممکن را هم بدانیم چیستند.

تابع موج یا wave function- در مکانیک کوانتوم هر چیزی که در دنیا هست، چه در دنیای اتم باشد چه در دنیای قابل مشاهده، با یک تابع ریاضی به نام تابع موجی تعریف می‌شود. تابع یعنی آن چیزی که از یک چیز دیگر یا بعضی چیزهای دیگر تبعیت یا پیروی می‌کند. یعنی وقتی یک چیزی یا بعضی چیزها تغییر کنند، آن هم تغییر می‌کند. منظور از تابع موجی هم یعنی تابعی که ماهیت موج دارد. یا به عبارت دیگر، موجی که تابع بعضی چیزهای دیگر است. آن‌ها که تغییر کنند، این هم به تبعیت از آن‌ها تغییر می‌کند.

پیش از این دیده‌ایم که ذرات اتمی در همان حال که ذره هستند، موج هم هستند. یا به عبارت دیگر، علاوه بر این که ذره هستند، نقش موج هم دارند. و دیده‌ایم که این محدود به دنیای اتم هم نیست. تمام اجسام دنیای قابل مشاهده هم به اندازه‌های ناچیزی موج هستند. پس معنی تابع موج را به این صورت هم می‌توانیم بگوییم: تابع موج یعنی نقش موجی یک ذره یا جسم یا هر چیزی، در هر لحظ‌ی مشخص از زمان. همچنان که در یکی از یادداشت‌های قبلی گفتم، اروین شرودینگر یک معادله هم برای محاسبه کردن شدت این موج پیدا کرد. با دانستنِ بعضی مشخصات هر چیزی، مثلاً جرمِ یک چیز، سرعتی که در یک لحظه‌ی مشخص دارد و جهتِ حرکتش در آن لحظه، می‌توان آن‌ها را در این معادله گذاشت و مشخص کرد آن چیز شدت موج بودنش در آن لحظه‌ی مشخص چقدر است و این موج چه مشخصاتی دارد. این مشخصات عبارت است از فرکانس موج (تعداد نوسان‌هایش در یک ثانیه)، طول موج (فاصله‌ی بین دوتا نوسان)، جهت نوسان‌هایش در فضا.

مثلاً در نظر بگیریم خرگوشی دارد در باغی می‌دود. این مثال را از یکی از فیزیکدان‌ها نقل می کنم. باری، خرگوشی دارد در باغی می‌دود. این خرگوش معمولاً با یک سرعت ثابت نمی‌دود. در هر لحظه‌ای ممکن است سرعتش کم یا زیاد شود. همچنین است جهت حرکتش، که معمولاً دائم در حال تغییر خواهد بود. یعنی روی یک خط مستقیم نمی‌تواند بدود. گاهی ممکن است به راست متمایل شود، گاهی به چپ، گاهی حالت زیگزاگی پیدا کند. خلاصه این که با هر تغییری که در سرعت و جهت حرکت او ایجاد شود، یک موج جدید ایجاد می‌شود. این موج‌ها گاهی با هم تداخل هم دارند، و بر اثر این تداخل، گاهی همدیگر را خنثی می‌کنند، گاهی همدیگر را تشدید می‌کنند. موج کلی خرگوش در لحظه‌هایی که می‌دود از مجموع این موج‌ها تشکیل می‌شود. موجی که در بعضی جاها شدتش بیشتر است، در بعضی جاها شدتش کمتر است، در بسیاری جاها هم اصلاً نیست. فقط در بعضی جاها هست. یا به عبارت دیگر، فقط در بعضی جاهای باغ تشکیل می‌شود. اما هر چه هست، خرگوش در آن لحظه‌های مشخصی که دارد در آن باغ می‌دود، فقط در آن نقاطی می‌تواند دیده شود که آن موج هست. هر جا آن موج شدیدتر باشد، احتمال این‌که خرگوش در آنجاها دیده شود بیشتر است. هرجا شدتش کمتر باشد احتمال این که خرگوش در آن جاها دیده شود کمتر است. در جاهایی هم که این موج نباشد، خرگوش در آن جاها دیده نمی‌شود. دقیقاً مثل همان چیزی که در مورد الکترون دیده‌ایم.
Channel: @quantum_by_sedighi
Bot: @physics_sedighi_bot

سخنرانی علمی: میدان‌های کوانتومی - بلوک‌های سازنده واقعی جهان
.
با توضیح دکتر دیوید تانگ - فیزیکدان نظری | دوبله شده در استودیو چکاوا
.
تا حالا زیاد در مورد نظریه‌ی میدان‌های کوانتومی شنیدیم. اما در مورد این نظریه چقدر میدونیم؟
نظریه میدان کوانتومی، مجموعه‌ای از اصول فیزیکی که عناصر مکانیک کوانتومی را با عناصر نسبیت ترکیب می‌کند تا رفتار ذرات زیراتمی و برهم‌کنش‌های آن‌ها را از طریق میدان‌های مختلف نیرو توضیح دهد، می‌باشد.
.
طبق بهترین تئوری‌های فیزیک ما، اجزای سازنده ماده ذرات نیستند، بلکه مواد سیال مانند پیوسته هستند که به عنوان "میدان‌های کوانتومی" شناخته می‌شوند. دیوید تانگ توضیح می‌دهد که ما در مورد این زمینه‌ها چه می‌دانیم و چگونه آنها با درک ما از جهان مطابقت دارند.
.
برای تهیه‌ی این ویدیو (۶۰ دقیقه‌ای) با هزینه‌ی ۸۰ هزار تومان، به دایرکت @physicsFacts_pv پیام بدین.
‌.
#physicsFacts_documentary

توضیح آزمایش خیالی گربه شرودینگر

می‌شود فهمید شرودینگر چه می‌خواهد بگوید. اما بعضی حرف‌هایش احتیاج به توضیحات بیشتری دارد تا کاملاً روشن شود. یا دست کم باید گفت که روی بعضی حرف‌هایش باید خوب توجه کرد تا معلوم شود دقیقاً چه می‌خواهد بگوید. فی الواقع، حرف‌هایش وقتی کاملاً روشن می‌شود که مفهوم احتمالات را دقیقاً فهمیده باشیم. شاید بشود گفت درک شهودیِ ما از احتمالات چندان دقیق و عمیق نمی‌تواند باشد. در هر حال، در یادداشت‌های قبلی دیدیم همه آزمایش‌ها نشان می‌دهد که اتفاقات دنیای اتم فقط از روی تصادف اتفاق می‌افتند. مخصوصاً اتم‌های رادیواکتیو این مفهوم را خوب نشان می‌دهند. برای همین است که شرودینگر هم یک اتم رادیواکتیو را برای مثالش انتخاب کرده است. اتم رادیواکتیو اتمی است که هسته‌اش پایدار نیست. هر آن ممکن است این هسته متلاشی شود و مقداری انرژی از خودش خالی کند. اما چیزی که هست هیچ وقت نمی‌توان مشخص کرد این متلاشی شدن در چه لحظه‌ای اتفاق می‌افتد. تنها کاری که می‌شود کرد به این صورت است که مثلاً می‌آیند یک تعداد دلخواه اما نسبتاً زیاد از یک نوع اتم رادیواکتیو را انتخاب می‌کنند، تا ببینند مثلاً یک ساعت بعد چندتا از اینها هسته‌هاشان متلاشی شد. بعد از یک زمانی که تقریباً نصف اتم ها هسته‌هاشان متلاشی شد، آن زمان را هر چه هست می‌گویند نیمه عمر آن اتم رادیواکتیو. مثلاً اگر صد تا اتم را انتخاب کرده باشند، و بعد از گذشت یک ساعت، پنجاه تا از اینها هسته‌شان متلاشی بشود، می‌گویند نیمه عمر این نوع اتم یک ساعت است. بنابراین وقتی یک اتم از نوع ماده رادیواکتیو را برداریم و در یک محفظه قرار دهیم، بعد از گذشت یک ساعت، هم احتمال دارد این اتم هسته‌اش متلاشی شده باشد، هم احتمال دارد که متلاشی نشده باشد. اندازه راضیِ این احتمال هم برای هر دوی این حالت‌ها یکی است. برای هر کدام ۵٠%. یعنی کاملاً مساوی. شرودینگر و انیشتین و بعضی دیگر از فیزیکدان‌ها می‌گفتند این چنین چیزی خیلی مسخره یا بی‌معنی است! آنها لغت اپسورد را به کار می‌بردند که همین معنی‌ها را می دهد. اما شاید درک شهودیِ ما آن طور که باید و شاید نتواند مسخرگی چنین چیزی را نشان دهد. برای همین بود که شرودینگر آزمایش فکری را طرح کرد تا مسخره بودن چنین چیزی را خوب نشان دهد. او در این آزمایش، دنیای اتم را با دنیای قابل مشاهده ما مرتبط کرد. یک گربه را وارد بازی کرد تا بگوید معنای این تصادف و تاس بازی‌ای که در دنیای اتم هست، در دنیای قابل مشاهده ما چنین معنایی خواهد داشت: گاهی یک گربه می‌تواند در عین حال هم مرده باشد هم زنده باشد. چیزی مثل الکترون که، در آنِ واحد، هم موج است هم ذره! و wave function را هم، که از مفاهیم بسیار مهم کوانتومی است و در فارسی آن را تابعِ موج ترجمه کرده‌اند، بعداً توضیح خواهم داد. شرودینگر یک معادله یا فرمول هم برای فانکشن نوشت که از فرمول های بسیار مهم فیزیک است.

Channel: @quantum_by_sedighi
Bot: @physics_sedighi_bot

میخوام با مقدمه جالبی شروع کنم. یکی از اصطلاحات بسیار رایج در متون فیزیکی، آزمایش خیالی (thought experiment) است. وقتی دانشمندی متوجه می‌شود بعضی قوانین فیزیکی معنای پنهانی در خود دارند که در نگاه اول نمی‌شود آنها را دید، برای این که این معنای پنهان را بیان کند، یک آزمایش خیالی طراحی می‌کند و با انجام خیالیِ آن آزمایش آن معنی را نشان می‌دهد. حالا آزمایش دو شکاف را در نظر می‌گیریم. در این آزمایش، که آزمایشِ واقعی است، نشان داده می‌شود که ذره اتمی می‌تواند در آنِ واحد از دو مسیر برود! یا به عبارتِ دیگر، در آنِ واحد در دو جای مختلف باشد. چیزی که الان یک واقعیت مسلم در دنیای اتم است. برای این که هزار بار در آزمایش‌های گوناگون نشان داده شده است، حتی اگر قبولِ این چنین چیزی برای مغز ما ناممکن باشد. در هر حال، اینجا این همان چیزی است که بهش قانون فیزیکی می‌گویند. یعنی وقتی صحبت از این می‌کنیم که ذرات اتمی می‌توانند در آنِ واحد از دو مسیر مختلف بروند یا در آنِ واحد در دو نقطه مختلف باشند، در واقع داریم از یک قانون فیزیکی یا کوانتومی صحبت می‌کنیم. اما این قانون یک معنای عجیب و مهمی هم در خود دارد، که در نگاه اول چندان جلب توجه نمی‌کند. کسی که این معنا را با طرح یک آزمایش خیالی شرح داد، فیزیکدان مشهور آلمانی، اروین شرودینگر بود. آزمایشی هم که برای آن طرح کرد به‌نام گربه شرودینگر، که یکی از گربه های مشهور جهانی و از شخصیت‌های بزرگ دنیای کوانتومی است. این آزمایش خیلی مهم است. تا آماده شدنِ یادداشت بعدی‌ام، شما هم درباره‌اش فکر کنید. درباره این که چه معنای پنهانی در این هست که ذرات اتمی می‌توانند در آنِ واحد در دو نقطه محتلف باشند.

Channel: @quantum_by_sedighi
Bot: @physics_sedighi_bot

A BIG LOSS.🩶

شیئی که در اینجا شناور است، ابررسانا نامیده می‌شود. برخی مواد میتونن حالت خاصی از ماده رو نشون بدن که تحت عنوان ابررسانا می‌شناسیم، خواص هر ماده‌ای در اثر دو مولفه شدتی قابل تغییره؛ دما و فشار.
این خواص شامل ساختار بلوری ماده، انحلال پذیری آن‌ها در یکدیگر، رسانایی الکتریکی و البته رسانایی گرمایی آن.ها می‌شود. در آن دما، ساختار بلوری و الکترونی و... ماده به شکلی تغییر می‌کند؛ که دیگر هیچ عامل مزاحمی در حرکت الکترون‌ها وجود ندارد. در این شرایط؛ اگه جریانی در دو سر یک حلقه ابررسانا ایجاد شود، بدون اتلاف هر گونه انرژی تا ابد این جریان وجود خواهد داشت.  ابررساناها با مشخصه‌های خاص زیر تعریف می‌شوند:
۱. مقاومت الکتریکی صفر
۲. خروج میدان مغناطیسی از داخل ابررسانا

همینطور در پدیده شناوری کوانتومی، در آن ذرات کوچک مانند الکترون‌ها و فوتون‌ها در حالت شناور قرار می‌گیرند. این پدیده بر اساس اصل عدم قطعیت هایزنبرگ و تداخل کوانتومی استوار است. بدین‌گونه که یک ذره می‌تواند به صورت همزمان در دو مکان مختلف باشد و این خاصیت به نام اصطلاحاً "انحراف از مسیر کلاسیک" شناخته می‌شود.

Channel: @physic_fact
Bot: @physics_sedighi_bot

physics facts✨️ pinned «لطفاً با گذاشتن اکشن بر روی پست‌ها از یادداشت‌هایی که در اینجا می‌ذارم حمایت کنید تا یادداشت‌های بیشتری بنویسم و قرار بدم. پیشاپیش ممنون از شما عزیزان.»

لیستی از مجموعه‌ آموزنده‌ی فیزیک تقدیم به شما عزیزان و علاقه‌مندان به دانش و علم فیزیک:
.
🔻کانال فیزیک کوانتوم، تئوری کوانتوم به زبان ساده بدون، ریاضیات برای علاقه‌مندان به کوانتوم.
Channel: @quantum_by_sedighi
.
🔻کانال اصلی ما مرتبط با دانش‌ همه‌فهم فیزیک.
Channel: @physic_fact
.
🔻ربات فیزیک، رباتی پر از موضوعات جذاب.
Bot: @physics_sedighi_bot
.
«لازم به ذکر است که کانال‌های درج شده همگی زیر‌مجموعه همین کانال با مدیریت شخص بنده هستند»

به طریقه دیگر بیان‌ می‌کنم: نقش ناظر آگاه در آزمایش دو شکاف فقط در این حد است که الکترون را وادار کند از یک شکاف بگذرد یا از دو شکاف. وقتی که از یک شکاف گذشت به صورت ذره ظاهر شود، وقتی که از دو شکاف گذشت به صورت موج ظاهر شود. این جزوی از اراده‌ی الکترون نیست! ماهیتش اینگونه است. الکترون اراده‌ای ندارد که از یک شکاف بگذرد و به صورت موج ظاهر شود، یا از دو شکاف بگذرد و به صورت ذره ظاهر شود. می‌دانیم که این آزمایش امروز به شکل‌های دیگر هم انجام می‌شود، اما در همه‌ی آن‌ها نقش ناظر آگاه فقط در همین حد است. خلاصه این که اِعمال اراده‌ی ناظر آگاه خیلی محدود است، در واقع فقط محدود به دو گزینه است هم آگاهی الکترون کاملاً در حد ابتدایی آن است، فقط دو چیز را می‌تواند تشخیص دهد: از یک شکاف که گذشت به صورت ذره ظاهر شود، از دو شکاف که گذشت به صورت موج. حتی ظاهراً زمان هم در این میان نمی‌تواند نقشی داشته باشد! آنچه برای الکترون مهم است این است که آخرین حالت آن شکاف‌ها چه باشد. به طوری که اگر از یک شکاف بگذرد اما در این لحظه آن شکاف بسته هم باز شود، الکترون این تصمیم نهایی را اجرا می‌کند که به صورت موج خودش را ظاهر کند نه ذره! این همان آزمایش تاخیری جناب ویلر است.

Channel: @quantum_by_sedighi
Bot: @physics_sedighi_bot

آزمایش انتخاب تاخیری جناب ویلر
(Wheeler's delayed-choice experiment)
.
«جهت مطالعه بیشتر از آزمایش یانگ، اینجا کلیک کنید»
.
آزمایش جناب ویلر نشان داد که ذرات دارای فیزیکی ذاتی نیستند بلکه بسته به انتخاب ناظرآگاه دارای ویژگی خاصی میشن. چطور؟ برای تکرار آزمایش دو شکاف به صورت بهتر و دقیق‌تر دانشمندی به نام جان ویلر آزمایشی پیشنهاد کرد که طی آن، صفحه می‌توانست درست در آخرین لحظه‌ی پیش از برخورد فوتون، با یک دستگاه ردیاب نوری جایگزین شود، به این ترتیب می‌شد فهمید فوتون از کدام شکاف عبور کرده است. تصمیم درباره‌ی کنار کشیدن یا نکشیدن صفحه، باید بعد از عبور فوتون از میان شکاف گرفته می‌شد. در زمانی که ویلر این آزمایش را مطرح کرد، انجام آن از لحاظ فنی غیرممکن بود. اما چند سال بعد، امکان انجام آزمایش به وجود آمد.
.
نتیجه‌ی آزمایش چنین بود: هنگامی که صفحه در جای خود قرار داشت، فوتون طبق الگوی تداخل رفتار می‌کرد، حال آن که اگر صفحه در لحظه‌ی آخر، برداشته می‌شد تا اطلاعات مربوط به این که از کدام شکاف عبور کرده، به دست آید، فوتون طبق الگوی تداخل رفتار نمی‌کرد. گویا فوتون می‌دانست هنگام رسیدن به شکاف چگونه عمل کند، هر چند که تصمیم درباره‌ی برداشتن یا برنداشتن صفحه در لحظه‌ی آخر گرفته می‌شد. ظاهراً یا فوتون می‌توانست آینده را پیش‌بینی کند یا این‌که تصمیم درباره‌ی قرارگیری صفحه، می‌توانست گذشته را تغییر دهد. یا همچین چیزی.. قصد دارم واضح‌تر توضیح بدم.

Channel: @quantum_by_sedighi
Bot: @physics_sedighi_bot

حالا دوباره، جهان از چه ساخته شده است؟ اکنون جواب ساده است: ذرات کوانتای میدان‌های کوانتومی‌اند؛ نور از کوانتای یک میدان ایجاد می‌شود؛ فضا چیزی جز یک میدان نیست که آن هم از کوانتا ساخته می‌شود؛ زمان از فرآیند‌های همین میدان به وجود می‌آید. به عبارت دیگر، جهان کاملاً از میدان‌های کوانتومی ساخته می‌شود. این میدان‌ها در فضا-زمان نیستند؛ بلکه به عبارتی روی یکدیگرند: میدان‌ها روی میدان‌ها. فضا و زمانی که در مقیاس بزرگ می‌بینیم تصویر تار و تقریبی ما از یکی از این میدان‌های کوانتومی‌اند: میدان گرانشی.
میدان‌هایی که به خودی‌خود وجود دارند و به فضا-زمانی که برایشان به عنوان اساس یا تکیه‌گاه عمل کند، نیاز ندارند و خود می‌توانند فضا-زمان تولید کنند، «میدان‌های کوانتومی هم‌بسته» نامیده می‌شوند. شرح ماده‌ای که جهان را ساخته اساساً در سال‌های اخیر ساده شده است. جهان، ذرات، نور، انرژی، فضا و زمان-همه این‌ها چیزی نیستند جر نمودهایی از یک ماهیت: میدان‌های کوانتومی هم‌بسته. میدان‌های کوانتومی هم‌بسته بهترین تعریفی‌اند که امروزه از آپایرون، سراغ داریم. بن‌مایه‌ای که همه‌چیز ساز آن ساخته شده و مفهومش را مردی که شاید بتوان او را نخستین دانشمند و نخستین فیلسوف نامید، یعنی آناکسیماندر، مطرح کرد.

Channel: @physic_fact
Bot: @physics_sedighi_bot

جهان از فضا، ذرات، میدان‌های الکترومغناطیسی و میدان‌های گرانشی ساخته نشده است. جهان فقط از ذرات و میدان‌ها ساخته شده؛ نیازی نیست فضا را به عنوان جزئی زیادی به آن اضافه کرد. فضای نیوتن همان میدان‌های گرانشی است؛ یا برعکس، می‌توان گفت: میدان‌های گرانشی همان فضاست.
اما برخلاف فضای نیوتن که تخت و ثابت است، میدان گرانشی به لطف میدانی بودنس چیزی است که می‌تواند حرکت کند و به نوسان در آید و با معادلات توصیف شود - مانند میدان‌های ماکسول و خطوط فارادی.
این موضوع جهان را به طرز حیرت‌آوری ساده‌تر توضیح می‌دهد. فضا دیگر با ماده تفاوت ندارد. فضا یکی از اجزای «مادی» جهان و شبیه به میدان الکترومغناطیسی است. ماهیتی حقیقی است که نوسان می‌کند و خمیده می‌شود و در هم تابیده می‌شود.
ما در یک چهارچوب نامرئی و محکم محصور نیستیم: در بدن یک نرم‌تن انعطاف‌پذیر و عظیم غوطه‌وریم (این استعاره را خود انیشتین به کار برده است). خورشید فضای اطراف خود را خم می‌کند و زمین به وسیله نیرویی اسرار آمیز دور خورشید نمی‌گردد. بلکه به‌طور مستقیم در خمیدگی فضا حرکت می‌کند. مانند مهره‌ای که در یک قیف حرکت می‌کند: مرکز قیف نیروی اسرار آمیزی تولید نمی‌کند، بلکه ذات منحنی قیف منجر به گردش مهره می‌شود. سیاره‌ها به دور خورشید می‌گردند و اجسام سقوط می‌کنند، چون فضا اطراف آن خمیده است.

Channel: @physic_fact
Bot: @physics_sedighi_bot

نیوتن بسیار تلاش کرد تا بر مقاومت دانشمندان و فیلسوفان در برابر احیای مفهوم دموکریتی فضا فائق آید؛ در ابتدا هیچ‌کس او را جدی نگرفت. تنها کارایی بی‌نظیر معادلاتش، که همیشه نتیجه درست را پیش‌بینی می‌کردند، توانست منتقدان را ساکت کند، اما تردید در مورد باور پذیری ایده نیوتنی فضا باقی ماند و انیشتین که آثار فیلسوفان را مطالعه کرده بود به خوبی از آن‌ها آگاه بود. ارنست ماخ، که تاثیر او بر انیشتین بسیار واضح بود، فیلسوفی بود که مشکلات مفهومی ایده نیوتن در مورد فضا را مورد توجه قرار داده بود. در نتیجه، انیشتین نه‌تنها به یک، بلکه به دو مسئله می‌پرداخت، نخست اینکه چگونه می‌توانیم میدان‌های گرانشی را توصیف کنیم؟ دوم اینکه، فضای نیوتن چیست؟
و اینجاست که نبوغ مثال‌زدنی انیشتین جرقه زده و یکی از بزرگ‌ترین قدم‌های رو به جلو در تاریخ اندیشه بشر برداشته می‌شود: اگر میدان‌های گرانشی همان فضای اسرار‌آمیز نیوتن باشد چه؟ اگر فضای نیوتنی فقط همان میدان گرانشی باشد چه؟ نظریه نسبیت عام همین ایده بسیار ساده، زیبا و زیرکانه است.

Channel: @physic_fact
Bot: @physics_sedighi_bot