کوانتوم مکانیک‌

‍ 💢What do physicists mean when they talk about nothing?
P-²


س: اما آیا محدودیتی برای آنچه می توانیم بدانیم وجود دارد؟ در مقیاس یک تریلیون تریلیون بار کوچکتر از یک اتم، نوسانات کوانتومی در فضازمان می تواند نه تنها باعث ایجاد ذرات مجازی، بلکه سیاهچاله های مجازی شود. این رنجی ست که ما نمی‌توانیم آن را مشاهده کنیم، و در آن باید نظریه‌های گرانش را با مکانیک کوانتومی ترکیب کنیم تا آنچه را که از نظر تئوری اتفاق می‌افتد بررسی کنیم – کاری که انجام آن بسیار دشوار است.

پاسخ: چندین نظریه وجود دارد که هدفشان درک این موضوع است که مشهورترین آنها نظریه ریسمان است. اما هیچ یک از این تئوری ها هنوز توسط دنیای واقعی تایید نشده اند - و بنابراین هنوز حدس و گمان های آزمایش نشده هستند. اما فکر می‌کنم تقریباً همه می‌پذیرند که فضا خود می‌تواند ساختار پیچیده‌ای در این مقیاس کوچک داشته باشد که در آن اثرات گرانشی و کوانتومی به هم می‌رسند.
ما می دانیم که جهان ما دارای سه بعد در فضا است: شما می توانید به چپ و راست، عقب و جلو، بالا و پایین بروید. زمان مانند بعد چهارم است. اما این یک ظن قوی است که اگر بخواهید نقطه کوچکی از فضا را بزرگ‌نمایی کنید تا این مقیاس کوچک را بررسی کنید... متوجه می‌شوید که این یک اوریگامی محکم در پنج بعد اضافی است که ما نمی‌بینیم. بیشتر شبیه این است که وقتی از راه دور به یک لوله نگاه می کنید، فکر می کنید که فقط یک خط است. اما وقتی دقیق تر نگاه می کنید، می بینید که خط یک بعدی ، در واقع سه بعدی بود. نظریه ریسمان شامل ریاضیات پیچیده است - نظریه های رقیب هم همینطور.‌‌

اما اگر بخواهیم در عمیق‌ترین سطح، نزدیک‌ترین چیز به هیچ nothingness را  تصور و درک کنیم،  همان نظریه‌ای خواهد بود که ما به آن نیاز داریم: یعنی فضای خالی.

س: با درک فعلی ما، چگونه می توانیم کل یونیورس خود را هنگامی که از هیچ منبسط می شود توضیح دهیم؟ آیا عملا می توان با  نوسان انرژی خلاء شروع کرد؟

پاسخ: برخی از جابجایی ها یا نوسانات اسرارآمیز  توانست ناگهان بخشی از فضا را تحریک کند تا انبساط یابد - حداقل این چیزی است که برخی نظریه پردازان فکر می کنند. نوسانات ِ ذاتی ِ نظریه کوانتومی اگر در مقیاس به اندازه کافی کوچک فشرده شوند، می توانند کل یونیورس را تکان دهند. که در زمانی حدود s 10-⁴⁴   ثانیه اتفاق می‌افتد - چیزی که زمان پلانک نامیده می‌شود. این مقیاس زمانی است که زمان و مکان در هم تنیده می شوند، به طوری که ایده تیک تاک ساعت در آن بی معنی بنظر می رسد . ما می‌توانیم یونیورس خود را با دقت بالا تا یک نانوثانیه برون‌یابی کنیم، و با کمی اطمینان به زمان پلانک نزدیک‌تر شویم. اما پس از آن، همه شرط‌ها متوقف می‌شوند، زیرا ... فیزیک در این مقیاس باید توسط برخی نظریه‌های بزرگ و پیچیده‌تر جایگزین شود.

س: اگر   نوسان بخشی تصادفی از فضای خالی باعث به وجود آمدن یونیورس شده باشد، چرا دقیقاً همین اتفاق نمی تواند در قسمت دیگری از فضای خالی رخ دهد - تولد جهان های موازی در یک چندجهانی multiverse بی نهایت؟

پاسخ: این ایده که مهبانگ ما تنها مورد نیست و آنچه ما با تلسکوپ خود می بینیم کسری کوچک از واقعیت فیزیکی است، در میان بسیاری از فیزیکدانان رایج است. و نسخه های زیادی از  یونیورس چرخه ای Cyclic universe وجود دارد. تنها مدت کوتاهی ، یعنی  50 سال پیش بود که برای اولین بار شواهد قوی برای مهبانگ ظاهر شد. اما از آن زمان تاکنون حدس و گمان هایی در مورد اینکه آیا این فقط یک اپیزود در یک یونیورس چرخه ای است وجود داشته است. و این مفهوم که واقعیت فیزیکی به مراتب بیشتر از حجم فضا و زمانی است که ما می توانیم کاوش کنیم - حتی با قوی ترین تلسکوپ ها - جذابیت فزاینده ای دارد.
بنابراین ما نمی‌دانیم که  مهبانگی وجود داشته است یا چه تعداد - سناریو وجود دارند که بیگ بنگ‌های زیادی را پیش‌بینی می‌کنند و برخی هم دیگری را پیش‌بینی می‌کنند. من فکر می کنم ما باید همه آنها را بررسی کنیم.

@phys_Q

Telegram

attach 📎

www.tgoop.com/phys_Q/9122

909 viewsedited  Jan 17, 2023 at 07:58

‍ 💢What do physicists mean when they talk about nothing?
P-²


س: اما آیا محدودیتی برای آنچه می توانیم بدانیم وجود دارد؟ در مقیاس یک تریلیون تریلیون بار کوچکتر از یک اتم، نوسانات کوانتومی در فضازمان می تواند نه تنها باعث ایجاد ذرات مجازی، بلکه سیاهچاله های مجازی شود. این رنجی ست که ما نمی‌توانیم آن را مشاهده کنیم، و در آن باید نظریه‌های گرانش را با مکانیک کوانتومی ترکیب کنیم تا آنچه را که از نظر تئوری اتفاق می‌افتد بررسی کنیم – کاری که انجام آن بسیار دشوار است.

پاسخ: چندین نظریه وجود دارد که هدفشان درک این موضوع است که مشهورترین آنها نظریه ریسمان است. اما هیچ یک از این تئوری ها هنوز توسط دنیای واقعی تایید نشده اند - و بنابراین هنوز حدس و گمان های آزمایش نشده هستند. اما فکر می‌کنم تقریباً همه می‌پذیرند که فضا خود می‌تواند ساختار پیچیده‌ای در این مقیاس کوچک داشته باشد که در آن اثرات گرانشی و کوانتومی به هم می‌رسند.
ما می دانیم که جهان ما دارای سه بعد در فضا است: شما می توانید به چپ و راست، عقب و جلو، بالا و پایین بروید. زمان مانند بعد چهارم است. اما این یک ظن قوی است که اگر بخواهید نقطه کوچکی از فضا را بزرگ‌نمایی کنید تا این مقیاس کوچک را بررسی کنید... متوجه می‌شوید که این یک اوریگامی محکم در پنج بعد اضافی است که ما نمی‌بینیم. بیشتر شبیه این است که وقتی از راه دور به یک لوله نگاه می کنید، فکر می کنید که فقط یک خط است. اما وقتی دقیق تر نگاه می کنید، می بینید که خط یک بعدی ، در واقع سه بعدی بود. نظریه ریسمان شامل ریاضیات پیچیده است - نظریه های رقیب هم همینطور.‌‌

اما اگر بخواهیم در عمیق‌ترین سطح، نزدیک‌ترین چیز به هیچ nothingness را  تصور و درک کنیم،  همان نظریه‌ای خواهد بود که ما به آن نیاز داریم: یعنی فضای خالی.

س: با درک فعلی ما، چگونه می توانیم کل یونیورس خود را هنگامی که از هیچ منبسط می شود توضیح دهیم؟ آیا عملا می توان با  نوسان انرژی خلاء شروع کرد؟

پاسخ: برخی از جابجایی ها یا نوسانات اسرارآمیز  توانست ناگهان بخشی از فضا را تحریک کند تا انبساط یابد - حداقل این چیزی است که برخی نظریه پردازان فکر می کنند. نوسانات ِ ذاتی ِ نظریه کوانتومی اگر در مقیاس به اندازه کافی کوچک فشرده شوند، می توانند کل یونیورس را تکان دهند. که در زمانی حدود s 10-⁴⁴   ثانیه اتفاق می‌افتد - چیزی که زمان پلانک نامیده می‌شود. این مقیاس زمانی است که زمان و مکان در هم تنیده می شوند، به طوری که ایده تیک تاک ساعت در آن بی معنی بنظر می رسد . ما می‌توانیم یونیورس خود را با دقت بالا تا یک نانوثانیه برون‌یابی کنیم، و با کمی اطمینان به زمان پلانک نزدیک‌تر شویم. اما پس از آن، همه شرط‌ها متوقف می‌شوند، زیرا ... فیزیک در این مقیاس باید توسط برخی نظریه‌های بزرگ و پیچیده‌تر جایگزین شود.

س: اگر   نوسان بخشی تصادفی از فضای خالی باعث به وجود آمدن یونیورس شده باشد، چرا دقیقاً همین اتفاق نمی تواند در قسمت دیگری از فضای خالی رخ دهد - تولد جهان های موازی در یک چندجهانی multiverse بی نهایت؟

پاسخ: این ایده که مهبانگ ما تنها مورد نیست و آنچه ما با تلسکوپ خود می بینیم کسری کوچک از واقعیت فیزیکی است، در میان بسیاری از فیزیکدانان رایج است. و نسخه های زیادی از  یونیورس چرخه ای Cyclic universe وجود دارد. تنها مدت کوتاهی ، یعنی  50 سال پیش بود که برای اولین بار شواهد قوی برای مهبانگ ظاهر شد. اما از آن زمان تاکنون حدس و گمان هایی در مورد اینکه آیا این فقط یک اپیزود در یک یونیورس چرخه ای است وجود داشته است. و این مفهوم که واقعیت فیزیکی به مراتب بیشتر از حجم فضا و زمانی است که ما می توانیم کاوش کنیم - حتی با قوی ترین تلسکوپ ها - جذابیت فزاینده ای دارد.
بنابراین ما نمی‌دانیم که  مهبانگی وجود داشته است یا چه تعداد - سناریو وجود دارند که بیگ بنگ‌های زیادی را پیش‌بینی می‌کنند و برخی هم دیگری را پیش‌بینی می‌کنند. من فکر می کنم ما باید همه آنها را بررسی کنیم.

@phys_Q

BY کوانتوم مکانیک‌