Space Einstein✨

آتووتر می‌گوید: اگر شما در هواپیمایی در حال پرواز بالای[میدان لیزری]در جو زمین بودید،چیزی را تجربه می‌کردید که تقریباً چند برابر شدت نور خورشید بود،اما به اندازه‌ای نبود که خودتان را بسوزانید.شدت نور در نقطه‌ای که[لیزرها] متمرکز شده‌اند بسیار زیاد است،اما این تمرکز در داخل جو زمین نیست. برای رسیدن به نوع شتابی که این فضاپیماها برای رسیدن به هدفی بین‌ستاره‌ای مانند آلفا قنطورس در حدود ۲۰ سال نیاز دارند،نه تنها به منبع قدرت قوی مانند پرتو لیزر تقویت‌شده نیاز دارند،بلکه باید وزن هر جزء آن بیش از ۱ گرم نباشد؛این شامل بادبان نوری و بار میکروچیپ می‌شود.(برای مقایسه،یک سکه یک سنت ۲.۵ گرم وزن دارد.) ریچارد نورت،دکترای مهندسی میکروسستم از دانشگاه فناوری دلفت در هلند می‌گوید: با بادبان‌هایی که می‌سازیم،شاید حدود ۳۲ ساعت طول بکشد تا به مریخ برسیم.اندازه هدف برای بادبان تقریباً ۱۰۹ فوت مربع است،بنابراین باید بسیار نازک باشد تا وزن پایین بماند.در این مورد،بادبان باید حدود ۲۰۰ نانومتر ضخامت داشته باشد که هزار برابر نازک‌تر از موی انسان است. ساخت این نوع بادبان‌ها کاری دشوار است که می‌تواند پرهزینه و زمان‌بر باشد.در کاری که در مارس ۲۰۲۵ در مجله Nature Communications منتشر شد،نورت و همکارانش به دنبال حل این مشکلات بودند.برای این منظور،تیم از تکنیک‌های بهینه‌سازی هوش مصنوعی برای طراحی بادبان نوری مقیاس‌پذیر استفاده کردند که می‌توانست در تنها یک روز و با کسری از هزینه استاندارد ساخته شود. نورت می‌گوید: یکی از مزایای کلیدی این طراحی جدید،شکل سوراخ‌های کوچکی است که در خود بادبان حک شده‌اند.این سوراخ‌ها برای افزایش بازتاب و استفاده بهینه از نور طراحی شده‌اند.دو چیز اصلی که دنبال آن بودیم،عملکرد و هزینه بود که لزوماً با هم هماهنگ نیستند.اینجا بود که الگوریتم یادگیری ماشین باید انتخاب می‌کرد چه کاری انجام دهد و چیزی که به دست آورد شبیه به دسته‌ای از سیب‌زمینی‌ها بود. این شکل ابتدا برای او گیج‌کننده بود،اما نورت و تیم تحقیقاتی بعداً متوجه شدند که این شکل تقلیدی از تکنیک کاشی‌کاری ۲۰۰ ساله‌ای به نام شبکه پنج‌ضلعی است.در مجموع،این طراحی امکان ساخت سریع‌تر و ارزان‌تر بادبان‌ها را بدون قربانی کردن عملکرد زیاد فراهم کرد.پس از نزدیک به یک دهه کار،یک موتور فوتونی کامل هنوز از واقعیت فاصله دارد،اما آتووتر می‌گوید دانشمندان بیشتر مشکلات فنی را حل کرده‌اند. در همین حال،آزمایشگاه تحقیقاتی Hamamatsu Photonics در ژاپن نمونه‌های اولیه لیزرهای جداگانه را آزمایش می‌کند.با این حال،پرتاب واقعی این فضاپیماها به فضای بین‌ستاره‌ای هنوز هدفی دور است.فعلاً،نورت منتظر توقف‌های محلی است که این فناوری ممکن است در مسیر داشته باشد: با بادبان‌هایی که می‌سازیم، شاید حدود ۳۲ ساعت طول بکشد تا به مریخ برسیم.من حتی کمی بیشتر از موضوعات بین‌ستاره‌ای برای این هیجان‌زده‌ام،چون احساس می‌کنم این با آنچه امروز داریم ممکن است. پایان منبع: https://www.popularmechanics.com/science/a69276752/interstellar-laser-powered/ #اختر_فیزیک @Einstein_astronomy

بخش سوم: پذیرفتن نادانی دربارهٔ چیزی یک فرصت است،نه پایان کار.همچنین باید ملاحظات مربوط به مصالحه‌های نادیده گرفتن واقعیت را در نظر گرفت. هالر توضیح می‌دهد: راهی که علم خلأهای دانش ما را پر می‌کند در نحوه‌ای که مردم در نهایت فهمیدند منظومه شمسی ما چگونه کار می‌کند،آشکار است.زمانی مردم برای توضیح جهان به مدل زمین‌مرکزی تکیه می‌کردند،اعتقادی باستانی که زمین در مرکز جهان است.در تلاش برای شکل دادن به یک مدل مشاهده‌ای از این ایده،ستاره‌شناسان به اپی‌سیکل روی آوردند -مدلی که مدارهای دایره‌ای کوچک(اپی‌سیکل‌ها)را بر مدارهای دایره‌ای بزرگ‌تر سیارات به دور زمین اضافه می‌کند- برای توضیح حرکت پس‌گرد و فاصله ظاهری.با این حال،اپی‌سیکل‌ها مدل زمین‌مرکزی را پیچیده‌تر کردند و پذیرش مدل خورشیدمرکزی دقیق‌تر که امروزه می‌شناسیم را به تأخیر انداختند. هالر می‌گوید: هزینه‌اش انحراف پیچیده‌ای از واقعیت بود.فکر کردن به فضای ابرابعادی جالب است و پیشرفت‌های ریاضی از درک تعامل ابعاد به دست آمده است،اما آیا واقعاً وجود دارند یا اپی‌سیکل‌های مدرن هستند؟ این شک به این ایده که توانایی ما برای تفکر نوآورانه به دلیل ابرابعاد است نیز گسترش می‌یابد. هالر می‌گوید: من کسی را نمی‌شناسم که بتواند شیئی با بیش از سه بعد فضایی را تجسم کند.عملیات ریاضی که ما روی اشیایی با بیش از سه بعد فضایی انجام می‌دهیم همه الگوریتمی هستند.این بدان معناست که عملیاتی روی بعد فضایی چهارم به همان شیوه‌ای انجام می‌شود که روی یک شیء یک،دو یا سه‌بعدی انجام می‌شود. او نیز گفت: قوانین همان باقی می‌مانند.تصاویر ما از چنین اشیایی پرتاب‌هایی به فضای سه‌بعدی هستند،همان‌طور که یک مکعب که به دو بعد پرتاب شده است،یک مربع است. اگرچه هالر خود را غیرمذهبی و آتئیست معرفی می‌کند،اذعان دارد که باورهای معنوی که با اصول فیزیکی تثبیت‌شده سازگارند می‌توانند هم ایمان و هم علم را تقویت کنند.با این حال،او می‌گوید که ابرابعاد به مرزهای علمی-تخیلی نزدیک است. تحقیق عملی در این حوزه‌ها فراتر از توانایی‌های علمی فعلی ما است.حتی شورای اروپایی تحقیقات هسته‌ای(سرن)نیز نتوانسته تصویر واضحی از ابعاد بالاتر ارائه دهد.برخورددهنده بزرگ هادرونی سرن،بزرگ‌ترین و قدرتمندترین شتاب‌دهنده ذرات جهان،ذرات را با سرعت‌های بالا به هم می‌کوبد تا بلوک‌های بنیادی سازنده جهان را بررسی کند.دانشمندانی که از این برخورددهنده استفاده می‌کنند به ابعاد بسیار کوچک دسترسی دارند،ابعادی کوچکتر از پروتون.اگر یک تار موی انسان را به عرض یک زمین فوتبال بزرگ کنیم،یک پروتون هنوز از یک دانه شن روی آن زمین کوچکتر خواهد بود.با این حال،برای دیدن رشته‌های چندبعدی که فیزیک کوانتومی پیش‌بینی می‌کند،باید بسیار دقیق‌تر شویم و از نوعی ابرشتاب‌دهنده یا ساختار عظیم کیهانی مانند کره دیسون استفاده کنیم. پراویکا ایمان دارد که در طول عمر فرزندانش،راهی برای تولید انرژی‌های بسیار بالا که برای بررسی ابعاد دیگر لازم است،پیدا خواهیم کرد.در همین حال،او همچنان حامی پرشور ایده چندبعدی بودن است. او می‌گوید: در غیر این صورت هیچ دلیلی نمی‌بینم.چرا مطالعه کنیم؟چرا زندگی کنیم؟چندبعدی بودن به فیزیکدان هدف و خوشبختی می‌دهد که فراتر از این جهان است. پایان منبع: https://www.popularmechanics.com/science/a69438408/consciousness-comes-from-higher-dimension/?utm_source=flipboard&utm_content=user%2Fpopularmechanics @Einstein_astronomy

دانشمندان به تازگی روشی جدید برای ساخت یک موتور بین‌ستاره‌ای کشف کرده‌اند و امکانات آن بی‌پایان است: یک فضاپیمای عمیق فضایی نیازی به سوخت نخواهد داشت. بخش اول: برای رسیدن به نزدیک‌ترین سامانه ستاره‌ای به زمین،آلفا قنطورس،دانشمندان در حال ساخت یک فضاپیمای لیزری هستند.برای انجام سفر بین‌ستاره‌ای، فضاپیما باید بسیار سبک باشد؛بنابراین حذف نیاز به سوخت موشک ضروری است.در سطوح انرژی بالا، پرتوهای لیزر می‌توانند فضاپیماها را در کیهان جابه‌جا کنند،درست مانند باد که می‌تواند یک قایق بادبانی را در دریا حرکت دهد. سفر به فراتر از منظومه شمسی به مقصدهایی مانند آلفا قنطورس،نزدیک‌ترین سامانه ستاره‌ای همسایه ما،با فناوری فعلی نیازمند چندین عمر انسانی است.اما اگر این سفر بتواند در کسری از یک عمر انسان انجام شود چه؟ این رویای پروژه استارشات از ابتکارات بریک‌ترو است.این پروژه که در سال ۲۰۱۶ آغاز شد،هدفش طراحی فضاپیماهای کوچک و سبک وزن است که با نور نیرو می‌گیرند و می‌توانند در کمی بیش از ۲۰ سال به آلفا قنطورس برسند.اگر چنین ماشینی به واقعیت بپیوندد،بسیار سریع‌تر از سریع‌ترین فضاپیماهای امروزی مانند کاوشگرهای هلیوس که ناسا و آلمان غربی در دهه ۱۹۷۰ همکاری کردند،خواهد بود.آن کاوشگرهای قدیمی تقریباً ۲۰ هزار سال طول می‌کشید تا ۴.۴ سال نوری(حدود ۲۵ تریلیون مایل)را به آلفا قنطورس طی کنند،برآورد دانشمندان است. اما یک کاوشگر بسیار سبک جدید به دانشمندان دسترسی بی‌سابقه‌ای به دورترین نقاط فضا می‌دهد و به آن‌ها اجازه می‌دهد برای اولین بار در تاریخ تصاویر نزدیک از اجرام ستاره‌ای مانند سیارات فراخورشیدی ثبت کنند،می‌گوید هری آتووتر،دکترای فیزیک کاربردی و علوم مواد در مؤسسه فناوری کالیفرنیا.آتووتر پیش‌تر مدیر تحقیقات بادبان نوری برای پروژه استارشات بود؛او اکنون این کار را به طور مستقل در کلتک ادامه می‌دهد. آتووتر می‌گوید: در حال حاضر کارهای تحول‌آفرین زیادی در نجوم با استفاده از تلسکوپ‌های بزرگ انجام می‌شود...برای انجام مشاهدات از راه دور ستارگان و سیارات فراخورشیدی دوردست.اما قطعاً چیزهای جدیدی وجود دارد که ما می‌توانیم با رفتن به آن‌ها یاد بگیریم. برای سفر بسیار دور در فضا،باید سریع سفر کنید؛برای سفر سریع،باید بسیار سبک باشید.یکی از راه‌های سبک کردن فضاپیما این است که کاملاً از سوخت موشک صرف‌نظر کنید و به جای آن به نوعی سوخت بدون وزن تکیه کنید:نور. برای این پروژه،دانشمندانی که از استارشات حمایت می‌کنند در حال توسعه چیزی هستند که آن را موتور فوتون می‌نامند.اگر موفق شود،این دستگاه پرتو نوری قدرتمندی ایجاد خواهد کرد که می‌تواند گروهی از فضاپیماهای آینده استارشات را به فضای عمیق پرتاب کند.این در ابتدا ممکن است غیرمنطقی به نظر برسد،زیرا نور یک لیزر معمولی یا چراغ قوه نمی‌تواند حتی یک پر را حرکت دهد چه برسد به یک فضاپیما.اما وقتی به شدت‌های بسیار بالا برسد،پرتو لیزر می‌تواند مانند باد که یک قایق بادبانی را روی آب حرکت می‌دهد عمل کند. این کار به این دلیل است که پرتو نور از فوتون‌ها تشکیل شده استدکه ذرات زیراتمی بدون وزن هستند و تکانه حمل می‌کنند؛در واقع کوچک‌ترین ذرات ممکن نور.وقتی این فوتون‌ها به نوع خاصی از فضاپیما به نام بادبان نوری برخورد می‌کنند،این تکانه به صورت یک فشار احساس می‌شود.هدف موتور فوتون این است که قدرت لیزر کافی را متمرکز کند تا فضاپیما را به مدت ۱۰ دقیقه به طور مداوم فشار دهد و آن را به سرعتی معادل یک پنجم سرعت نور برساند. آتووتر توضیح می‌دهد: این لیزرها زمینی خواهند بود و فضایی به اندازه یک مزرعه خورشیدی بزرگ را اشغال خواهند کرد.به جای جذب انرژی خورشیدی،پنل‌ها از تعداد زیادی لیزر متراکم تشکیل شده‌اند که هر کدام می‌توانند ۴۵ وات انرژی منتشر کنند.برای تصور روشنایی یک لیزر،تصور کنید نور یک لامپ از انتهای یک اشاره‌گر لیزری کوچک بیرون می‌تابد. او تأکید می‌کند که این موتور فوتون برای عابران بی‌خبر خطرناک نخواهد بود و تهدیدی برای امنیت ملی به شکل یک سلاح ایجاد نمی‌کند. #اختر_فیزیک @Einstein_astronomy

بخش دوم: پراویکا پیشنهاد می‌کند که همه ما ممکن است پتانسیل ارتباط با ابعاد بالاتر را داشته باشیم وقتی مغزمان را به روش‌های خاصی به کار می‌گیریم،مانند خلق هنر،تمرین علم،تفکر درباره سوالات فلسفی بزرگ یا سفر به انواع مکان‌های دوردست در رویاهایمان.در آن لحظات،آگاهی ما پرده دنیای فیزیکی را می‌شکند و با ابعاد بالاتر همگام می‌شود که در عوض آن را با جریان‌های خلاقیت پر می‌کند. پراویکا ادعا می‌کند: واقعیت این است که ما می‌توانیم ابعاد بالاتر از چهار را در ذهن و ریاضیات خود تصور کنیم،این یک هدیه است... چیزی است که فراتر از زیست‌شناسی است. این ایده تعامل آگاهی با ابعاد بالاتر به برخی از پیشرفته‌ترین نظریه‌های فیزیک،مانند نظریه ریسمان،مرتبط است.این نظریه می‌گوید که همه چیز در جهان -از کوچک‌ترین ذرات تا نیروهایی که آن‌ها را به هم متصل می‌کنند- از ریسمان‌های کوچک و ارتعاشی ساخته شده است.ارتعاشات این ریسمان‌ها در ابعاد متعدد و نادیدنی باعث به وجود آمدن تمام ذرات و نیروهای مختلفی می‌شود که ما مشاهده می‌کنیم. پراویکا می‌گوید: نظریه ریسمان اساساً نظریه‌ای درباره ابربعدی بودن است.این نظریه به چگونگی ساختار جهان در مقیاس زیرکوانتومی نگاه می‌کند. ابربعدی بودن ممکن است به توضیح انحنای فضا-زمان نیز کمک کند،اینکه چگونه فضا و زمان در اطراف اجسام عظیمی مانند ستارگان یا سیارات خم می‌شوند و باعث گرانش می‌شوند.پراویکا می‌گوید: اگر فضا-زمان صاف نباشد و خمیده باشد،پس می‌توان استدلال کرد که این انحنا به نوعی از یک بعد بالاتر ناشی می‌شود. در حالی که فیزیکدانان معمولاً این نظریه‌ها درباره ابعاد بالاتر را می‌پذیرند،همه با ایده‌های پراویکا درباره ارتباط ابربعدی بودن با آگاهی موافق نیستند.حتی ممکن است این ایده‌ها در جامعه علمی کفرآمیز یا یک استدلال به پوچی(reductio ad absurdum)در منطق لاتین به معنی کاهش به پوچی تلقی شوند.به گفتهٔ استیفن هالر،دکترای فیزیک و استاد دانشگاه فوردهم در نیویورک: دیدگاه پراویکا نشان‌دهندهٔ یک دیدگاه الهیاتی خدا در خلأها است،جایی که خلأهای دانش علمی به مداخله الهی نسبت داده می‌شود،به جای اینکه به عنوان فرصت‌هایی برای تحقیق و درک بیشتر دیده شوند. هالر در مصاحبه‌ای در سال ۲۰۲۴ می‌گوید: این یک مکانیزم توضیحی ضعیف است که به‌طور قابل بحثی طبیعت کنجکاو لازم برای علم خوب را خفه می‌کند و آموزش می‌دهد که گفتن نمی‌دانم درست نیست. @Einstein_astronomy

‍ بخش چهارم: آنچه به طور طبیعی رخ می‌دهد: امکان‌سنجی نظریه کوانتومی با مقادیر حقیقی سوالات تحریک‌آمیزی را مطرح می‌کند.مهم‌ترین آن‌ها: چرا اینقدر پیچیده‌تر است؟ این سوال از زمان تولد مکانیک کوانتومی با ما بوده است؛شرودینگر تلاش کرد با معادله موج با مقادیر حقیقی کار کند اما به معادله مختلط روی آورد زیرا به گفته خودش برای اهداف محاسباتی فوق‌العاده ساده‌تر بود. امروزه به نظر می‌رسد نظریه کوانتومی به طور صریح به i نیاز ندارد،اما ممکن است هنوز چیزی طبیعی درباره سادگی‌ای که شرودینگر یافت وجود داشته باشد.چائو-یانگ لو، فیزیکدان تجربی در USTC که بخشی از تیمی بود که آزمایش بل سفارشی پیشنهاد شده توسط تیم گیزین را انجام داد،گفت: نظریه کوانتومی مختلط،با ضرب تانسوری طبیعی خود،همچنان بسیار مختصرتر،زیباتر و ریاضیاتی ساده‌تر است. ووترز گفت: حتی وقتی نظریه کوانتومی را به اعداد حقیقی ترجمه می‌کنید،هنوز نشانه‌ای از حساب اعداد مختلط را می‌بینید. حتی کسانی که نظریه را از اعداد مختلط رها کردند،اعتراف می‌کنند که اعداد مختلط تناسب طبیعی دارند.نظریه‌های با مقادیر حقیقی شامل i نیستند،اما توانایی چرخش بردارها را از آن تقلید می‌کنند.آنتون ترشچکین،فیزیکدان دانشگاه هاینریش هاینه دوسلدورف و هم‌نویسنده مقاله آلمانی گفت: ما اعداد مختلط را به وسیله اعداد حقیقی شبیه‌سازی می‌کنیم. نورث،فیلسوف فیزیک،با لو موافق است.او گفت: حتی اگر اعداد مختلط واقعاً ضروری نباشند،آن‌ها فرمولی را ایجاد می‌کنند که به نظر می‌رسد به طور خاص برای مکانیک کوانتومی مناسب است. هدف او شناسایی چیزی به طور خاص کوانتومی است که به آن تناسب خوب کمک می‌کند.یکی از احتمالات ممکن است اسپین باشد،خاصیتی از ذرات کوانتومی که معادل کلاسیکی ندارد. جوهر باقی‌مانده اعداد مختلط در نظریه‌های با مقادیر حقیقی برخی پژوهشگران را به تردید می‌اندازد؛گزارش‌های مرگ i ممکن است کمی اغراق‌آمیز باشد.ولتکو ودرال،فیزیکدان دانشگاه آکسفورد گفت: شما می‌توانید آن‌ها را هر طور که دوست دارید بنویسید،اما اجتناب‌ناپذیر است که آن‌ها باید دقیقاً همانند اعداد مختلط ضرب شوند. ترجیح او یافتن اصول ساده‌تر برای مکانیک کوانتومی است؛اصول شهودی که به نظریه‌پردازان اجازه دهد نظریه را به طور کامل به شکل جدیدی بازتعریف کنند. او گفت: ما واقعاً هیچ جایگزین واحدی برای نحوه انجام مکانیک کوانتومی ۱۰۰ سال پیش نداریم و سوال این است،چرا؟چرا نمی‌توانیم فراتر از این برویم؟ تشریح تصویر زیر: نظریه کوانتوم به اعداد مختلط نیاز ندارد، فیزیکدانان تیموتی هافرومون و میشا وودز در عنوان یک مقاله اخیر استدلال کردند. جیل نورت،فیلسوف فیزیک در دانشگاه راتگرز،می‌پرسد چرا اعداد مختلط این‌قدر برای مکانیک کوانتومی مناسب هستند. پایان منبع: https://www.quantamagazine.org/physicists-take-the-imaginary-numbers-out-of-quantum-mechanics-20251107/ #مکانیک_کوانتومی @Einstein_astronomy

آگاهی انسان از یک بُعد بالاتر می‌آید؛ادعای دانشمند،به این معنی که می‌تواند فراتر از دنیای فیزیکی باشد: وقتی به طور خلاقانه فکر می‌کنیم یا لحظات یورکا را تجربه می‌کنیم،ممکن است در واقع دسترسی به بُعدی فراتر از ادراک روزمره‌مان را باز کنیم، ٫طبق نظریه‌ای بحث‌برانگیز. بخش اول: شما در دنیایی سه‌بعدی زندگی می‌کنید.همه ما همینطوریم.می‌توانید به چپ،راست،جلو،عقب،بالا و پایین بروید.حالا موجودی را تصور کنید که می‌تواند مانند فشردن یک دکمه،به راحتی وارد و خارج از واقعیت شما شود،مانند ماهرترین استاد توهمات.این موجود که از محدودیت‌های فیزیکی دنیای ما رها شده،اکنون می‌تواند به سرعت در فواصل وسیع فضا سفر کند،از طریق ابعادی پنهان که برخی معتقدند فراتر از ادراک ما قرار دارند. اما اگر شما هم به همین شکل به این ابعاد بالاتر متصل بودید چه؟ اگر کلمه‌ای دیگر برای آن موجود فراطبیعی آگاهی بود،از جمله آگاهی خود شما؟ با وجود قرن‌ها مطالعه علمی،ماهیت آگاهی همچنان یک راز باقی مانده است.نظریه‌های متعددی برای توضیح این پدیده وجود دارد،از شبکه‌های عصبی در مغز گرفته تا الگوریتم‌های پیچیده شناختی،اما هیچ‌کدام جوهره آن را به طور قطعی درک نکرده‌اند.مایکل پراویکا،دکترای فیزیک و استاد دانشگاه نوادا،لاس وگاس،معتقد است که باید به ابعاد پنهان نگاه کنیم تا آگاهی را توضیح دهیم.به نظر او،آگاهی توانایی فراتر رفتن از دنیای فیزیکی را در لحظات آگاهی بالا دارد.مفهوم او با نظریه ابرابعادی مرتبط است،یا ایده‌ای که می‌گوید جهان ما فقط از سه بعدی که درک می‌کنیم تشکیل نشده است.در عوض،جهان ممکن است بخشی از یک شبکه بسیار بزرگ‌تر با ابعاد پنهان باشد،پراویکا پیشنهاد می‌کند. پراویکا ادعا می‌کند: اگر این نظریه بحث‌برانگیز درست از آب درآید،ما باید بپذیریم که نه تنها برخی موجودات ممکن است خارج از قلمرو فیزیکی زندگی کنند،آزاد از محدودیت‌های فضا و زمان،بلکه آگاهی ما نیز ممکن است چنین توانایی‌ای داشته باشد. مایکل پراویکا که یک مسیحی ارتدکس با دکترای هاروارد است،ابرابعادی بودن را راهی منحصر به فرد برای پیوند دادن پس‌زمینه علمی خود با باورهای دینی‌اش یافته است.به همین دلیل،او در حاشیه تفکر علمی سنتی قرار دارد و ایده‌های پذیرفته‌شده‌تر را به حد افراط می‌برد تا درباره موضوعات پیچیده فکر کند.پراویکا معتقد است ابرابعادی بودن مفهومی بسیار آشنا‌تر از آن چیزی است که ما فکر می‌کنیم.برای مثال،او ادعا می‌کند که عیسی می‌تواند یک موجود ابرابعادی باشد و تنها موجود از این نوع نیست. پراویکا در مصاحبه‌ای در سال ۲۰۲۴ می‌پرسد: طبق کتاب مقدس،عیسی پس از ۴۰ روز حضور در زمین به آسمان صعود کرد.چگونه می‌توانی اگر موجودی چهار بعدی هستی به آسمان صعود کنی؟ او می‌گوید: اما اگر تو ابربعدی باشی،سفر از دنیای آشنای ما به آسمان که می‌تواند دنیایی با ابعاد بالاتر یا بی‌نهایت باشد،بسیار آسان است. @Einstein_astronomy

‍ بخش سوم: فرضیات کلیدی: در سال ۲۰۲۱،گروهی از پژوهشگران از جمله نیکولا گیزن،فیزیکدانی در دانشگاه کانستراکتور و دانشگاه ژنو،متوجه شدند که می‌توانند با پیچیده‌تر کردن آزمایش بل،محدودیت‌های نظریه‌های با مقادیر حقیقی را آزمایش کنند.به طور معمول،آزمایش‌های بل شامل ایجاد یک جفت ذرات درهم‌تنیده است: ذراتی که حالات ممکن آن‌ها به هم مرتبط است،مانند فوتون‌هایی با قطبش‌های همبسته.این ذرات جدا شده و به دو شرکت‌کننده به نام‌های آلیس و باب فرستاده می‌شوند که قطبش‌های آن‌ها را اندازه‌گیری کرده و نتایج را مقایسه می‌کنند. تیم گیزن به جای آن،آزمایش بل سفارشی با دو منبع جداگانه از ذرات درهم‌تنیده و سه شرکت‌کننده: آلیس، باب و چارلی را در نظر گرفت. با انجام محاسبات،آن‌ها دریافتند که سقفی برای میزان همبستگی قطبش‌های ذرات درهم‌تنیده در نظریه کوانتومی با مقادیر حقیقی وجود دارد و سقف متفاوت و بالاتری برای نظریه کوانتومی با مقادیر مختلط وجود دارد.این دیگر مسئله سهولت محاسبات یا فلسفه نبود: آزمایش تجربی وجود داشت که می‌توانست مکانیک کوانتومی با مقادیر حقیقی را رد کند. مدتی بعد،گروهی در دانشگاه علوم و فناوری چین(USTC)در هفی این پروتکل را اجرا کردند و دریافتند که همبستگی‌های مشاهده شده بین فوتون‌های درهم‌تنیده بسیار فراتر از حد نظریه با مقادیر حقیقی است.اعداد مختلط برای توصیف این حالات کوانتومی ضروری به نظر می‌رسیدند.اما نتیجه آماری قوی، سوالات را خاموش نکرد. مایکل اپینگ،فیزیکدانی در مرکز هوافضای آلمان و یکی از نویسندگان مقاله جدید آلمانی گفت: اعداد مختلط فقط دو عدد حقیقی با برخی قواعد محاسباتی هستند.چرا نباید بتوان مکانیک کوانتومی را فقط با استفاده از اعداد حقیقی توصیف کرد؟ میشا وودز از مدرسه عالی نرمال در لیون و تیموتی هوفرومون از دانشگاه پاریس-سکلی،نویسندگان مقاله جدید فرانسوی،نیز شک داشتند.در مقاله ۲۰۲۱،گیزن و همکارانش فرضیه‌ای حیاتی درباره ضرب تنسور داشتند،عملیاتی ریاضی که بردارهای مختلط توصیف‌کننده ذره آلیس و ذره چارلی را به یک حالت درهم‌تنیده ترکیب می‌کند.گیزن و همکارانش فرض کردند که نسخه‌ای با مقادیر حقیقی نظریه کوانتومی از همان فرمولاسیون ریاضی ضرب تنسور برای ترکیب حالات استفاده می‌کند. اما تیم‌های فرانسوی و آلمانی استدلال می‌کنند که آن شکل ضرب تنسور قاعده نادرستی برای نظریه با مقادیر حقیقی است.به عنوان مثال،در فضای تخت،وتر مثلث قائم‌الزاویه همیشه a²+b²=c² است.اما این قاعده برای مثلثی در فضای خمیده،مانند مثلثی که روی سطح کره قرار دارد،صدق نمی‌کند.استدلال اخیر که توسط دو تیم پذیرفته شده،این است که ضرب تنسور استاندارد یک حالت خاص از یک کلاس کلی‌تر از قواعد ترکیب برداری است.آن‌ها قواعد ترکیب متفاوتی توسعه دادند تا نظریه‌های کوانتومی با مقادیر حقیقی ایجاد کنند که دقیقاً همان پیش‌بینی‌های نظریه کوانتومی مختلط را ارائه می‌دهند. تحولی جدید در محاسبات کوانتومی نیز نشان می‌دهد چگونه می‌توان از اعداد مختلط اجتناب کرد.کامپیوترهای کوانتومی از دروازه‌های منطقی برای دستکاری بیت‌های کوانتومی استفاده می‌کنند.یکی از دروازه‌های منطقی رایج،به نام دروازه T،بردار نمایانگر حالت بیت کوانتومی را در صفحه مختلط می‌چرخاند.در سپتامبر،کریگ گیدنی،کارشناس محاسبات کوانتومی در گوگل Quantum AI،روشی برای حذف دروازه‌های T از هر الگوریتم کوانتومی پیدا کرد،که به صورت عددی اثبات می‌کند محاسبات کوانتومی به اعداد مختلط نیاز ندارد. تشریح تصویر زیر: مایکل اپینگ،داگمار بروس،آنتون تروشچکین،پدرو باریوس هیتا و هرمان کامپرمن در مقاله‌ای اخیر مطرح کردند که استفاده از اعداد مختلط مسئله‌ای مربوط به راحتی است نه ضرورت. #مکانیک_کوانتومی @Einstein_astronomy

بخش چهارم: آشتی دادن این دو ایده به یک معضل منجر می‌شود: اگر اطلاعات حفظ شود،افق ممکن است مجبور شود به یک دیوار شعله‌ور از تابش -یک دیوار آتش- تبدیل شود که هر چیزی را که سعی در عبور دارد،می‌سوزاند.با این حال،مدل کرم ابریشمی اینشتین-روزن پیشنهاد می‌کند که تمایز بین سیاه‌چاله‌هایی با دیوارهای آتش و آن‌هایی که ندارند ممکن است آنقدر ظریف باشد که در عمل،تشخیص تفاوت ممکن نباشد. این مجموعه‌های کرم‌چاله‌ای چیزی هستند که فیزیکدانان آن‌ها را طراحی‌های حالت کوانتومی k می‌نامند؛مجموعه‌هایی از حالت‌ها که تا سطوح زیادی از اندازه‌گیری به طور آماری یکسان به نظر می‌رسند.به همین دلیل،نویسندگان پیشنهاد می‌کنند که فراتر از یک سطح خاص از تصادفی بودن،ممکن است اساساً بی‌معنی باشد که بپرسیم آیا یک سیاه‌چاله اصلاً دیوار آتش دارد یا خیر. پژوهشگران می‌گویند: تمایز دادن حالت‌هایی با دیوارهای آتش از آن‌هایی که ندارند بسیار دشوار است.در واقع،اگر بتوانیم نتیجه خود را به مقادیر نمایی بزرگ k تعمیم دهیم،عدم تمایز آنقدر قوی خواهد بود که خود سؤال درباره اینکه آیا یک حالت دیوار آتش دارد ممکن است بی‌معنی شود. این دیدگاه کل بحث را به کلی بازتعریف می‌کند.به جای اینکه دیوارهای آتش را به عنوان مرزهای فیزیکی در نظر بگیریم،ممکن است آن‌ها محدودیت‌های آماری بر آنچه که می‌توان درباره درون یک سیاه‌چاله دانست،باشند. در نتیجه‌ای جذاب،پژوهشگران اشاره می‌کنند که ریاضیات انتزاعی آن‌ها ممکن است روزی الهام‌بخش آزمایش‌های دنیای واقعی باشد.پیشرفت‌های اخیر در شبیه‌سازی کوانتومی و گرانش کوانتومی در آزمایشگاه قبلاً راه‌هایی را برای شبیه‌سازی فیزیک سیاه‌چاله با استفاده از مدارهای ابررسانا و کیوبیت‌های درهم‌تنیده نشان داده‌اند. پژوهشگران پیشنهاد می‌کنند که ساختارهای کرم‌چاله‌ای آن‌ها ممکن است در نهایت با استفاده از پس‌انتخاب یا الگوریتم‌های کوانتومی طراحی شده برای تکامل زمان-موهومی پیاده‌سازی شوند. پژوهشگران می‌گویند: جالب خواهد بود که این حالت‌ها را در آزمایشگاه بسازیم و مطالعه کنیم به عنوان راهی برای بررسی مستقیم درون سیاه‌چاله. اگر چنین آزمایش‌هایی ممکن شود،دانشمندان می‌توانند -برای اولین بار- آنالوگ‌هایی از درون سیاه‌چاله‌ها را که در داخل یک کامپیوتر کوانتومی شکل می‌گیرند و تکامل می‌یابند مشاهده کنند و به آزمایش بنیادهای خود فضا-زمان نزدیک‌تر شوند.در نهایت،مفهوم کرم‌های ابریشمی اینشتین-روزن ممکن است کمی خنده‌دار به نظر برسد.با این حال،این نظریه دیدگاه را تقویت می‌کند که هندسه،گرانش و شاید حتی جریان زمان از لایه‌های عمیق‌تر اطلاعات کوانتومی ناشی می‌شوند.هر بی‌نظمی در این کرم‌چاله‌های فرضی الگوهای قابل اندازه‌گیری از تصادفی بودن کوانتومی را منعکس می‌کند و چارچوب جدیدی برای بررسی چگونگی شکل‌گیری ساختار جهان از بنیادی‌ترین ارتباطات آن ارائه می‌دهد. پایان منبع: https://thedebrief.org/physicists-discover-einstein-rosen-caterpillars-might-be-hiding-inside-black-holes/ #مکانیک_کوانتومی #درهم_تنیدگی_کوانتومی #فضازمان @Einstein_astronomy

‍ بخش دوم: مقادیر غیرممکن: زندگی در آمستردام در سال ۱۶۳۷ در اوج تب لاله(هیجان هلندی‌ها برای گل‌ها که منجر به ارزش‌گذاری غیرممکن برای پیازهای لاله شد)،رنه دکارت با معادلاتی دست و پنجه نرم می‌کرد که راه‌حل‌های آن‌ها نیز به نظر می‌رسید مقادیر غیرممکن داشته باشند.با استفاده از معادله x³–6x²+13x−10=0 به عنوان مثال،دکارت نوشت که راه‌حل‌های آن همیشه واقعی نیستند؛بلکه گاهی فقط موهومی‌اند.گاهی هیچ مقداری وجود ندارد که با آنچه تصور می‌شود مطابقت داشته باشد.سه عددی که می‌توانید به جای x قرار دهید عبارتند از ۲،۲−i و ۲+i.دو عدد آخر،که هر کدام دارای بخش حقیقی و بخش موهومی به شکل a+ib هستند،به اعداد مختلط معروف شدند. دکارت آن‌ها را با تمسخر می‌نگریست،اما اعداد مختلط بعدها به دلیل کاربردشان در زمینه‌های متنوعی مانند هندسه،اپتیک و تحلیل سیگنال پذیرفته شدند. شرودینگر با اکراه به سهولت استفاده از آن‌ها در نظریه کوانتومی اذعان کرد.معادله او تکامل تابع موج را کنترل می‌کند،موجودیتی که حالت‌های کوانتومی ممکن یک جسم را نشان می‌دهد.(این حالت‌ها می‌توانند مانند امواج به صورت مخرب و سازنده تداخل کنند.)تابع موج شرودینگر دارای مقدار مختلط بود،اگرچه اندازه‌گیری‌های واقعی سیستم‌های کوانتومی همیشه مقادیر حقیقی بازمی‌گردانند. بیل ووتِرز،نظریه‌پرداز اطلاعات کوانتومی در کالج ویلیامز،گفت: نظریه کوانتومی واقعاً اولین نظریه فیزیکی است که اعداد مختلط به نظر می‌رسد درست در مرکز آن قرار دارند. یکی از راه‌های نمایش عدد مختلط مانند a+ib به صورت نقطه‌ای روی یک صفحه است،جایی که a موقعیت روی محور x(که می‌توان آن را خط اعداد حقیقی در نظر گرفت)و b موقعیت روی محور y موهومی است.هر عدد مختلط یک پیکان است که به آن بردار گفته می‌شود و از مبدأ به مختصات مختلط (a,b) اشاره می‌کند.این بردارهای مختلط از ریاضیات غیرمعمول اعداد مختلط پیروی می‌کنند: به عنوان مثال،ضرب در i بردار را ۹۰ درجه می‌چرخاند. این ویژگی‌ها آن‌ها را برای حالت‌های کوانتومی تابع موج که بردارهایی با قوانین ترکیب عجیب هستند،مناسب می‌کرد. فیزیکدانان گهگاه تلاش کردند بردارهای معادلی با اعداد حقیقی تعریف کنند.در سال ۱۹۶۰،فیزیکدان سوئیسی ارنست اشتوکلبرگ مکانیک کوانتومی با مقدار حقیقی توسعه داد که تابع موج را از فضای مختلط به فضای حقیقی نگاشت،با استفاده از چند ترفند برای تقلید چرخش‌ها حول محور موهومی با اعداد حقیقی.اما جایی که نظریه مختلط فشرده بود،نظریه حقیقی دست و پا گیر بود.تابع موج برای دو ذره شامل چهار عدد مختلط است؛گسترش فرمول‌بندی اشتوکلبرگ به دو ذره توصیف را به ۱۶ عدد حقیقی افزایش می‌دهد. با وجود دست و پا گیر بودن نظریه‌های کوانتومی با مقدار حقیقی،در سال‌های ۲۰۰۸ و ۲۰۰۹،دو گروه نشان دادند که امکان استفاده از این نظریه‌ها برای بازسازی نتایج استاندارد آزمایش بل -یک آزمایش حیاتی برای بررسی ویژگی‌های نظریه کوانتومی- وجود دارد.ووتِرز گفت: برای بسیاری از موارد،واقعاً می‌توان با نظریه حقیقی کنار آمد. اما آیا نظریه با مقدار حقیقی همیشه نتایج یکسانی تولید خواهد کرد؟ تشریح تصویر زیر: اروین شرودینگر از اینکه معادله‌ای که به نام اوست از اعداد مختلط استفاده می‌کند،ناراضی بود.او امیدوار بود جایگزینی برای آن پیدا کند.اما معادله‌اش همچنان باقی مانده است. در مقاله‌ای در سال ۲۰۲۱ در نشریه Nature،مارک-اولیویه رنو(بالا)،نیکولا گیزن و شش نویسنده همکار آزمایشی طراحی کردند که هر نظریه کوانتومی مبتنی بر اعداد حقیقی را رد می‌کرد.این آزمایش بعداً انجام شد.اما کارهای امسال نشان داده‌اند که این آزمایش بر فرضی ناپسند استوار بوده است. #مکانیک_کوانتومی @Einstein_astronomy

بخش سوم: پژوهشگران می‌گویند: ما این را با استخراج تطابق بین یک مفهوم میکروسکوپی از تصادفی بودن کوانتومی و طول هندسی کرم‌چاله کمّی می‌کنیم.این رابطه‌ای از نوع پیچیدگی=هندسه را رسمی می‌کند.به زبان ساده‌تر،هرچه اطلاعات کوانتومی بین دو سیاه‌چاله بیشتر درهم‌ریخته شود،کرم‌چاله‌ای که آن‌ها را به هم متصل می‌کند،طولانی‌تر و پیچیده‌تر می‌شود.با ساختن این کرم‌چاله‌های به اصطلاح کاترپیلار اینشتین-روزن،پژوهشگران راه ملموسی برای تصور آنچه درون یک سیاه‌چاله معمولی ممکن است باشد،ارائه می‌دهند.به جای اینکه درون آن صاف یا کاملاً منظم باشد،به صورت آماری تصادفی و به طور دینامیکی پیچیده به نظر می‌رسد؛یک هندسه آشفته که خود توسط درهم‌تنیدگی کوانتومی شکل گرفته است. این یافته‌ها نشان می‌دهند که حتی در آشفتگی ظاهری سیستم‌های کوانتومی،هندسه فضا-زمان ویژگی‌ای پایدار باقی می‌ماند که به طور مداوم از درهم‌تنیدگی پدید می‌آید.این موضوع چالش‌هایی را برای استدلال‌های دیرینه‌ای ایجاد می‌کند که می‌گویند درون‌های معمولی سیاه‌چاله نمی‌توانند نیمه‌کلاسیک باشند؛آن‌هایی که ادعا می‌کنند حالات تصادفی کوانتومی منجر به دیوارهای آتش یا فروپاشی‌های خشونت‌آمیز فضا-زمان در نزدیکی افق رویداد می‌شوند.نویسندگان به جای آن استدلال می‌کنند که مدل‌های آن‌ها درون‌های صاف و گسترده‌ای را فراتر از این محدودیت‌ها حفظ می‌کنند. پژوهشگران می‌گویند: مجموعه‌های کاترپیلار ساخته شده در این نامه،پنجره‌ای به ساختار عمومی فضای هیلبرت سیاه‌چاله در هر نظریه‌ای از گرانش با ماده کم‌انرژی فراهم می‌کنند.این ساختار و نتیجه اصلی از شکل بسیار کلی‌تری از ER=EPR حمایت می‌کند و به نظر می‌رسد با استدلال‌هایی که علیه نیمه‌کلاسیک بودن درون‌های معمولی هستند،در تناقضی قرار دارد. به عبارت دیگر،این مطالعه پیشنهاد می‌کند که حتی سیاه‌چاله‌های بسیار تصادفی و با عدم قطعیت بالا ممکن است هنوز درون‌های فضا-زمانی منسجم داشته باشند.آن‌ها ممکن است پیچیده و آشفته باشند،اما نابود نمی‌شوند.این یافته‌ها همچنین به یکی از پیچیده‌ترین مشکلات فیزیک مدرن اشاره دارند: پارادوکس دیوار آتش سیاه‌چاله. در اصل،این پارادوکس نمایانگر تضاد عمیقی بین قوانین مکانیک کوانتومی و پیش‌بینی‌های نسبیت عام است.نظریه کوانتومی پیشنهاد می‌کند که اطلاعات هرگز واقعاً از دست نمی‌رود،حتی اگر به درون سیاه‌چاله سقوط کند.با این حال،نظریه نسبیت عام اینشتین اصرار دارد که عبور از افق رویداد باید بدون حادثه باشد،بدون انفجار ناگهانی انرژی یا تخریب. #مکانیک_کوانتومی #درهم_تنیدگی_کوانتومی #فضازمان @Einstein_astronomy

‍ فیزیکدان‌ها اعداد موهومی را از مکانیک کوانتومی حذف کردند: مکانیک کوانتومی سرانجام به طور انحصاری با اعداد حقیقی فرموله شده است و معمای ریاضی در قلب این نظریه را به دوره‌ای جدید از بررسی‌ها وارد کرده است. بخش اول: یک قرن پیش،رفتار عجیب اتم‌ها و ذرات بنیادی فیزیکدانان را به فرمول‌بندی نظریه‌ای جدید از طبیعت واداشت.آن نظریه،مکانیک کوانتومی،موفقیت فوری یافت و با محاسبات دقیق انتشار و جذب نور توسط هیدروژن ارزش خود را اثبات کرد.اما یک مشکل وجود داشت.معادله مرکزی مکانیک کوانتومی شامل عدد موهومی i بود،جذر منفی یک. فیزیکدانان می‌دانستند که i یک ساختار ریاضی خیالی است.کمیت‌های فیزیکی واقعی مانند جرم و تکانه هرگز وقتی مربع می‌شوند مقدار منفی نمی‌دهند.با این حال،این عدد غیرواقعی که به صورت i²=−1 رفتار می‌کند،به نظر می‌رسید در قلب دنیای کوانتومی قرار دارد. پس از استخراج معادله‌ای که پر از i بود -اساساً قانون حرکت برای موجودات کوانتومی- اروین شرودینگر ابراز امیدواری کرد که این معادله با نسخه‌ای کاملاً حقیقی جایگزین شود.(او در سال ۱۹۲۶ نوشت: بدون شک در حال حاضر نوعی خامی در شکل معادله وجود دارد.)با وجود نارضایتی شرودینگر،i باقی ماند و نسل‌های جدید فیزیکدانان بدون نگرانی زیاد از معادله او استفاده کردند. سپس، گدر سال ۲۰۲۱،نقش اعداد موهومی در نظریه کوانتومی توجه تازه‌ای را جلب کرد.تیمی از پژوهشگران روشی تجربی پیشنهاد دادند تا مشخص کنند آیا i برای نظریه کوانتومی ضروری است یا صرفاً یک تسهیلات ریاضی است.دو تیم به سرعت آزمایش‌های پیچیده‌ای را انجام دادند و شواهد ظاهراً قاطع یافتند که نظریه کوانتومی به i نیاز دارد.با این حال،امسال،مجموعه‌ای از مقالات آن نتیجه را واژگون کرده است. در ماه مارس،گروهی از نظریه‌پردازان مستقر در آلمان مطالعات ۲۰۲۱ را رد کردند و نسخه‌ای حقیقی از نظریه کوانتومی ارائه دادند که دقیقاً معادل نسخه استاندارد است.دو نظریه‌پرداز در فرانسه با فرمول‌بندی خود از نظریه کوانتومی حقیقی پیگیری کردند و در سپتامبر،پژوهشگر دیگری از دیدگاه محاسبات کوانتومی به این سوال پرداخت و به همان پاسخ رسید: i برای توصیف واقعیت کوانتومی ضروری نیست. اگرچه نظریه‌های حقیقی از استفاده صریح i اجتناب می‌کنند،اما ویژگی‌های خاص حساب آن را حفظ می‌کنند.این موضوع باعث شده برخی تعجب کنند که آیا جنبه موهومی مکانیک کوانتومی -یا حتی خود واقعیت- واقعاً از بین رفته است یا خیر. جیل نورت،فیلسوف فیزیک در دانشگاه راتگرز،گفت: فرمول‌بندی ریاضی راهنمایی می‌کند که ما درباره ماهیت دنیای فیزیکی چه استنباطی کنیم. تشریح تصویر زیر: عدد موهومی i،که یک اختراع ریاضی است و به عنوان جذر منفی یک تعریف شده است،مدت‌هاست که حضوری ناراحت‌کننده در معادلات فیزیک کوانتوم داشته است. #مکانیک_کوانتومی @Einstein_astronomy

بخش دوم: به طور سنتی،این پل با حالت دوگانه ترموفیلد(TFD)که به دقت تنظیم شده است مدل‌سازی می‌شود؛یک ساختار ریاضی که دو سیاه‌چاله یکسان را در تعادل حرارتی کامل نشان می‌دهد.با این حال،همان‌طور که نویسندگان بیان می‌کنند،TFD نسبتاً غیرمعمول است. سیاه‌چاله‌های واقعی نامرتب هستند و به طور مداوم توسط حرکت آشفته ذرات و تابش اطرافشان مختل می‌شوند.مطالعه جدید سوال عمیق‌تری مطرح می‌کند: یک حالت درهم‌تنیده معمولی بین دو سیاه‌چاله واقعاً چگونه به نظر می‌رسد؟ پاسخ پژوهشگران تصویری بسیار عجیب‌تر ارائه می‌دهد.با استفاده از مجموعه‌های ریاضی پیشرفته و مدارهای کوانتومی تصادفی،تیم مدل‌سازی کرد که چگونه سیاه‌چاله‌ها زمانی که تحت نیروهای نرم و قابل پیش‌بینی نیستند بلکه تحت دینامیک‌های پر سر و صدا و تصادفی که بیشتر بازتاب‌دهنده طبیعت خود هستند،تکامل می‌یابند.با پیشرفت این سیستم‌ها،درون آن‌ها تونل‌های کرم‌چاله منظم باقی نمی‌ماند؛بلکه به هندسه‌های بلند،ناهموار و پر از برآمدگی تبدیل می‌شوند.پژوهشگران این ساختارهای ریاضی را پل‌های اینشتین-روزن نامیدند. برخلاف کرم‌چاله‌های ساده و متقارن که اغلب در داستان‌های علمی تخیلی تصویر می‌شوند،کرم‌های اینشتین-روزن بسیار نامنظم هستند.آن‌ها از نواحی نوسانی فضا-زمان تشکیل شده‌اند که توسط شبکه‌های متراکم درهم‌تنیدگی کوانتومی به هم متصل شده‌اند.هر برآمدگی یا انحراف متناظر با ناهمگونی‌های محلی -تغییرات کوچک در میدان‌های کوانتومی که هندسه داخلی را تشکیل می‌دهند- است.در مدل پژوهشگران،این کرم‌چاله‌ها به طور طبیعی از مجموعه‌های حالت‌های درهم‌تنیده سیاه‌چاله‌ها پدید می‌آیند.هرچه سیستم سیاه‌چاله بیشتر تحت دینامیک تصادفی تکامل یابد،کرم‌چاله بلندتر و پیچیده‌تر می‌شود. در زمان‌های بسیار دیر،این کرم‌چاله‌ها به طور آماری شبیه آنچه نویسندگان حالت‌های درهم‌تنیده تعادلی معمولی می‌نامند -محتمل‌ترین پیکربندی‌های دو سیاه‌چاله در جهان- می‌شوند.مهم‌تر از همه،مقاله این رابطه را کمی‌سازی می‌کند.تیم رابطه‌ای را که همبستگی طول-تصادفی می‌نامند استخراج کرد که نشان می‌دهد طول هندسی یک کرم‌چاله با درجه تصادفی بودن کوانتومی -یا پیچیدگی- حالت زیربنایی افزایش می‌یابد.این اصل که پیچیدگی برابر با هندسه است که مدت‌ها در گرانش کوانتومی مشکوک بود،به صورت رسمی بیان می‌شود. #مکانیک_کوانتومی #درهم_تنیدگی_کوانتومی #فضازمان @Einstein_astronomy

بخش ششم: شکستن سد: ماسپرو در حال جستجو در ادبیات ریاضی برای هر چیزی بود که بتواند به او کمک کند.مشکل،به نظر او،این بود که باید به نوعی محاسباتی را که باید انجام دهد ساده‌تر کند.او کتابی پیدا کرد که در آن دورون زایلبرگر،ریاضیدانی از دانشگاه راتگرز،روش‌های الگوریتمی برای انجام محاسبات جبری دشوار روی کامپیوتر را شرح داده بود.ماسپرو که نتوانست آن‌ها را برای مورد خود تطبیق دهد،مستقیماً با زایلبرگر تماس گرفت. ایمیل او به زایلبرگر اینگونه آغاز شد: ما اخیراً با برخی مسائل ترکیبیاتی مواجه شده‌ایم که نمی‌توانیم حل کنیم.ما تعجب می‌کنیم که آیا می‌توانید به ما کمک کنید. زایلبرگر علاقه‌مند شد: این سؤال دقیقاً مورد علاقه من بود. با کمی تلاش،توانست کامپیوتر خود را که آن را شالوش ب. اخاد می‌نامد(و به عنوان هم‌نویسنده در تمام مقالاتش ظاهر می‌شود)وادار کند تا جمع‌های ۲۰۰۰ ایزوله اول را محاسبه کند و تأیید کند که خروجی‌ها همه مثبت هستند و با الگویی که تیم ایتالیایی شناسایی کرده بود مطابقت دارند.سپس از شبکه علاقه‌مندان به جبر کامپیوتری خود کمک خواست و پیشنهاد داد که ۱۰۰ دلار به دایرةالمعارف آنلاین دنباله‌های عددی به نام هر کسی که بتواند اثبات کند این الگو برای همیشه ادامه دارد،اهدا کند. در فوریه ۲۰۲۴،زایلبرگر مبلغ را پرداخت کرد.پس از تبادل طولانی ایمیل با دو تن از همکاران مکررش،با اثبات کاملی بازگشت که نشان می‌داد جمع‌ها هرگز برابر صفر نخواهند شد. دکونینک و اولیوراس درست گفته بودند: ایزوله‌های آن‌ها واقعی بودند.این نتیجه به این معنی است که ریاضیدانان اکنون دقیقاً می‌دانند کدام نوع اختلالات موج استوکس را از بین می‌برد و کدام نه؛چیزی که آن‌ها دو قرن است امیدوار به درک آن بوده‌اند. اولیوراس گفت: این دقیقاً مثل این است که،واو،ممنونم. این همچنین کار بیشتری برای ریاضیدانان باقی می‌گذارد.چرا امواج به این الگوی متناوب زندگی و مرگ دارند؟ او گفت: باشه،آن ایزوله‌ها واقعی بودند.حالا باید به آن‌ها توجه کنیم. این نتیجه تنها جدیدترین مقاله در موجی از مقالات اخیر است که هدفشان روشن کردن ریاضیات امواج آب است.ریاضیدانان با ترکیب پیشرفت‌های تکنیک‌های محاسباتی و نظری،درک بهتری از راه‌حل‌های معادلات اویلر پیدا می‌کنند و به آن‌ها اجازه می‌دهد تا حدس‌های بیشتری درباره رفتار امواج اثبات کنند.ماسپرو و همکارانش امیدوارند که روش‌هایشان اکنون بتواند برای حل مسائل دیگر در این حوزه استفاده شود. در مورد امواجی که توسط باد بورا بیرون پنجره دفتر ماسپرو ایجاد شده‌اند و کاهش نهایی آن‌ها به آب آرام؛در حال حاضر،او نمی‌تواند با اطمینان بگوید که آیا ریاضیات تیمش این پدیده دقیق را توضیح می‌دهد یا نه. او گفت: نمی‌دانم آیا ارتباطی وجود دارد.اما دوست دارم فکر کنم که همان ناپایداری‌ها هستند. پایان منبع: https://www.wired.com/story/the-hidden-math-of-ocean-waves-crashes-into-view/ #امواج @Einstein_astronomy

فیزیکدانان کشف کردند که پل‌های انیشتین-روزن ممکن است درون سیاه‌چاله‌ها پنهان شده باشند: بخش اول: وقتی آلبرت انیشتین و ناتان روزن برای اولین بار پل‌هایی را تصور کردند که بخش‌های دوردست فضا-زمان را به هم متصل می‌کرد،احتمالاً هرگز تصور نمی‌کردند که این پل‌ها با پیچیدگی کوانتومی در حال حرکت باشند.با این حال،بر اساس یک مطالعه نظری جدید،دقیقاً همین چیزی است که رایج‌ترین سیاه‌چاله‌های جهان ممکن است در خود داشته باشند؛شبکه‌های گسترده و درهم‌تنیده‌ای از کرم‌چاله‌های نیمه‌کلاسیکی که پل‌های انیشتین-روزن نامیده می‌شوند. در تحقیقی که در Physical Review Letters منتشر شده است،فیزیکدانان دکتر خاویر م. ماگان از Instituto Balseiro،دکتر مارتین ساسیِتا و دکتر برایان سوینگِل از دانشگاه براندیس مدلی پیشگامانه معرفی می‌کنند که نشان می‌دهد درون سیاه‌چاله‌های معمولی تونل‌های صاف و متقارن نیستند،بلکه هزارتوهای گسترده و آشفته‌ای از درهم‌تنیدگی کوانتومی هستند.یافته‌های آن‌ها بر ایده جسورانه‌ای گسترش می‌یابد که کرم‌چاله‌ها -تونل‌های نظری در فضا-زمان- ممکن است در واقع تجلی‌های فیزیکی درهم‌تنیدگی کوانتومی باشند،پیوند مرموزی که اجازه می‌دهد ذرات فوراً بر یکدیگر در فواصل بسیار دور تأثیر بگذارند. حالت‌ها شامل کرم‌های انیشتین-روزن بسیار طولانی هستند،پژوهشگران می‌گویند: کرم‌چاله‌های نیمه‌کلاسیکی با تعداد زیادی ناهمگونی ماده،تمایز این مجموعه‌ها از حالت‌های معمول درهم‌تنیده سیاه‌چاله‌ها دشوار است.ایده ER=EPR که ده سال پیش توسط فیزیکدانان دکتر خوان مالداسنا و دکتر لئونارد ساسکایند مطرح شد،ادعای جسورانه‌ای دارد: اینکه ساختار فضا-زمان و ارتباطات نامرئی بین ذرات درهم‌تنیده در واقع دو بیان از یک واقعیت بنیادی یکسان هستند. به زبان ساده،هرگاه دو ذره -یا حتی دو سیاه‌چاله- به صورت کوانتومی درهم‌تنیده شوند،ممکن است توسط یک کرم‌چاله کوچک و پنهان به نام پل انیشتین-روزن به هم متصل شده باشند.هیچ چیزی نمی‌تواند از طریق این پل عبور کند،اما این پل تصویری چشمگیر ارائه می‌دهد تا درباره چگونگی ارتباط اطلاعات و هندسه در عمیق‌ترین سطوح واقعیت فکر کنیم. #مکانیک_کوانتومی #درهم_تنیدگی_کوانتومی #فضازمان @Einstein_astronomy

‍ بخش پنجم: برای سال‌ها،هیچ‌کس نتوانست پیشرفتی حاصل کند. سپس،در کارگاه سال ۲۰۱۹،دکونینک به ماسپرو و تیمش نزدیک شد.او می‌دانست که آن‌ها تجربه زیادی در مطالعه ریاضیات پدیده‌های موج‌مانند در فیزیک کوانتومی دارند.شاید آن‌ها بتوانند راهی پیدا کنند تا اثبات کنند که این الگوهای چشمگیر از معادلات اویلر ناشی می‌شوند. گروه ایتالیایی بلافاصله شروع به کار کردند.آن‌ها با پایین‌ترین مجموعه فرکانس‌ها که به نظر می‌رسید باعث مرگ امواج می‌شوند،شروع کردند.ابتدا،از تکنیک‌های فیزیکی استفاده کردند تا هر یک از این ناپایداری‌های فرکانس پایین را به صورت آرایه‌ها یا ماتریس‌هایی از ۱۶ عدد نمایش دهند.این اعداد نحوه رشد و تغییر شکل امواج استوکس را در طول زمان رمزگذاری می‌کردند.ریاضیدان‌ها متوجه شدند که اگر یکی از اعداد در ماتریس همیشه صفر باشد،ناپایداری رشد نخواهد کرد و امواج باقی خواهند ماند.اگر عدد مثبت باشد،ناپایداری رشد کرده و در نهایت امواج را نابود می‌کند. کیتی اولیوراس،دانشگاه سیاتل برای نشان دادن اینکه این عدد برای اولین دسته از ناپایداری‌ها مثبت است،ریاضیدان‌ها مجبور بودند یک جمع عظیم را محاسبه کنند.این کار ۴۵ صفحه و تقریباً یک سال زمان برد تا حل شود.پس از انجام این کار،توجه خود را به بازه‌های بی‌نهایت زیادی از اختلالات موج‌کش با فرکانس بالاتر -ایزوله‌ها- معطوف کردند. ابتدا،آن‌ها یک فرمول کلی -یک جمع پیچیده دیگر- یافتند که عدد مورد نیاز برای هر ایزولا را به آن‌ها می‌داد.سپس از یک برنامه کامپیوتری برای حل فرمول برای ۲۱ ایزولای اول استفاده کردند.(بعد از آن،محاسبات برای کامپیوتر بیش از حد پیچیده شد.)اعداد همه مثبت بودند،همان‌طور که انتظار می‌رفت و همچنین به نظر می‌رسید که یک الگوی ساده را دنبال می‌کنند که نشان می‌داد برای همه ایزولای دیگر نیز مثبت خواهند بود. اما یک الگو اثبات نیست و ماسپرو و همکارانش مطمئن نبودند چگونه باید ادامه دهند.بنابراین به جامعه جهانی کارشناسان کامپیوتر برای کمک مراجعه کردند. تشریح تصویر زیر: برنارد دکونینک و کتی اولیوراس الگوی عجیبی را در مطالعات محاسباتی پایداری موج کشف کردند. #امواج @Einstein_astronomy

‍ بخش ششم: فیزیک دیجیتال: به عنوان اطلاعات خالص: در یک جهان هولوگرافیک،تمام داده‌های مربوط به فضای سه‌بعدی می‌تواند روی یک سطح دوبعدی جا بگیرد،مشابه نحوه‌ای که یک کامپیوتر بازی‌های سه‌بعدی را روی یک دیسک صاف ذخیره می‌کند و برخی پژوهشگران حتی مدل‌های اسباب‌بازی از چگونگی ساخت فضا و زمان از بیت‌های کوانتومی ساخته‌اند.واقعیت ممکن است در عمیق‌ترین سطح خود اساساً محاسباتی باشد. حداکثر آنتروپی ممکن به جای حجم، به مساحت مرز بستگی دارد،پس تصور کنید تراشه‌های حافظه کامپیوتر را در یک توده بزرگ روی هم انباشته کنید که تعداد ترانزیستورها با حجم افزایش می‌یابد،همراه با کل آنتروپی ترمودینامیکی،اما به طور شگفت‌انگیزی ظرفیت نهایی نظری اطلاعات فضا تنها با مساحت سطح افزایش می‌یابد.جهان قابل مشاهده شامل حدود 90^10 ذره است که اصولاً می‌توان آن‌ها را درون یک کره به قطر یک دهم سال نوری جا داد،اگرچه اعداد بسیار بزرگ‌تر که نیازمند کره‌ای تقریباً به اندازه خود جهان هستند کاملاً محتمل است.این نشان می‌دهد که اطلاعات،نه ماده یا انرژی،ممکن است بنیادی‌ترین واحد ارزشی باشد. مرز نهایی درک کیهانی: این نظریه‌های شگفت‌انگیز نمایانگر جسورانه‌ترین تلاش‌های بشریت برای درک جایگاه ما در هستی هستند.چه ما در یک هولوگرام که از مرزهای کیهانی تابانده شده زندگی کنیم،چه به دلیل نیروهای نامرئی از فراتر از جهانمان در فضا سرگردان باشیم،یا فقط یکی از شاخه‌های بی‌نهایت واقعیت‌های موازی را تجربه کنیم،هر امکان فرضیات بنیادی ما درباره واقعیت را به چالش می‌کشد. طبیعت همواره عجیب‌تر از آن چیزی بوده که تصور می‌کردیم.از مکانیک کوانتومی که نشان می‌دهد ذرات به طور همزمان در چندین حالت وجود دارند تا نسبیت که نشان می‌دهد فضا و زمان قابل تغییرند،طبیعت به نظر می‌رسد از به چالش کشیدن شهود ما لذت می‌برد.این نظریه‌ها آن مرزها را حتی بیشتر جلو می‌برند و پیشنهاد می‌کنند که هر چیزی که ما واقعی می‌دانیم ممکن است اساساً متفاوت از آنچه به نظر می‌رسد باشد. آنچه بیش از همه مرا جذب می‌کند این است که این‌ها فقط بازی‌های انتزاعی ریاضی نیستند.آن‌ها تلاش‌های جدی ذهن‌های درخشان برای حل مشکلات واقعی در درک ما از کیهان‌شناسی و فیزیک هستند.آیا انتظار داشتید که عمیق‌ترین سوالات درباره وجود به چنین احتمالات رادیکالی منجر شود؟ پایان منبع: https://discoverwildscience.com/10-wild-theories-about-the-universe-1-374331/ #کیهانشناسی @Einstein_astronomy

‍ بخش چهارم: جزایر عجیب: ماسپرو هرگز به این فکر نکرده بود که چرا امواجی که از خلیج تریسته خارج می‌شوند در حال از بین رفتن هستند.الهام او در نهایت از یک کامپیوتر آمد،نه از صحنه بیرون پنجره‌اش. در یک کارگاه آموزشی در سال ۲۰۱۹ درباره ریاضیات امواج،او و همکارانش با برنارد دکونینک،ریاضیدان کاربردی دانشگاه واشنگتن ملاقات کردند که همراه با کتی اولیوراس از دانشگاه سیاتل،در حال نقشه‌برداری از تمام ناپایداری‌های مختلفی بودند که می‌توانستند امواج استوکس را تخریب کنند.چند سال قبل،این دو نفر الگوی شگفت‌انگیزی را مشاهده کرده بودند و نتوانسته بودند از فکر کردن به آن دست بردارند. وقتی یک قطار کامل از امواج استوکس با اختلالی مواجه می‌شود که شکل امواج را تغییر می‌دهد،گاهی اثرات این اختلال رشد می‌کند و کل قطار را نابود می‌کند و گاهی به سختی تداخل ایجاد می‌کند.نتیجه به فرکانس اختلال بستگی دارد؛یعنی چقدر نسبت به طول موج اصلی نوسان می‌کند.یک کایاک که موجی با نوسانات کوتاه و مکرر تولید می‌کند،ضربه‌ای با فرکانس بالاتر نسبت به یک کشتی بزرگ اقیانوس‌پیما که نوسانات طولانی‌تر و کندتری تولید می‌کند،وارد می‌کند. به طور کلی،ریاضیدانان انتظار دارند که امواج راحت‌تر از اختلالات با فرکانس بالاتر مانند اختلالات قایق کایاک بهبود یابند،زیرا تأثیرات آن‌ها محدود به ناحیه کوچکتری از موج عبوری در هر لحظه است.از سوی دیگر،ردپای کشتی اقیانوس‌پیما می‌تواند کل موج را به طور همزمان تحت تأثیر قرار دهد و آن را به طور دائمی مختل کند. ناپایداری‌های بنجامین-فیر ناشی از اختلالات با فرکانس پایین هستند. در سال ۲۰۱۱،دکونینک و اولیوراس اختلالات مختلفی با فرکانس‌های بالاتر و بالاتر شبیه‌سازی کردند و مشاهده کردند که چه اتفاقی برای امواج استوکس می‌افتد.همان‌طور که انتظار داشتند،برای اختلالاتی با فرکانس بالاتر از یک حد معین،امواج پایدار ماندند. اما وقتی این دو نفر به افزایش فرکانس ادامه دادند،ناگهان دوباره شاهد تخریب شدند.اولیوراس ابتدا نگران بود که برنامه کامپیوتری اشکال داشته باشد. او گفت: بخشی از من فکر می‌کرد این نمی‌تواند درست باشد.اما هر چه بیشتر بررسی کردم،این پدیده بیشتر ادامه داشت. در واقع،با افزایش فرکانس اختلال، یک الگوی متناوب ظاهر شد.ابتدا بازه‌ای از فرکانس‌ها وجود داشت که امواج ناپایدار می‌شدند.پس از آن بازه‌ای از پایداری بود که به دنبال آن بازه‌ای دیگر از ناپایداری آمد و این روند ادامه داشت. دکونینک و اولیوراس یافته خود را به صورت یک فرضیه غیرمنتظره منتشر کردند: این مجمع‌الجزایر ناپایداری‌ها تا بی‌نهایت ادامه دارد.آن‌ها تمام بازه‌های ناپایدار را ایزوله نامیدند؛کلمه ایتالیایی به معنی جزایر. این موضوع عجیب بود. این دو نفر هیچ توضیحی برای اینکه چرا ناپایداری‌ها دوباره ظاهر می‌شوند،چه برسد به اینکه بی‌نهایت بار تکرار شوند، نداشتند.حداقل می‌خواستند اثباتی داشته باشند که مشاهده شگفت‌انگیزشان درست است. تشریح تصویر زیر: لیویا کورسی شیفتهٔ طبیعت آشفته و غیرقابل پیش‌بینی اقیانوس و ریاضیات حاکم بر آن است. #امواج @Einstein_astronomy

‍ بخش پنجم: جهان سیاهچاله: تولد درون غول‌های کیهانی: مدل مه‌بانگ با نقطه‌ای با چگالی بی‌نهایت آغاز می‌شود که در آن قوانین فیزیک از کار می‌افتند که یک مشکل نظری عمیق است و نشان می‌دهد که آغاز به طور کامل درک نشده است،بنابراین پژوهشگران آن مدل را زیر سؤال بردند و به جای نگاه به بیرون،از زاویه‌ای متفاوت به درون نگاه کردند.اگر کل کیهان ما از درون یک سیاهچاله بیرون آمده باشد چه؟ این جهش کاملاً در چارچوب نسبیت عام همراه با اصول پایه‌ای مکانیک کوانتومی رخ می‌دهد و آنچه در سمت دیگر ظاهر می‌شود،جهانی است که به طرز شگفت‌انگیزی شبیه جهان ماست،با جهشی که به طور طبیعی مرحله‌ای از انبساط شتاب‌دار را تولید می‌کند که توسط فیزیک خود جهش هدایت می‌شود.مدل جهان سیاهچاله بیش از آنکه مشکلات فنی کیهان‌شناسی استاندارد را حل کند،دیدگاه جدیدی درباره جایگاه ما در کیهان ارائه می‌دهد و نشان می‌دهد که جهان کمی خمیده است،مانند سطح زمین. جهان‌های متعدد: نسخه‌های بی‌نهایت از شما: فیزیکدان اروین شرودینگر آزمایشی فکری را تصور کرد که در آن گربه‌ای درون جعبه‌ای مات قرار دارد که به دستگاهی متصل است که یک ذره منفرد را رصد می‌کند و اگر ذره کاری انجام دهد گربه کشته می‌شود،اگر کار دیگری انجام دهد گربه زنده می‌ماند،بنابراین وضعیت گربه مستقیماً به یک ذره زیراتمی وابسته است.این پارادوکس مشهور چیزی عمیق درباره واقعیت خود نشان می‌دهد. اگر صبر کنیم و دوباره به جعبه برگردیم،بدون نگاه کردن چه می‌توانیم درباره گربه بگوییم؟ بر اساس درک فعلی ما از نظریه کوانتوم،پاسخ این است که گربه هم زنده است و هم مرده.به جای اینکه فکر کنیم معادلات کوانتومی به ما احتمال می‌گویند،ساده‌ترین تفسیر این است که ما اشتباه می‌کردیم که فکر کنیم ذرات می‌توانند در هر زمان در یک مکان واحد باشند و در واقع نسخه‌های زیادی از واقعیت وجود دارد که دامنه به ما می‌گوید چه کسری از جهان‌ها در چندجهانی ذرات را در مکان‌های خاص دارند.هر اندازه‌گیری کوانتومی واقعیت را به بی‌شمار جهان موازی تقسیم می‌کند که هر کدام نسخه‌ای متفاوت از شما را با تجربه‌ای متفاوت در بر دارند. #کیهانشناسی @Einstein_astronomy

بخش سوم: با این حال،استوکس توانست یک فرضیه ارائه دهد: اینکه ممکن است سطح آب امواجی با فاصله‌های مساوی تشکیل دهد که در یک جهت حرکت می‌کنند. در دهه ۱۹۲۰،ریاضیدانان فرضیه استوکس را اثبات کردند.علاوه بر این،آن‌ها دریافتند که اگر هیچ اختلال خارجی وجود نداشته باشد،این راه‌حل‌ها برای معادلات اویلر برای همیشه باقی می‌مانند: وقتی شکل گرفتند،امواج موسوم به امواج استوکس به خوشی در سطح آب به حرکت خود ادامه خواهند داد و شکلشان تغییر نخواهد کرد. اما اگر ردپای قایقی که عبور می‌کند مسیر امواج را قطع کند چه؟ آیا امواج این اختلال را جذب می‌کنند و شکل خود را حفظ می‌کنند،یا به طور دائمی مختل می‌شوند و به الگویی کاملاً متفاوت از امواج تبدیل می‌شوند؟ برای دهه‌ها،ریاضیدانان فرض می‌کردند که امواج استوکس پایدار هستند،به این معنی که هر انحراف کوچکی تأثیر کمی خواهد داشت.به هر حال،دنیای واقعی پر از چنین پیچیدگی‌هایی است،با این حال دریاها مملو از امواج استوکس هستند.اگر این امواج با کوچک‌ترین ضربه از هم می‌پاشیدند،هرگز به اندازه کافی زنده نمی‌ماندند تا به ساحل برسند. با این حال،در سال ۱۹۶۷،ریاضیدان تی. بروک بنجامین تصمیم گرفت این فرضیه پایه‌ای را بررسی کند.او از دانشجویش جیم فیر خواست تا مجموعه‌ای از آزمایش‌ها را در یک تانک موج انجام دهد؛یک استخر مستطیلی باریک با یک سکان نوسانی در یک انتها که می‌توانست امواج استوکس تولید کند.اما فیر نتوانست امواج را به انتهای دیگر استخر برساند.ابتدا فکر می‌کرد مشکلی در تنظیمات آزمایش وجود دارد.اما به زودی مشخص شد که امواج،به طور شگفت‌انگیزی،ناپایدار هستند. در سال ۱۹۹۵،ریاضیدانان سرانجام اثبات کردند که چنین ناپایداری‌های بنجامین-فیر نتیجه اجتناب‌ناپذیر معادلات اویلر هستند.اما این کار پژوهشگران را به فکر درباره ماهیت این ناپایداری‌ها انداخت.چه نوع اختلالاتی می‌توانند امواج را از بین ببرند و کدام نمی‌توانند؟ ناپایداری‌ها با چه سرعتی رشد می‌کنند؟ آیا یک وزش باد در مرکز اقیانوس آرام می‌تواند باعث شود قطاری از امواج هفته‌ها بعد به ساحل مالیبو برسد،یا شکل‌گیری امواج قبل از رسیدن به ساحل از هم می‌پاشد؟ #امواج @Einstein_astronomy

‍ بخش چهارم: ابعاد اضافی: قلمروهای پنهان فراتر از ادراک ما: برخی نظریه‌ها وجود بعد فضایی دیگری را پیشنهاد می‌کنند که ما نمی‌توانیم به طور مستقیم در جهت عمود بر آن ادراک کنیم و این فضای چندبعدی بالاتر به عنوان حجم شناخته می‌شود،در حالیکه جهان ما یک غشای سه‌بعدی است که درون حجم شناور است و تصویر جهان-غشا چندین مشکل در فیزیک را حل می‌کند.واقعیت سه‌بعدی ما را مانند سایه‌ای در نظر بگیرید که توسط چیزی بسیار پیچیده‌تر ایجاد شده است. فیزیکدانان نظری لیزا رندال و رامان سندرام نسخه‌ای از جهان-غشا را پیشنهاد دادند که عدم تقارن در نیروهای زیراتمی را با فرض وجود غشاهای دیگری موازی با غشای ما توضیح می‌دهد.یکی از جالب‌ترین ایده‌های فیزیک مدرن این است که جهان ما ممکن است ابعاد اضافی فراتر از آنچه می‌توانیم ببینیم داشته باشد که در ابتدا توسط تئودور کالوزا و اسکار کلین برای اتحاد نسبیت عام اینشتین با الکترومغناطیس ماکسول مطرح شد.نظریه ریسمان امکانات شگفت‌انگیزی مانند ابعاد اضافی که نمی‌توانیم ببینیم را باز می‌کند و همچنین به ایده چندجهانی به نام چندجهان اشاره دارد که نشان می‌دهد جهان ما ممکن است یکی از بسیاری باشد. سفیدچاله‌ها: چشمه‌های کیهانی: سفیدچاله‌ها دقیقاً برعکس نظریه سیاهچاله‌ها هستند،زیرا آنچه سیاهچاله‌ها می‌بلعند را بیرون می‌ریزند و بر اساس نظریه نسبیت عام اینشتین،سفیدچاله منطقه‌ای فرضی از فضا-زمان است که نمی‌توان از بیرون وارد آن شد،اگرچه ماده و نور می‌توانند از آن فرار کنند.تصور کنید یک چشمه کیهانی که بی‌پایان ماده و انرژی را به فضا می‌پاشد. از این نظر،سفیدچاله‌ها برعکس سیاهچاله‌ها هستند که فقط می‌توان از بیرون وارد آنها شد و در حالی که کاملاً یک مفهوم ریاضی نظری هستند،اگر آنها برعکس سیاهچاله‌ها باشند،ممکن است سفیدچاله‌ها تولد یک ستاره باشند.این اشیاء نظری می‌توانند برخی از پرانرژی‌ترین پدیده‌ها مانند انفجارهای پرتو گاما یا کوازارها را توضیح دهند.اگرچه هیچ سفیدچاله‌ای تاکنون مشاهده نشده است،اما آنها همچنان راه‌حل‌های ریاضی معتبر معادلات اینشتین هستند که مناطقی را نشان می‌دهند که قوانین فیزیک در آنها نسبت به همتایان تاریکشان وارونه می‌شود. #کیهانشناسی @Einstein_astronomy