تکامل فیزیکی

📚مفاهیم فیزیک 🔹قسمت دوم: #مفاهیم_فیزیک #کیهان_شناسی #مسئله_افق #افق_ذره ⚛️کانال تکامل فیزیکی @physical_evolution

📚مفاهیم فیزیک 💫مروری بر کیهان شناسی استاندارد 🔹قسمت دوم: مسئله افق کیهان شناسی عالم FRW نمی‌تواند همگن و همسانگرد بودن عالم را در مقیاس های بزرگ توجیه کند. در‌واقع کیهان شناسی استاندارد پیش‌بینی می‌کند عالم اولیه، از تعداد زیادی از نواحی در فضا که از نظر علّی به یکدیگر ارتباط ندارند، تشکیل شده است. با این وجود، این نواحی چگالی و دمای بسیار نزدیکی به هم دارند. این نقطه ابهام به مسأله افق معروف است. افق ذره بیشترین فاصله همراهی که ناظر می‌تواند در زمان t از آن سیگنال دریافت کند، افق ذره نام دارد. رویدادهایی که بخواهند با یکدیگر ارتباط علّی دریافت کنند، باید داخل این ناحیه قرار بگیرند. مقدار فاصله‌ای که نور در یک بازه زمانی معین طی می کند، ناحیه ای از فضا است که ارتباط علّی با یکدیگر دارند. در فضازمان درحال انبساط، بررسی انتشار نور از طریق زمان همدیس( τ ) که از انتگرال گیری زمانی سرعت نور بر ضریب مقیاس a(t) بدست می آید، بهتر انجام می گیرد. ضریب مقیاس نشان دهنده آهنگ انبساط عالم است. واژه افق از این موضوع نشأت می‌گیرد که ذرات توسط فاصله همراهی بیشتر از τ از یکدیگر جدا شده‌اند و مخروط نوری گذشته آن‌ها با یکدیگر تلاقی ندارد و نمی‌توانسته اند در گذشته با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. در‌واقع افقی وجود دارد که نواحی کروی به شعاع τ را از یکدیگر جدا می کند. #مفاهیم_فیزیک #کیهان_شناسی #مسئله_افق #افق_ذره ⚛️کانال تکامل فیزیکی @physical_evolution

💫مروری بر کیهان شناسی استاندارد 🔹ادامه قسمت اول: شواهد حاکی از آن است که در مقیاس بزرگ‌تر از حدود چندصد مگاپارسک کهکشان ها، خوشه ها و ابرخوشه ها به صورت یکنواخت توزیع شده اند. علاوه بر این، یکنواخت بودن تابش زمینه کیهانی (CMB) در تمام جهت ها، یکی از شواهد همسانگرد بودن عالم است. فضازمان همگن و همسانگرد با متریک فریدمن-رابرتسون-واکر (FRW) مشخص می شود. #مفاهیم_فیزیک #مدل_استاندارد #کیهان_شناسی #همگن #همسانگرد ⚛️کانال تکامل فیزیکی @physical_evolution

📚مفاهیم فیزیک 💫مروری بر کیهان شناسی استاندارد 🔹قسمت اول: ﺩﺭ ﮐﯿﻬﺎﻥ ﺷﻨﺎسی ﻓﺮﺽ ﺍﺳﺎسی ﺍﯾﻦ ﺍﺳﺖ ﮐﻪ ﻓﻀﺎﺯﻣﺎﻥ ﺭﺍ می ﺗﻮﺍﻥ ﺑﻪ ﺍﺑﺮسطح ﻫﺎﯼ ﻓﻀﺎﮔﻮنه ای برش داد که به طور دقیق همگن و همسانگرد هستند. . مختصه زمان که روی این ابرسطح ها ثابت است و به عنوان برچسب آن‌ها است، زمان کیهانی نام دارد.شواهد حاکی از آن است که عالم در مقیاس های بزرگ‌تر از حدود ۱۰۰M pc به طور آماری همگن(همه جا مثل هم) و همسانگرد(همه جهت ها مثل هم) است.همگنی و همسانگردی آماری، اصل کیهانشناختی نام دارد. 💫عالم همگن و همسانگرد همگنی یک سیستم معین به این معناست که همه جزئیات مربوط به آن سیستم، در تمام موقعیت ها و در یک جهت معین، یکنواخت هستند. یک سیستم همگن نسبت به حرکت انتقالی ناوردا است. همسانگردی به معنای یکنواخت بودن همه جزئیات یک سیستم در تمامی جهت ها و در یک موقعیت معین است. یک سیستم همسانگرد نسبت به چرخش سیستم ناوردا است. #مفاهیم_فیزیک #مدل_استاندارد #کیهان_شناسی #همگن #همسانگرد ⚛️کانال تکامل فیزیکی @physical_evolution

📚مفاهیم فیزیک 💫مروری بر کیهان شناسی استاندارد 🔹قسمت اول: ﺩﺭ ﮐﯿﻬﺎﻥ ﺷﻨﺎسی ﻓﺮﺽ ﺍﺳﺎسی ﺍﯾﻦ ﺍﺳﺖ ﮐﻪ ﻓﻀﺎﺯﻣﺎﻥ ﺭﺍ می ﺗﻮﺍﻥ ﺑﻪ ﺍﺑﺮسطح ﻫﺎﯼ ﻓﻀﺎﮔﻮنه ای برش داد که به طور دقیق همگن و همسانگرد هستند. . مختصه زمان که روی این ابرسطح ها ثابت است و به عنوان برچسب آن‌ها است، زمان کیهانی نام دارد.شواهد حاکی از آن است که عالم در مقیاس های بزرگ‌تر از حدود ۱۰۰M pc به طور آماری همگن(همه جا مثل هم) و همسانگرد(همه جهت ها مثل هم) است.همگنی و همسانگردی آماری، اصل کیهانشناختی نام دارد. 💫عالم همگن و همسانگرد همگنی یک سیستم معین به این معناست که همه جزئیات مربوط به آن سیستم، در تمام موقعیت ها و در یک جهت معین، یکنواخت هستند. یک سیستم همگن نسبت به حرکت انتقالی ناوردا است. همسانگردی به معنای یکنواخت بودن همه جزئیات یک سیستم در تمامی جهت ها و در یک موقعیت معین است. یک سیستم همسانگرد نسبت به چرخش سیستم ناوردا است. #مفاهیم_فیزیک #مدل_استاندارد #کیهان_شناسی #همگن #همسانگرد ⚛️کانال تکامل فیزیکی @physical_evolution

#انقلاب_علمی #الکترومغناطیس #اتر #لورنتس #مکانیک_کلاسیک 🟡 انقلاب‌های فیزیک (قسمت ۲۳): 🟢 معادله‌ی شرودینگر در قسمت پیش، داستان ایده‌ی هایزنبرگ و صورت اولیه‌ی نظریه‌ی مکانیک کوانتومی مطرح شد. اما این تیم ۴ نفره، تشکیل شده از هایزنبرگ و بورن و دیراک و جردن، تنها اشخاصی نبودند که بر روی ایده‌ی کوانتوم‌ها کار می‌کردند. به طور موازی، اروین شرودینگر آلمانی نیز علاقه‌مند بود تا معادله‌ای بیابد که توصیف‌کننده رفتار ذرات درون اتم باشد. او نیز همانند هایزنبرگ، خود را در جزیره‌ای مخفی کرد تا در آرامش و تنهایی بتواند تفکراتش را منظم کند و به نتیجه برساند. او سرانجام در سال ۱۹۲۶ میلادی، موفق به انجام چنین کاری شد. حاصل کار شرودینگر، یکی از مهم‌ترین معادلات تاریخ علم فیزیک شد، که امروز معروف است به معادله‌ی شرودینگر. توصیفی که شرودینگر، از رفتار ذرات کوانتومی داشت و به طور کلی نظریه‌ی او در ظاهر، بسیار با نظریه‌ی هایزنبرگ متفاوت است. در واقع، شرودینگر در تیم دانشمندانی بود که، با توصیف مکانیک کوانتومی به آن صورت که هایزنبرگ و همکارانش داشتند، به شدت مخالف بودند. در ابتدا، او گمان برده بود که توانسته نظریه‌ای کاملا جایگزین نظریه‌ی اصلی ارائه بکند. بعدها، پاول دیراک ریاضی‌دان، نشان داد که به لحاظ ریاضی، نتایج حاصل از نظریه‌ی هایزنبرگ و شرودینگر کاملاً هم‌ارز و یکسان هستند. سپس، با برگرفتن ایده‌های هایزنبرگ و شرودینگر، نظریه‌ای جامع، با پایه‌هایی استوار و اصول موضوعه‌ مستحکم، و البته با ساختار ریاضی منظمی، ارائه کرد که همان نظریه مکانیک کوانتومی است که امروزه دانشجویان در دانشگاه‌ها، آن را می‌آموزند. حاصل کار او، کتابی بسیار ارزشمند با عنوان اصول مکانیک کوانتومی (The Principles of Quantum Mechanics) در سال ۱۹۳۰ بود. 💭 این داستان ادامه دارد... 🖋 نویسنده: مهدی فراهانی ⚛️ کانال تکامل فیزیکی @physical_evolution

📚مفاهیم فیزیک 🟠 تکانه: پدیده‌ی برخورد، یکی از بارزترین پدیده‌هایی است که در اطراف ما رخ می‌دهد، و فیزیک که مدعی است توصیف‌کننده‌ی طبیعت است، باید بتواند توصیفی مناسب از این پدیده ارائه دهد. البته فیزیک توانسته چنین کاری بکند. در توصیف برخورد، قانون دوم و سوم نیوتون با هم، سعی می‌کنند توصیف مناسبی ارائه دهند. می‌توان توصیفی هم‌ارز، با استفاده از کمیت‌های دیگری هم از برخورد ارائه کرد، که یکی از آن کمیت‌ها «تکانه» است. «حاصل‌ضرب سرعت در جرم» یک جسم را تکانه‌ی آن جسم می‌گویند. با استفاده از قانون دوم و سوم نیوتون، می‌توان اثبات کرد که اگر در یک برخورد، عامل بیرونی‌ای دخالت نداشته باشد (مثلاً نیرویی از بیرون به اجسام برخورد دهنده وارد نشود)،‌ «تکانه‌ی کل، همواره پایسته می‌ماند». این گزاره معروف است که «قانون پایستگی تکانه». چندین سال بعد از نیوتون معلوم شد که قانون پایستگی تکانه از قانون سوم نیوتون،‌ به اصطلاح، قوی‌تر است. یعنی سیستم‌هایی در طبیعت تحت مطالعه قرار گرفته‌اند که قانون سوم نیوتون در آن‌ها درست نبوده است، ولی پایستگی تکانه برقرار بوده است. در واقع، تا کنون مورد نقض قانون پایستگی تکانه مشاهده نشده است. این موارد نشان‌دهنده‌ی اهمیت کمیت تکانه است. در تعمیم‌های بعدی از فیزیک نیوتونی، چه در مکانیک لاگرانژی و هامیلتونی، چه در نسبیت خاص و عام، چه در مکانیک کوانتومی، همواره یکی از کمیت‌های اصلی مورد مطالعه، کمیت تکانه بوده است. در واقع، آنچه از مدل‌های فیزیکی می‌فهمیم این است که دانشمندان، به استفاده از کمیت «تکانه» بیشتر علاقه‌مند هستند تا استفاده از کمیت «سرعت». #مفاهیم_فیزیک #تکانه #برخورد #پایستگی_تکانه #نیوتون ⚛️کانال تکامل فیزیکی @physical_evolution

#انقلاب_علمی #کوانتوم #ماتریس #هایزنبرگ #مکانیک_کوانتومی 🟡 انقلاب‌های فیزیک (قسمت ۲۲): 🟢 جزیره‌ هلگولند، یک ایده انقلابی بعد از اینکه بور، فرضیه‌ی خود را ارائه داد، دانشمندان زیادی از سرتاسر اروپا توجه جدی‌ای به کوانتوم‌ها نشان دادند. جوانان خوش‌فکر زیادی به سمت دانشمندانی مانند بور کشیده شدند. «هایزنبرگ» جوان، که تحصیلاتی در حوزه‌ی فیزیک نداشت و یک علاقه‌مند به فلسفه بود، جذب گروه پژوهشی بور شد. بور، یک وظیفه‌ی اصلی برای هایزنبرگ تعریف کرد:«یافتن معادلات مکانیکی‌ای که بتواند پدیده‌های اتمی را توضیح دهد». ماه‌ها، بور و هایزنبرگ، سعی کردند تا به نوعی با تغییر معادلات مکانیک کلاسیک، به چنین معادله‌ای دست بیابند، ولی هر چه کردند، به در بسته خورد. در نهایت هایزنبرگ تصمیم گرفت تا خود را مدتی در جزیره‌ای، به دور از دیگران، حبس کند و تنها و در خلوت به این مسئله بیندیشد. این جزیره، که موسوم به هلگولند است، سرانجام بستر یکی از ایده‌های انقلابی قرن اخیر شد. هایزنبرگ که مشغول برررسی معادلات دینامیکی بود، به ناگه ایده‌ای به ذهنش رسید. خود او در کتاب «جزءوکل»اش، که بیان شخصی خاطرات اوست از آن دوران، به درستی بیان نکرده که چه شد که این ایده به ذهنش رسیده است. ایده‌ی هایزنبرگ این بود که معادلات دینامیک کلاسیک را نگه داریم،‌ ولی متغیرهای مسئله‌ را از عدد به «جدولی از اعداد» تبدیل کنیم. خیلی جالب و عجیب است که چنین تغییری، توانست بسیار مفید واقع شود. این وقایع مربوط به سال ۱۹۲۵ میلادی است. هایزنبرگ، از جزیره‌ی هلگولند بازگشت، در حالی ایده‌ای انقلابی در دست دارد، که البته هنوز اولیه و خام است،‌ و باید به دست دانشمندان خبره‌ی آن زمان،‌ عمیق گردد. هایزنبرگ با ارائه‌ی ایده‌ی خود، توجه «ماکس بورن»‌ و «پاسکال جوردن» را به خود جلب کرد و این تیم سه نفره، مأمور شدند تا این ایده‌ را عمیق‌تر کنند و سرانجام به نظریه‌ای جامع در این زمنیه برسند. اما به طور موازی، یک دانشمند خلاق دیگر بر روی ایده‌ی کوانتوم‌ها کار می‌کرد. او بی خبر از هایزنبرگ، به نتیجه‌ای ظاهراً متفاوت دست یافت. 💭 این داستان ادامه دارد... 🖋 نویسنده: مهدی فراهانی ⚛️ کانال تکامل فیزیکی @physical_evolution

📣 انجمن علمی فیزیک برگزار می‌کند کلاس‌ جمع‌بندی فیزیک ۱ برای پایانترم 🔸مدرس: آقای محمدحسین امیرخانی، دانشجوی ممتاز کارشناسی فیزیک 🔹تاریخ: پنجشنبه، ۳۱ خرداد ۱۴۰۳ 🔹ساعت: ۱۸:۰۰ الی ۲۱:۰۰ 🔹هزینه‌ ثبت نام: ۴۵ هزار تومان 🔶کلاس در بستر ادوبی کانکت برگزار می‌شود جهت ثبت‌نام لطفا به آیدی زیر پیام دهید: @anjomanelmiphy 🔻انجمن علمی فیزیک دانشگاه علم و صنعت @anjoman_elmi_physics