#ترجمه_مقاله #کیهان_شناسی #نسبیت_عام #جیمزوب 📄 ترجمه مقاله 🔴 Standard Model of Cosmology Survives a Telescope’s Surprising Finds 🟠 مدل استاندارد کیهان شناسی از یافته های شگفت انگیز تلسکوپ ‏جیمز وب‎ ‎جان سالم به در می برد‎!‎ 🟢 قسمت ۶ (پایانی): ✅ شواهد خارق العاده: بسته به اینکه کمیته تخصیص زمان‎ JWST ‎ چگونه همه چیز را تقسیم می کند، تایید طیف سنجی کهکشان ‏های اولیه بیشتر، ممکن است در بهار امسال انجام شود‎. ‎یک کمپین رصدی به نام‎ WDEEP ‎به طور خاص برای ‏کهکشان هایی که کمتر از 300 میلیون سال پس از انفجار بزرگ تولید شده اند، جستجو می کند‎.‌‏ ‏ همانطور که محققان فواصل کهکشان های بیشتری را اندازه گیری می کنند و در تخمین جرم آنها بهتر می ‏شوند، بیشتر به تعیین سرنوشت ‏ΛCDM‏ کمک خواهند کرد.‏ بسیاری از مشاهدات دیگر که در حال انجام است می تواند تصویر‎ ΛCDM ‎ را تغییر دهد. فریدمن که در حال ‏مطالعه تابع جرم اولیه است، در حال دانلود داده های‎ JWST ‎ بر روی ستارگان متغیر که از آنها به عنوان "شمع ‏های استاندارد" برای اندازه گیری فواصل و سن استفاده میشد، بود.‌‎ ‎این اندازه‌گیری‌ها می‌تواند به حل مشکل ‏دیگری در ‎ ΛCDM، معروف به تنش هابل کمک کند‎.‌‏ مشکل این است که در حال حاضر به نظر می رسد جهان ‏سریعتر از آنچه ‏ΛCDM‏ برای یک جهان 13.8 میلیارد ساله پیش بینی می کند، در حال انبساط است. کیهان ‏شناسان توضیحات متعددی را برای این مسئله ارائه می دهند. شاید برخی کیهان شناسان فکر می کنند چگالی ‏انرژی تاریکی که انبساط جهان را تسریع می کند، مانند مدل ‏ΛCDM‏ ثابت نیست و در طول زمان تغییر می ‏کند. تغییر تاریخچه انبساط کیهان نه تنها ممکن است تنش هابل را حل کند، بلکه محاسبات مربوط به سن ‏جهان را در یک انتقال به سرخ مشخص نیز اصلاح می کند.‌‎ JWST ‎ ممکن است یک کهکشان اولیه را مثلاً 500 ‏میلیون سال پس از انفجار بزرگ به جای 300 میلیون سال ببیند‎.‌‏ سامرویل می‌گوید که حتی سنگین‌ترین ‏کهکشان‌های اولیه مشاهده شده در آینه‌های ‏JWST‏ ، زمان زیادی برای ادغام داشته اند. زمانی که اخترشناسان ‏در مورد نتایج کهکشان های اولیه که توسط ‏JWST‏ مشاهده شده است صحبت می‌کنند، ایده آل های آن ها به ‏پایان می رسد . آنها حتی با یادآوری ضرب المثل کارل سیگان مبنی بر اینکه ادعاهای خارق العاده به شواهد ‏فوق العاده ای نیاز دارند، نمی‌توانند صبر کنند تا تصاویر و طیف‌های بیشتری را به دست بیاورند که به آنها کمک ‏می‌کند مدل‌های خود را اصلاح یا تغییر دهند. بویلان کولچین می گوید : «اینها بهترین مشکلات هستند، زیرا ‏مهم نیست که چه چیزی به دست می آورید، پاسخ‎ ‎این است: جالب است!».‏ 🖋 مترجم: شقایق اعلایی ⚛️ کانال تکامل فیزیکی @physical_evolution

#انقلاب_علمی #کولن #بار_الکتریکی 🖼 تصویر مربوط به پست انقلاب‌های علمی (قسمت ۶)👆: تصویر چالرز کولن و بارهای الکتریکی ⚛️ کانال تکامل فیزیکی @physical_evolution

#انقلاب_علمی #کولن #بار_الکتریکی #قانون_کولن #تاریخ_علم #الکترومغناطیس #الکترواستاتیک 🟡 انقلاب‌های فیزیک (قسمت ۶): 🟢 جرقه‌ای در علم: ظاهراً کار تمام شده بود. نظریه‌ای جامع که توضیح‌دهنده‌ی طبیعت بود، توسط نیوتون، ابداع شده بود. اما اگر دقیق‌تر نگاه کنیم، نظریه‌ هنوز ناقص به نظر می‌رسد. نظریه، می‌تواند نیروها را به حرکت‌ها، با استفاده از یک معادله‌‌ی دیفرانسیل ربط دهد، ولی نظریه‌ نمی‌گوید که نیروها چیستند؟ نیوتون خود یکی از نیروهای بنیادین طبیعت را در زمانه‌ی زندگانی خود کشف کرده بود. او توانسته بود رابطه‌ای ریاضی برای نیروی گرانش بنویسد که البته به واقعیت بسیار نزدیک بود. اکنون سوال اینجاست که، آیا تنها نیروی طبیعت، گرانش است؟ طبیعتاً پاسخ منفی بود. دانشمندان بعد از نیوتون شروع کردند به کشف نیروهای دیگر. نیروهای زیادی در اطراف وجود دارند از جمله اصطکاک و مقاومت هوا و نیروی فنر و ... . روابط ریاضی این نیروها مشخص بود و مسائل مربوطه، با استفاده از این روابط حل می‌شدند. اما سوالی مطرح است. نیروی گرانش، با تمام نیروهایی که ذکر شدند، تفاوتی اساسی دارند. گرانش یک نیروی بنیادی است و در هر جایی از طبیعت می‌توان آن را یافت، ولی نیروهایی مانند اصطکاک و مقاومت هوا، تنها در شرایط خاص وجود دارند. به نظر می‌رسد، چیزی بنیادی‌تر در ورای این نیروها وجود داشته باشد. دانشمندان سرگرم این مسائل بودند که ناگهان چیزی جدید رخ نمود. هنگامی که یک کهربا را با پارچه‌ای پشمی مالش دهید، خواهید دید که توانایی جذب کاغذ پاره‌های روی میز را دارد. این چه نیرویی است؟ چه چیزی باعث چنین نیرویی می‌شود؟ ما با نیرویی طرف هستیم که کاملاً با گرانش متفاوت است. نیروی گرانش از جرم اجسام نشئت می‌گیرد. اما این نیرو وابسته به این است که چه مقدار کهربا را مالش داده باشید. به نظر می‌رسد که با مالش کهربا، به این جسم خاصیت جدیدی می‌دهیم، که باعث وارد کردن چنین نیرویی می‌شود. «کولن»، سعی کردن تا رابطه‌ای ریاضی برای این نیرو کشف کند. امروزه به این رابطه‌ی ریاضی، «قانون کولن» می‌گوییم. آن خاصیتی که باعث به وجود آمدن چنین نیرویی می‌شود را «بار الکتریکی» نام نهادند. در ابتدا منشأ آن کاملاً ناشناخته بود. بعد از اینکه فهمیدیم مواد از اتم‌ها ساخته شده‌اند، متوجه شدیم که منشأ باردار شدن اجسام، الکترون‌ها و پروتون‌ها هستند. قانون کولن، نیروی مابین دو بار الکتریکی را که در فاصله‌ی مشخصی از هم قرار دارند، بیان می‌کند. بسیار جالب است که این قانون شباهت بسیار زیادی به قانون گرانش نیوتون دارد. بعدها متوجه شدیم که منشأ تمام نیروهایی مانند اصطکاک و مقاومت هوا و نیروی فنر، همین نیروی الکتریکی است. طبیعت صورت پنهانی دیگری از حقایق خود را به بشریت نشان داد. در ابتدا اصلاً به نظر نمی‌رسید که این بارهای الکتریکی انقلابی اساسی در فهم ما از طبیعت و همچنین انقلابی در روش زندگی ما به وجود آورد. بیشتر پدیده‌های الکتریکی خلاصه می‌شد در جرقه‌های ناگهانی و برق زدن، که بیشتر جنبه‌ی سرگرمی داشت. ما تازه با نیروی الکتریکی یک آشنایی اولیه پیدا کرده‌ایم. هنوز مجهولات بسیار زیادی وجود دارد. دانشمندان زیادی، عمر علمی خود را صرف مطالعه حول بارهای الکتریکی کردند. اتفاقات زیادی قرار است در آینده رخ دهد. گاه کشفیات حاصل تصادف خواهد بود، گاه حاصل نبوغ خالص، گاه حاصل پشتکاری عظیم. این داستان قرار است ما را به جاهای هیجان‌انگیز برساند. 💭 این داستان ادامه دارد... 🖋 نویسنده: مهدی فراهانی ⚛️ کانال تکامل فیزیکی @physical_evolution

#تعاریف_ریاضیات #ریاضی #ریاضی_فیزیک #قضیه #قضیه_ریاضی 🟡 گزاره: در این گزاره به اثبات می‌رسد که بُعد جمع مستقیم دو زیرفضا، برابر با جمع بُعد هر زیرفضا است. در اثبات این گزاره، از دو گزاره‌ی قبلی پست‌ها استفاده می‌شود. به صورت کلی قضایای مرتبط با بُعد همواره مهم هستند، چرا که بُعد در مسائل مربوط به فضاهای برداری کمیت بسیار با اهمیت و بنیادینی است. ⚛️ کانال تکامل فیزیکی @physical_evolution

#ویدیو_علمی #اسپین #الکترون #کوانتوم #مکانیک_کوانتومی #اشترن_گرلاخ 🎞 اسپین کوانتومی (آزمایش اشترن گرلاخ) 🔗 لینک ویدیو: https://youtu.be/rg4Fnag4V-E?si=3BUpO1sRYeoD96qE ⚛️ کانال تکامل فیزیکی @physical_evolution

#ویدیو_علمی #اسپین #الکترون #کوانتوم #مکانیک_کوانتومی #اشترن_گرلاخ 🎥 توضیح ویدیوی بالا👆 🔸 آزمایش اشترن-گرلاخ ❇️ در قسمت اول حالت کلاسیکی را بررسی می‌کنیم و از آهنرباهای کلاسیک استفاده می‌کنیم. این دستگاه با قطب شمال و جنوب، میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند که  این میدان در نزدیکی قطب شمال بزرگتر است. یک آهنربا با قطب شمال بالا و قطب جنوب پایین فرستاده می‌شود. دستگاه نیرویی ایجاد می‌کند که آهنربا را به سمت بالا منحرف می‌کند. و وقتی قطب ها معکوس می‌شوند، آهنربا به سمت پایین منحرف می‌شود. بنابراین این انحراف به جهت قطب ها بستگی دارد‌. هنگامی که تعداد زیادی از آهنربا ها با جهت گیری تصادفی ارسال می‌شوند، به هر نقطه ای عمود می‌رسند. ❇️ حالا وارد بخش کوانتومی می‌شویم و میخواهیم اسپین های کوانتومی را در این میدان بررسی کنیم. وقتی الکترون‌های کوانتومی از طریق این مجموعه مغناطیسی فرستاده می‌شوند منحرف می‌شوند‌. اما آن‌ها فقط به سمت بالا یا پایین صفحه نمایش می‌روند و هرگز در وسط آن قرار نمی‌گیرند. در واقع در اینجا هر الکترون مانند یک آهنربا عمل می‌کند اما با دو جهت عمودی احتمالی: شمال به جنوب یا جنوب به شمال. این ویژگی کوانتومی اسپین نامیده می‌شود.  در آزمایش اشترن-گرلاخ از اتم نقره استفاده می‌ کنند. اتم نقره ۴۷ الکترون دارد که جهت قرارگیری ۴۶ تا از الکترون‌های آن مشخص است و برای تشخیص جهت الکترون ۴۷ ام از این آزمایش استفاده می‌کنند و به کمک میدان مغناطیسی غیریکنواختی که ایجاد می‌کنند اسپین ۴۷ امین الکترون نقره مشخص می‌شود. و این همان چیزی است که در قسمت دوم این کلیپ مشاهده کردیم. 🖋 نویسنده: نرگس رسولی ⚛️ کانال تکامل فیزیکی @physical_evolution

#انقلاب_علمی #میدان #خطوط_نیرو #میدان_الکتریکی #میدان_مغناطیسی #فارادی #ماکسول 🟡 انقلاب‌های فیزیک (قسمت ۷): 🟢 دست‌های نامرئی طبیعت: چه نیروی گرانشی را در نظر بگیریم چه نیروی الکتریکی را، چیزی عجیب درباره‌ی این نیروها وجود دارد. چطور می‌شود که خورشید نیروی گرانش خود را در خلال فضایی خالی، در این فاصله‌ی دور، به زمین یا هر جسم دیگری در اطراف خود وارد می‌آورد؟ مشابه این سوال برای بارهای الکتریکی هم وجود دارد. این معضلی بود که ذهن نیوتون نیز با آن درگیر بود، و او تا آخر عمر خود نتوانست آن را حل کند. سرنوشت حل این مسئله به شخصی دیگر در تاریخ سپرده شده بود. کودکی در فقر، در حومه‌ی لندن به دنیا آمد. هیچ کس فکر نمی‌کرد که او روزی تبدیل شود که یکی از بزرگترین نوابغ تاریخ علم. «مایکل فارادی» به زودی با پدیده‌های الکتریکی آشنا شد. او مجذوب این پدیده‌ها بود. تا اینکه توانست در آزمایشگاه «هامفری دیوی» مشغول به کار حرفه‌ای در این حوزه شود. بارهای الکتریکی ساکن، و نیرویی که به هم وارد می‌کردند کاملاً معلوم و مشخص بود. این نیرو با قانون کولن داده می‌شد. اما بارهای الکتریکی متحرک، خاصیت دیگری نیز ایجاد می‌کردند. این خاصیت از چشم دانشمندان پنهان بود تا اینکه به صورت کاملاً تصادفی، این خاصیت خود را به «اورستد» نشان داد. او که در حال کار با سیمی حامل جریان الکتریکی بود، متوجه شد که با قطع و وصل کردن جریان، جهت قطب‌نمایی که به صورت تصادفی در نزدیکی سیم قرار داشت را تغییر می‌دهد. بنابراین، بارهای الکتریکی متحرک به نوعی، خاصیت «مغناطیسی» به وجود می‌آورند. الکتریسیته و مغناطیس، به نظر بی‌ربط می‌رسند، ولی این مشاهده خبر از چیزی بنیادی‌تر می‌دهد. این خبر به آزمایشگاه دیوی هم رسید. او فارادی را معطوف به این مسئله کرد. فارادی توانست، با استفاده از این پدیده اولین موتور الکتریکی تاریخ را بسازد. می‌توانید تصور کنید که این کشف چقدر در آینده‌ی فناوری تأثیرگذار بوده است. کمتر وسیله‌ای در اطرافتان وجود دارد که در آن از موتور الکتریکی استفاده نشده باشد. این اختراع، فارادی را بسیار معروف‌ کرد... اما فارادی به دنبال کشف اسرار طبیعت بود. فارادی می‌توانست در زمانه‌ی خود به یکی از بزرگترین و ثروتمندترین مخترعان تبدیل شود، اما او علم را برگزید. او توانست پدیده‌ی مهمی را کشف کند، که به نوعی برعکس پدیده‌ی اورستد بود. فارادی کشف کرد که اگر یک آهنربا را در درون یک سیم‌پیچ، با سرعت عبور دهیم، در درون سیم جریان الکتریکی ایجاد خواهد شد. یعنی یک اثر مغناطیسی می‌تواند یک اثر الکتریکی ایجاد کند. باز هم شاهدی بر اینکه الکتریسیته و مغناطیس، ارتباطی بسیار نزدیک به هم دارند. از این پدیده، در صنعت، برای تولید برق استفاده می‌شود. امروزه، نیروگاه‌های تولید برق در اطراف شهرها، از همین پدیده استفاده می‌کنند. باز هم کشفی دیگر و دگرگونی‌ای دیگر در زندگی بشریت... اما هنوز مسئله‌ای ذهن فارادی را درگیر کرده بود. مسئله‌ای که سال‌ها پیش نابغه‌ای دیگر را مشغول به خود کرده بود. اینکه، چطور دو جسم از فاصله‌ای دور، بدون تماس با یکدیگر، به هم نیرو وارد می‌کنند؟ نیوتون، نتوانست تا پایان عمرش پاسخ این سوال را بیابد، اما فارادی پیشنهادی ارائه کرد. فارادی، خطوطی در اطراف اجسام باردار تصور کرد. این خطوط، از اجسام باردار به راه می‌افتادند، فضا را پر می‌کردند و در راه به هر جسم بارداری که می‌رسیدند، به آن نیرو وارد می‌کردند. دیگر ذرات باردار نبودند که به هم نیرو وارد می‌کردند،‌ بلکه این خطوط عامل وارد کردن این نیروها بودند. به نوعی، این خطوط همان «دستان نامرئی» ذرات باردار هستند که نیروی این ذرات را منتقل می‌کنند. او نام این خطوط را «خطوط نیرو» گذاشت. این ایده از شهود خارق‌العاده‌ی فارادی نشئت می‌گرفت. او به نوعی این خطوط را می‌دید! اما کشف درونی یک داستان است و انتقال چنین کشفیاتی به دیگران، داستانی دیگر. فارادی به سبب فقری که در کودکی درگیرش بود، هیچ‌گاه نتوانست تحصیلات آکادمیک داشته باشد، و به همین دلیل دانش ریاضی‌اش ناقص بود. او بی شک یکی از نوابغ تاریخ است و در کشفیات آزمایشگاهی بی‌نظیر، اما نتوانست ایده‌ی خطوط نیرو را به زبان ریاضی و دقیق بیان کند. به همین دلیل هم در ارائه‌ی این ایده به دیگران به مشکل خورد. برخی فکر کردند که او دیوانه شده است! اینجا قهرمان بعدی وارد می‌شود، قهرمانی از دنیایی کاملاً متفاوت. جیمز کلارک ماکسول،‌ تک بچه‌ی پدر و مادری کاملاً مرفه بود. او توانست از امکانات خانوادگی خود بهره بگیرد و در جوانی به یکی از بزرگترین ریاضی‌دانان زمان خودش تبدیل شود. درست در همین زمان بود که ایده‌های خطوط نیروی فارادی به دستش رسید. ⚛️ کانال تکامل فیزیکی @physical_evolution ادامه 👇

او نوشته‌های فارادی در این باره را خواند. شواهد آزمایشی فراوانی که فارادی بر وجود چنین نیروهایی بیان کرده بود، برای ماکسول منطقی و درست به نظر رسید. به همین دلیل، او از دانش ریاضی خارق‌العاده‌ی خود استفاده کرد و این ایده‌ها را به زبان ریاضی درآورد. بعدها، متوجه شد که کشفیات فارادی چیزی کم دارد. این کمبود در معادلات ریاضی خود را نشان داده بود ولی فارادی در آزمایشگاهش آن را ندیده بود. او این کمبود را به معادلات اضافه کرد و حاصل این کار عظیم محاسباتی، شد نظریه‌ای که امروز «الکترومغناطیس» می‌نامیم. پس از آن ماکسول این نظریه‌ را تکمیل‌تر کرد و حاصلش شد کتابی بسیار ارزشمند که یکی از منابع اصلی این رشته به حساب می‌آید. البته قهرمان‌های فراوان دیگری در کشفیات الکترومغناطیس دخیل بودند. قهرمان‌هایی که نامی از آن‌ها در این متن نیامده، اما هرگز ارزششان را فراموش نخواهیم کرد. حاصل این کار عظیم چند صد ساله را ماکسول تکمیل کرد. اما مسئله‌ای به وجود آمد. معادلات ماکسول، پیش‌بینی‌های عجیبی داشت که ظاهراً با مکانیک نیوتونی در تعارض بودند. چطور ممکن است دو نظریه‌ی درست ولی متعارض از طبیعت داشته باشیم. یکی باید به نفع دیگری کنار می‌رفت. در همین هیجانات علمی بود که نابغه‌ای دیگر سربرآورد. نابغه‌ای که همه او را می‌شناسید. 💭 این داستان ادامه دارد... 🖋 نویسنده: مهدی فراهانی ⚛️ کانال تکامل فیزیکی @physical_evolution

#تعاریف_ریاضیات #ریاضی #ریاضی_فیزیک #قضیه #قضیه_ریاضی 🟡 گزاره: تا کنون جمع مستقیم دو زیرفضا را مطالعه و بررسی کردیم. حال سوالی که پیش می‌آید این است که آیا بین دو فضای برداری هم می‌توان جمع مستقیم تعریف کرد؟ در این گزاره به اثبات می‌رسد که ضرب دکارتی دو فضای برداری تحت شرایط خاصی که در صورت قضیه است، درست مانند جمع مستقیم این دو فضای برداری خواهد بود. ⚛️ کانال تکامل فیزیکی @physical_evolution

#ترجمه_مقاله #امواج_گرانشی #نسبیت_عام #گرانش 📄 ترجمه مقاله 🔴 To Make the Perfect Mirror, Physicists Confront the Mystery of Glass 🟠 برای ساختن آینه کامل، فیزیکدانان با رمز و راز شیشه روبرو می شوند‎.‌‎ قسمت‌های مختلف ترجمه‌ی این مقاله‌ی جذاب در ادامه خواهد خواهد آمد.👇 🖋 مترجم: نرگس رسولی ⚛️ کانال تکامل فیزیکی @physical_evolution

#ترجمه_مقاله #امواج_گرانشی #نسبیت_عام #گرانش 📄 ترجمه مقاله 🔴 To Make the Perfect Mirror, Physicists Confront the Mystery of Glass 🟠 برای ساختن آینه کامل، فیزیکدانان با رمز و راز شیشه روبرو می شوند‎.‌‎ 🟢 قسمت ۱: رصد خانه امواج گرانشی تداخل سنج لیزری (لایگو) به دلیل آینه های تقریبا کامل دستگاه می‎¬‎تواند حرکاتی را ‏هزاران بار کوچکتر از عرض یک اتم حس کند. آینه ها پرتوهای لیزر را به سمت بازوهای آشکارسازهای‎ L ‎شکل ‏لایگو به جلو و عقب می تابند. تغییرات در طول نسبی بازوها نشان می دهد که یک موج گرانشی از کنار زمین ‏می گذرد و فضا-زمان را کشیده و فشرده می کند‎. آنها اصلا شبیه به آینه های معمولی نیستند. مثلا در آینه‎¬‎های حمام نور از فلزاتی منعکس می‌شود که در مقابل ‏آن‎¬‎ها و صرفا برا محافظت قرار گرفته است. اما لیزر قدرتمند‎ LIGO ‎هر فلزی را سرخ می‎‌کند. در عوض، آینه‌های ‏آن کاملا از شیشه ساخته شده اند‎.‎ به طور معمول، شیشه منعکس کننده نیست. فلز منعکس می‌شود زیرا امواج نور، الکترون‌های آزاد آن را تکان ‏می‌دهند که در این فرآیند فوتون‌ها را جذب کرده و دوباره ساطع می‌کنند. در مقابل، شیشه به بیشتر نور اجازه ‏عبور می‌دهد، زیرا الکترون‌های آن در اتم‌های خود می‌مانند و برهمکنش زیادی با نور ندارند. اما‎ LIGO ‎با استفاده ‏از ترفندی که برای اولین بار در سال 1939 اختراع شد، آینه ها را از شیشه می سازد. این آینه ها از 36 لایه ‏شیشه تشکیل شده اند که به طور متناوب بین شیشه اکسید سیلیکون (یا "سیلیکا، ماده اکثر شیشه ها)" و ‏پنتوکسید تانتالیوم ("تانتالا") قرار می گیرند. هر لایه بخش کوچکی از نور را منعکس می کند. ضخامت هر لایه ‏با دقت بسیار بالایی انتخاب شده است به طوری که برای طول موج دقیق لیزر لایگو، تمام بازتاب‌ها به طور ‏سازنده تداخل ایجاد می‌کنند و به آینه‌ای اضافه می‌شود که 99.9999 درصد بازتابنده است‎.‎ 🖋 مترجم: نرگس رسولی ⚛️ کانال تکامل فیزیکی @physical_evolution

🟡 تصویر مربوط به ترجمه‌ی مقاله (قسمت ۱)👆 ⚛️ کانال تکامل فیزیکی @physical_evolution

🟡 تصویر مربوط به ترجمه‌ی مقاله (قسمت ۲)👆 ⚛️ کانال تکامل فیزیکی @physical_evolution

#ترجمه_مقاله #امواج_گرانشی #نسبیت_عام #گرانش 📄 ترجمه مقاله 🔴 To Make the Perfect Mirror, Physicists Confront the Mystery of Glass 🟠 برای ساختن آینه کامل، فیزیکدانان با رمز و راز شیشه روبرو می شوند‎.‌‎ 🟢 قسمت ۲: شیشه متشکل از اتم ها یا مولکول هایی است که به طور تصادفی مانند اتم های موجود در یک مایع قرار گرفته ‏اند، اما به نوعی گیر کرده و قادر به جریان نیستند. فیزیکدانان بر این باورند که نویز ذاتی شیشه از خوشه‌های ‏کوچک اتم‌هایی است که بین دو پیکربندی مختلف سوئیچ می‌کنند. این «سیستم‌های دو سطحی» فاصله‌ای که ‏نور لیزر بین آینه‌های‎ LIGO ‎طی می‌کند را به مقدار بسیار اندکی تغییر می‌دهد، زیرا سطح هر لایه شیشه‌ای به ‏اندازه عرض یک اتم جابه¬جا می‌شود‎.‎ فرانسیس هلمن، متخصص ساختارهای شیشه‎ای در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی و یکی از اعضای تیم علمی 1000 ‏نفری لایگو، می‌گوید: «لایگو در این نقطه به معنای واقعی کلمه محدود شده است.» هلمن گفت، علیرغم «ایزوله‌ی شگفت انگیز ‏ارتعاش، میرایی، همه نوع چیزهایی که منجر به حساسیت فوق‌العاده شده است» آشکارسازها، «تنها ‏چیزی که آنها نتوانسته‌اند از آن خلاص شوند، این حرکات اتمی خنده‌دار در پوشش‌های آینه است.» با توجه به ‏دامنه هزارم یک اتم امواج گرانشی که‎ LIGO ‎به دنبال آن است، حرکات اتمی یک مشکل بزرگ است. هر چند که گروه هلمن و دیگران با بینش‌های نظری اخیر در مورد ماهیت شیشه در حال رقابت برای یافتن ‏شیشه‌های کامل‌تری برای استفاده در آینه‌های‎ LIGO ‎هستند. بنابراین‎ LIGO Plus ‎ پیشرفته، تکرار بعدی ‏آزمایش، که قرار است در سال 2024 آغاز شود، به آینه هایی نیاز دارد که نویز آن‌ها کمتر از نیمی از نویز آینه‌های فعلی باشند. در ارتقاهای بعدی ، تقریبا هر چند ساعت یکبار، آشکارسازی امواج گرانشی حدودا هفت برابر ‏بیشتر خواهد بود‎.‎ در حال حاضر، محققان انواعی از شیشه را پیدا کرده‌اند که ممکن است الزامات طراحی را برآورده کند، اما آنها ‏همچنان امیدوارند که از بین آن ها بهترینشان را کشف کنند. آیِن مارتین، فیزیکدان ساختار های شیشه ای در ‏دانشگاه گلاسکو که همچنین در بخشی از پروژه لایگو حضور دارد، گفت: "این رویکرد برای مدت زمان طولانی ‏کمی تصادفی بود "اکنون ما در موقعیتی هستیم که در جستجوی خود بسیار هدایت شده ایم." گروه هلمن به ‏دنبال چیزی است که به "شیشه ایده آل" نزدیک می شود، در واقع همان مرحله فرضی ماده که دهه های ‏گذشته پیش بینی شده بود‎. ‎ مولکول‌های شیشه ایده‌آل از نظر تئوری در چیدمان تصادفی متراکم‌ترین حالت ممکن در کنار هم قرار می‌گیرند، ‏حالتی کاملاً پایدار که اصلاً سیستم دو سطحی ندارد. شیشه ایده آل، اگر وجود داشته باشد، توضیح می دهد که ‏در تمام شیشه ها چه اتفاقی می افتد. این حالتی است که مولکول ها در شیشه معمولی سعی دارند به آن ‏برسند‎. ‎ در سال 2007، در پی جست‌وجوی بهترین ساختارشیشه، فیزیکدان مارک ادیگر را به اختراع تکنیک ساختار ‏جدیدی از شیشه( یا ساختار جدیدی از ساختن شیشه یا شیشه سازی) سوق داد که شیشه‌های بسیار پایدارتری ‏نسبت به قبل تولید می‌کند‎.‎ ادیگر و تیمش به جای خنک کردن یک مایع تا زمانی که سخت شود، کاری که دمنده‌های شیشه برای 4000 ‏سال انجام داده‌اند، یکی یکی مولکول‌ها را مانند تکه‌های بازی تتریس روی سطح زمین انداختند و به آن‌ها اجازه ‏دادند تا جاهای محکمی پیدا کنند. آزمایشی در سال 2014 توسط تیم هلمن و برکلی نشان داد که شیشه ‏سیلیکونی "فوق العاده پایدار" ایجاد شده به این روش دارای سیستم های دو سطحی بسیار کمتری نسبت به ‏شیشه های معمولی است‎.‎ 🖋 مترجم: نرگس رسولی ⚛️ کانال تکامل فیزیکی @physical_evolution

#ترجمه_مقاله #امواج_گرانشی #نسبیت_عام #گرانش 📄 ترجمه مقاله 🔴 To Make the Perfect Mirror, Physicists Confront the Mystery of Glass 🟠 برای ساختن آینه کامل، فیزیکدانان با رمز و راز شیشه روبرو می شوند‎.‌‎ 🟢 قسمت ۳ (پایانی): چند سال پیش، هلمن متوجه شد که شیشه‌های فوق‌پایدار ممکن است برای آینه‌های‎ LIGO ‎نیز به خوبی کار ‏کنند، زیرا کمتر از نویزی را که در حال حاضر به آن‌ها آسیب می‌زند، متحمل می‌شوند. سیلیکون فوق پایدار ‏کار نخواهد کرد، زیرا نور زیادی را با طول موج 1 میکرون، که طول موج لیزر‎ LIGO ‎است، جذب می کند. ‏بنابراین در دو سال گذشته، گروه هلمن با خواص سیلیس، اکسید تلوریوم (تلوریا)، اکسید سلنیوم (سلنیا) و ‏اکسید ژرمانیوم (ژرمانیا) آزمایشاتی را انجام داده است‎. ‎ مارتین و گروهش در گلاسکو، جست‌وجوی خود را بر روی شیشه‌ای متمرکز کرده‌اند که فاقد ساختار مولکولی ‏خاصی متشکل از آرایش هرم مانندی از چهار مولکول است که در آن دو مولکول نیز بخشی از چهار وجه دیگر ‏هستند. کار در سال گذشته با همکاری محققان دانشگاه استنفورد نشان داد که این ترتیبات منجر به نویز بیشتر ‌‏- احتمالاً به این دلیل است که سیستم‌های دو سطحی بیشتری ایجاد می‌کنند - نسبت به ساختارهایی که در ‏آن چهار وجهی‌های همسایه در شیشه تنها یک مولکول مشترک دارند می‌شود. مارتین شیشه‌های ژرمانیا را که ‏از این چیدمان های کم نویز حمایت می کند، به عنوان جایگزینی امیدوارکننده برای لایه های تانتالا در آینه ‏های‎ LIGO ‎می بیند. ژرمانیا به خودی خود نور بسیار کمی را منعکس می کند، اما دوپ کردن( وارد کردن ‏عمدی ناخالصی‌ها به یک نیم‌رسانای ذاتی به منظور تغییر در ویژگی‌های الکتریکی، نوری و ساختاری آن است ) ‏آن با تیتانیوم می تواند به این امر کمک کند. (لایه های دیگر همچنان مانند آینه های جاری سیلیس هستند.)‌‎ ‎ به گفته مارتین، گزینه دیگری که تاکنون شناسایی شده، استفاده از سیلیکون فوق‌پایدار هلمن در برخی از ‏لایه‌ها است. او و همکارانش راه هایی برای کاهش جذب نور سیلیکون در طول موج عملیاتی‎ LIGO ‎پیدا کرده ‏اند. او گفت: «ما فکر می‌کنیم این جذب به اندازه‌ای کم است که بتوان از آن استفاده کرد. مارتین گفت: «حتی ‏ممکن است با ژرمانیا ترکیب شود و ژرمانیا و سیلیس در قسمت بالایی [آینه] و سیلیکون و سیلیس در قسمت ‏پایین وجود داشته باشد.»‏ آخرین مهلت اولیه برای انتخاب 30 می بود، اما تیم‎ LIGO ‎در حال بررسی تمدید 6 تا 18 ماهه به دلیل همه ‏گیری ویروس کرونا بود. مارتین گفت: "هنوز کارهای زیادی باید انجام شود تا اینکه مطمئن شویم چه پوششی ‏کار می کند‎."‎ البته، اگر شیشه کامل، فوق‌العاده پایدار و بدون جذب پس از مهلت مقرر کشف شود، می‌تواند برنامه‎ LIGO ‎را ‏تغییر دهد. هلمن گفت: «اگر می‌توانستیم نویز را با درجه بزرگی کاهش دهیم، آن‌ها برای تعطیلی دیگری ‏برنامه‌ریزی می‌کردند.»‏ تصحیح 17 آوریل 2020: نسخه اصلی این مقاله بیان می کرد که آینه های‎ LIGO ‎دارای 70 لایه هستند و ‏لیزر آن در طول موج 1.5 میکرون عمل می کند. اینها اعدادی برای طراحی احتمالی آینده هستند. در ‏پیکربندی فعلی، آینه های‎ LIGO ‎دارای 36 لایه هستند و از لیزر 1 میکرونی استفاده می کنند‎.‌‎ 🖋 مترجم: نرگس رسولی ⚛️ کانال تکامل فیزیکی @physical_evolution

#تعاریف_ریاضیات #ریاضی #ریاضی_فیزیک #قضیه #قضیه_ریاضی 🟡 قضیه: در گزاره‌ی قبل فهمیدیم که چطور جمع مستقیم دو فضای برداری را بسازیم. در این قضیه نشان می‌دهیم که پایه‌های این فضای جمع مستقیم چه خواهد بود. ⚛️ کانال تکامل فیزیکی @physical_evolution

#انقلاب_علمی #فضا #زمان #فضازمان #نسبیت_عام #نسبیت #نسبیت_خاص #انیشتین 🟡 انقلاب‌های فیزیک (قسمت ۸) - بخش ۲: 🟢 فضا و زمان یا فضازمان؟ این سردرگمی ادامه داشت، تا اینکه یکی از قهرمانان اصلی این داستان خودش را نشان داد. آلبرت انیشتین جوان، در ابتدا فرضیه‌ی اتر را کنار گذاشت. او استدلال‌های زیادی برای کنار گذاشتن اتر اقامه کرد. در مرحله‌ی بعد، انیشتین برای حل ناسازگاری بین مکانیک نیوتونی و معادلات ماکسول، سعی در مصالحه‌ بین این دو نظریه نکرد. بلکه او سعی کرد تا مکانیک نیوتونی را اصلاح کند. این کار جرئت زیادی را در جوامع علمی می‌طلبید و البته انیشتین از چنین جرئتی برخوردار بود. او در سال ۱۹۰۵ مقاله‌ای نوشت و در آن نظریه‌ی «نسبیت خاص» را معرفی کرد. نظریه‌ای که در حد سرعت‌های پایین به مکانیک نیوتونی می‌رسید. به این ترتیب انیشتین توانست کار خود را در حل این سوالات کامل کند. اما این نظریه برای فیزیکدانانی که عادت کرده بودند کلاسیکی به جهان فکر کنند بسیار عجیب بود. مفهوم «همزمانی» دیگر یک مفهوم مطلق نبود. بلکه اگر دو پدیده از دید یک ناظر همزمان رخ می‌داد ممکن بود از دید ناظر دیگری همزمان رخ ندهد. این بسیار عجیب بود، چرا که همه‌ی ما عادت کرده‌ایم زمان را یک موجودیت مطلق فرض کنیم و این نظریه به ما می‌گفت که زمان وابسته به ناظر است. نسبیت خاص پا را فراتر می‌گذارد و حکمی مشابه حتی به «مکان» هم می‌دهد. به بیان دقیق‌تر، متحرکی که در حال حرکت با سرعتی است، طول‌ها و زمان‌ها را متفاوت از متحرک ساکن می‌بیند. یعنی اگر شخصی بسیار سریع (نزدیک به سرعت نور) حرکت کند، از شخصی که ساکن است، جوان‌تر می‌ماند. این‌ها بیشتر شبیه به یک داستان علمی‌تخیلی است تا واقعیتی علمی. به همین دلیل بود که بسیاری از دانشمندان، نتوانستند این نظریه را باور کنند. لورنتس، که پیشتر درباره‌ی او صحبت کردیم، تا آخر عمر خود نتوانست نظریه‌ی نسبیت خاص را قبول کند. البته امروز، آزمایش‌های زیادی در تأیید این نظریه انجام شده است. به عنوان نمونه، دو ساعت اتمی، که آنقدر دقیق هستند که می‌توانند اختلاف زمانی بسیار کوچک در حد نانوثانیه را نیز اندازه‌گیری کنند، همزمان شدند. سپس یکی از این ساعت‌ها را بر یک جت سوار کردند و دیگری را بر روی زمین قرار دادند. سپس این جت به پرواز درآمد و با سرعت زیادی مسافتی را طی کرد و به زمین برگشت. نتیجه بسیار حیرت آور بود، ساعت‌ها اختلاف داشتند. این اختلاف درست به همان اندازه‌ای بود نظریه‌ی نسبیت پیش‌بینی می‌کرد. اما علت اینکه ما این اختلاف زمان یا طول را حس نمی‌کنیم این است که در حد سرعت‌های روزمره، واقعاً این اختلاف‌ها بسیار اندک است. برای اینکه این اختلاف قابل دیدن شود، باید سرعتی نزدیک به سرعت نور پیدا کنیم. درست مانند ذرات «میون» که آنقدر سریع حرکت می‌کنند که بسیار بیشتر از حد معمولشان، عمر می‌کنند! در سال‌های بعد، استاد ریاضی انیشتین، «هرمان مینکوفسکی» ساختار ریاضیاتی نظریه‌ی نسبیت خاص را شکل داد. او ساختار هندسی بر این نظریه سوار کرد که در آن، فضا به شکل معمولی روزمره وجود نداشت. مینکوفسکی ایده‌ی بسیار جالبی را مطرح کرد، که البته مورد توجه انیشتین هم قرار گرفت، و آن ایده‌ی یک فضازمان چهاربُعدی بود. مینکوفسکی استدلال‌های فراوانی مطرح کرد بر اینکه فضا و زمان دو جنبه‌ی یک چیز واحد است و آن فضازمانی چهاربُعدی است. به این ترتیب توصیف و درک ما از طبیعت دستخوش تغییری اساسی شد. از آن پس، ما تمام پدیده‌های طبیعت را در این ساختار هندسی مطالعه می‌کنیم. هندسه‌ی ۴ بُعدی مینکوفسکی، هندسه‌ی عجیبی است که قبلاً فیزیکدانان از آن استفاده نکرده‌ بودند. «قضیه‌ی حمار» که بیان می‌دارد:«مجموع دو ضلع مثلث همواره از ضلع دیگر بزرگتر است» در این هندسه لزوماً برقرار نیست. در این هندسه ما می‌توانیم طول منفی داشته باشیم! در واقع، این یک هندسه‌ی نااقلیدسی است. از همین‌جا بود که هندسه، به شکلی بسیار جدی، پای خود را به فیزیک باز کرد. جهش علمی بعدی انیشتین نیز بسیار به هندسه گره خورده. در ادامه، انیشتین درگیر مسئله‌ی بسیار مهمی است. او می‌خواهد گرانش را نیز وارد نظریه‌اش کند، ولی به شکل بسیار عجیبی نسبیت خاص نمی‌تواند به شکلی مناسب گرانش را نیز توصیف کند. بنابراین انیشتین سخت به دنبال ساختاری جدید بود... 💭 این داستان ادامه دارد... 🖋 نویسنده: مهدی فراهانی ⚛️ کانال تکامل فیزیکی @physical_evolution

#معرفی_گرایش_فیزیک #کنکور_ارشد #انتخاب_رشته #سمینار_علمی 🔴اگر هنوز در انتخاب گرایش خود مردد هستید، شرکت در این وبینار رو جدی بگیرید... ❇️خیلی از شما به تازگی کنکور ارشد فیزیک رو پشت سر گذاشتید و لازمه از گرایش های مختلف فیزیک بیشتر بدونید. امسال هم مثل سالهای قبل با  دانشجویان دانشگاه های برجسته کشور  درباره گرایش‌های مختلف فیزیک  گفت و گو می کنیم . دانشجویان میزبان:   🧑‍🎓علی شاهین دانشجو دکتری سیستم های پیچیده دانشگاه صنعتی شریف 🧑‍🎓ابوالفضل رسولی دانشجو دکتری ماده چگال تجربی دانشگاه صنعتی شریف 🧑‍🎓محمدامین حجازی دانشجوی دکتری کیهان شناسی دانشگاه صنعتی شریف 🧑‍🎓مرتضی صالحی فارغ التحصیل کارشناسی ارشد دانشگاه امیرکبیر، فیزیک هسته ای 🧑‍🎓محمدمهدی ماستری فراهانی دانشجوی دکتری اطلاعات کوانتومی، دانشگاه صنعتی شریف 🧑‍🎓امیر حسین شیرخدا دانشجو کارشناسی ارشد دانشگاه تهران 🔗وبینار سه شنبه  15خرداد رأس ساعت15 در بستر گوگل میت برگزار می گردد. لینک گوگل میت دقایقی قبل از برگزاری جلسه در کانال تکامل فیزیکی قرار داده میشود. ⚛ کانال تکامل فیزیکی @physical_evolution

#معرفی_گرایش_فیزیک #کنکور_ارشد #انتخاب_رشته #سمینار_علمی ❗️یادآوری❗️ 🧑‍🎓وبینار معرفی گرایش های مختلف رشته فیزیک با حضور دانشجویانی از دانشگاه های صنعتی شریف، تهران و امیرکبیر تا دقایقی دیگر برگزار خواهد شد. ✅ شرکت در این وبینار برای تمام علاقه مندان آزاد و رایگان است. 🔗 لینک برگزاری وبینار meet.google.com/jrb-qsvu-ioa ⚛کانال تکامل فیزیکی @physical_evolution

میهمانان: 🧑‍🎓علی شاهین دانشجو دکتری سیستم های پیچیده دانشگاه صنعتی شریف 🧑‍🎓ابوالفضل رسولی دانشجو دکتری ماده چگال تجربی دانشگاه صنعتی شریف 🧑‍🎓محمدامین حجازی دانشجوی دکتری کیهان شناسی دانشگاه صنعتی شریف 🧑‍🎓مرتضی صالحی فارغ التحصیل کارشناسی ارشد دانشگاه امیرکبیر، فیزیک هسته ای 🧑‍🎓امیر حسین شیرخدا دانشجوی کارشناسی ارشد ذرات بنیادی دانشگاه تهران میزبان: 🧑‍🎓محمدمهدی ماستری فراهانی دانشجوی دکتری اطلاعات کوانتومی، دانشگاه صنعتی شریف ⚛ کانال تکامل فیزیکی @physical_evolution

#ترجمه_مقاله #سیاه_چاله #نسبیت_عام #گرانش #انیشتین 📄 ترجمه مقاله 🟠 ریاضی دانان در ابعاد بالاتر به بی نهایت شکل برای سیاهچاله ها دست یافتند!‌‎ 🟢 قسمت ۱: در فضای سه بعدی سطح سیاهچاله ها باید کروی باشد اما در ابعاد بالاتر نتایج نشان داده‌اند که بی نهایت ساختار متفاوت ‏برای سیاهچاله ها امکان دارد‎!‎ اگر بتوان سیاهچاله های غیرکروی پیدا کرد، این موضوع نشان دهنده این است که جهان ما از ابعاد بالاتری تشکیل شده ‏است‎.‎ در کیهان به نظرمی رسد همه چیز همواره در چرخش است. ستاره ها و سیارات کروی هستند به این دلیل که گرانش، ابری ‏از گاز و غبار را به سمت مرکز جرم می کشد. همین رویداد برای سیاهچاله ها نیز صادق است یا به طور دقیق‌تر برای افق ‏رویداد سیاهچاله ها برقرار است. بر اساس این نظریه، کروی شکل، نشان‌دهنده‌ی سه بعدی بودن فضا و یک بعدی بودن زمان است. اما اگر ‏جهان ما از ابعاد بالاتری تشکیل شده باشد چه؟ ابعادی که قابل مشاهده نیستند اما اثرات آن هنوز قابل لمس هستند؟ بر این ‏اساس آیا وجود سیاهچاله هایی با شکل‌های دیگر امکان‌پذیر است؟ به عنوان پاسخ این سؤال ریاضیات به ما می‌گوید بله. در طول دودهه گذشته محققان توانستند گاهی اوقات استثناء هایی از ‏قاعده ای که سیاهچاله ها را به شکل کروی محدود می کرد، پیدا کنند‎.‎ در مقاله‌ای جدید، در اثباتی ریاضی نشان داده شده است که بی نهایت شکل برای سیاهچاله ها در بعد پنجم و ابعاد بالاتر ‏امکان‌پذیر است. در این مقاله نشان داده شده است که معادلات نسبیت عام انشتین می‌تواند انواع مختلفی از سیاهچاله هایی با ‏ابعاد بالاتر و با ظاهری عجیب و غریب تولید کند‎.‎ این موضوع جدید مطرح شده صرفاً نظری است و نمی‌دانیم که آیا چنین سیاهچاله هایی در طبیعت وجود دارد یا خیر. ‏مارکوس خوری، هندسه شناس دانشگاه استونی بروک می گوید:«اگر به نحوی بتوان این سیاهچاله های عجیب و غریب را ‏مشاهده کرد، خود به خود نشان دهنده این است که جهان ما از ابعاد بالاتری تشکیل شده است». به هر حال اکنون موضوع ‏این است که صبر کنیم تا ببینیم آیا در آزمایش‌ها چیزی مشاهده خواهد شد یا خیر.»‎ 🖋 مترجم: شقایق اعلایی ⚛️ کانال تکامل فیزیکی @physical_evolution

#ترجمه_مقاله #سیاه_چاله #نسبیت_عام #گرانش #انیشتین 📄 ترجمه مقاله 🟠 ریاضی دانان در ابعاد بالاتر به بی نهایت شکل برای سیاهچاله ها دست یافتند!‌‎ 🟢 قسمت ۲ (سیاهچاله به شکل دونات): داستان‌های مختلفی درباره سیاهچاله ها بیان شده است. یک سناریو با اثبات استیون هاوکینگ در سال ۱۹۷۲ شروع شد که ‏شکل سیاهچاله ها در یک لحظه ثابت از زمان، باید کره دو بعدی باشد.(درحالی که سیاهچاله یک شی سه بعدی است، سطح ‏آن تنها دو بعدی فضایی است.)‏ تا دهه های ۱۹۸۰ و ۱۹۹۰ اشتیاق برای بسط قضیه هاوکینگ برای نظریه ریسمان رشد کرد. با توجه به اینکه این ایده، ‏نیاز به ابعاد بالاتر در حدود ۱۰ تا ۱۱ بعد دارد، فیزیکدانان و ریاضی دانان به صورت جدی بررسی کردند که ابعاد ‏بالاتر چه توپولوژی را به سیاهچاله ها اعمال خواهد کرد‎.‎ سیاهچاله ها یکی از گیج‌کننده ترین پیش‌بینی های معادلات اینشتین هستند. ۱۰ معادله دیفرانسیل غیرخطی که به یکدیگر ‏مرتبط هستند و حل آن‌ها بسیار چالش برانگیز خواهد بود. درحالت کلی آن‌ها را تنها می‌توان تحت شرایط بسیار متقارن و ‏ساده شده حل کرد‎.‎ در سال ۲۰۰۲، حدود سه دهه بعد از نتایج هاوکینگ، روبرتو امپران ‎و هاروی ریل ‎ ‎یک سیاهچاله ابر متقارن به عنوان ‏راه حل معادلات اینشتین در پنج بعد پیدا کردند (چهار بعد فضا و یک بعد زمان). امپران و ریل این شی را حلقه سیاه ‎ ‎نامیدند (یک سطح سه بعدی با خطوط کلی دونات)‌‎.‎ به تصویر کشیدن یک سطح سه بعدی در فضای پنج بعدی، فرآیند دشواری است. به جای آن یک دایره معمولی را تصور می ‏کنیم. به ازای هر نقطه‌ای روی این دایره یک کره دو بعدی جایگرین می کنیم. نتیجه ترکیب این کره‌ها و دایره، یک جسم سه ‏بعدی است که به عنوان یک دونات جامد و توده‌ای در نظر گرفته می شود. در اصل این سیاهچاله های دونات مانند اگر با ‏سرعت مناسب بچرخند می‌توانند شکل بگیرند. اگر با سرعت خیلی زیاد بچرخند از یکدیگر می پاشند و اگر سرعت آن‌ها از ‏حد کافی کمتر باشند به شکل توپ دیده می شوند. رین وان می گوید:«امپران و ریل کشف جالبی انجام دادند که آن‌ها با ‏سرعت کافی می چرخند که به شکل دونات باقی بمانند.»‎ این نتایج راینون که یک توپولوژیست است را امیدوار کرد و گفت:« اگر هر سیاره، ستاره و سیاهچاله شبیه یک توپ باشد، ‏جهان ما مکانی خسته کننده خواهد بود.»‎ ‎ 🖋 مترجم: شقایق اعلایی ⚛️ کانال تکامل فیزیکی @physical_evolution

#ترجمه_مقاله #سیاه_چاله #نسبیت_عام #گرانش #انیشتین 📄 ترجمه مقاله 🟠 ریاضی دانان در ابعاد بالاتر به بی نهایت شکل برای سیاهچاله ها دست یافتند!‌‎ 🟢 قسمت ۳ (تمرکز جدید): در سال 2006، سیاهچاله های غیر توپ مانند شروع به شکوفایی کردند. در همان سال، گرگ گالووی از دانشگاه میامی و ‏ریچارد شوئن از دانشگاه استنفورد، قضیه هاوکینگ را برای توصیف تمام اشکال ممکنی که سیاهچاله ها به طور بالقوه می ‏توانند در ابعادی فراتر از چهار بعد به خود بگیرند، تعمیم دادند. در میان اشکال مجاز برای سیاهچاله ها کره، حلقه ای که ‏قبلاً به آن اشاره شد و طیف وسیعی از اشیائی که فضاهای عدسی ‎نامیده می شوند، گنجانده شده است‎.‎ فضاهای عدسی نوع خاصی از ساختار ریاضی هستند که از دیرباز هم در هندسه و هم در توپولوژی اهمیت داشته اند. ‏خوری می گوید: «از میان تمام اشکال ممکنی که جهان می تواند در سه بعد برای ما بسازد، کره ساده‌ترین شکل است و ‏فضاهای عدسی ساده ترین حالت بعد از کره هستند‎».‎ خوری فضاهای عدسی را «کره های تا شده» می داند. شما یک کره رادر نظر بگیرید و آن را به روشی بسیار پیچیده تا ‏کنید.» برای درک اینکه این روش چگونه کار می کند، با یک شکل ساده تر شروع کنید، یک دایره. این دایره را به دو نیمه ‏بالا و پایین تقسیم کنید. سپس هر نقطه در نیمه پایینی دایره را به نقطه ای در نیمه بالایی دایره که کاملاً مخالف آن است منتقل ‏کنید. این کار فقط نیم دایره بالایی و دو نقطه مخالف در دو طرف دایره را برای ما باقی می گذارد - یکی در هر انتهای نیم ‏دایره. این نقاط باید به یکدیگر چسبانده شوند و دایره کوچکتری با نصف محیط اصلی ایجاد کنند. سپس به دو بعد بروید، ‏جایی که همه چیز شروع به پیچیده شدن می کند. با یک کره دو بعدی - یک توپ توخالی - شروع کنید و هر نقطه را در نیمه ‏پایینی به سمت بالا حرکت دهید تا بر نقطه پادپای نیمه بالایی منطبق شود. شما فقط با نیمکره بالایی باقی مانده اید. اما نقاط ‏در امتداد استوا نیز باید به یکدیگر متصل شوند و به دلیل تمام تلاقی های مورد نیاز، سطح حاصل به شدت ناهموار می شود‎.‎ هنگامی که ریاضیدانان در مورد فضاهای عدسی صحبت می کنند، معمولاً به تنوع سه بعدی اشاره می کنند. اجازه دهید با ‏ساده ترین مثال شروع کنیم، یک کره جامد که شامل سطح و نقاط داخلی است را در نظر بگیرید. خطوط طولی را از شمال ‏به جنوب در پایین کره زمین اجرا کنید. در این مورد، شما فقط دو خط دارید که کره را به دو نیمکره شرق و غرب تقسیم ‏می کند. سپس می توانید نقاط یک نیمکره را با نقاط متناظر ‎روی نیمکره دیگر، شناسایی کنید‎.‎ شما همچنین می توانید خطوط طولی بیشتری و همین طور راه های مختلفی برای اتصال بخش هایی که آنها تعریف می کنند ‏داشته باشید. ریاضیدانان این گزینه‌ها را در فضای عدسی با علامت‎ L(p, q) ‎دنبال می‌کنند، که‎ p ‎تعداد بخش‌هایی است که ‏کره به آنها تقسیم شده است و‎ q ‎به شما می‌گوید که این بخش‌ها چگونه با یکدیگر شناسایی شوند. یک فضای عدسی با ‏برچسب‎ L(2, 1)‎، دو بخش یا دو نیمکره را با تنها یک راه برای شناسایی نقاط متناظر نشان می‌دهد‎.‎ اگر کره به بخش های بیشتری تقسیم شود، راه های بیشتری برای گره زدن بخش ها وجود دارد. به عنوان مثال، در یک ‏فضای لنز ‎ L(4,3)چهار بخش وجود دارد، و هر بخش بالایی با سه بخش همتای خود در پایین، تطبیق داده می شود: بخش ‏بالایی 1 به بخش پایین 4 می رود، بخش بالایی 2 به بخش پایین تر 1 می رود. ، و غیره‎.‎ ‎ ‎ خوری می گوید: «می‌توان این فرآیند را به‌عنوان پیچاندن قسمت بالا برای یافتن محل مناسب در پایین، برای چسباندن آن در ‏نظر گرفت». میزان پیچش با ‎ q ‎تعیین می شود. همانطور که پیچش بیشتر ضروری می شود، شکل های حاصل می توانند به ‏طور فزاینده ای پیچیده و دقیق تر شوند‎.‎ گاهی اوقات مردم می پرسند: چگونه این چیزها را تجسم کنم؟ هاری کندوری، فیزیکدان ریاضی در دانشگاه مک مستر می ‏گوید:« پاسخ این است، ما این کار را انجام نمی‌دهیم ما فقط با این اشیاء به صورت ریاضی رفتار می کنیم که از قدرت انتزاع ‏صحبت می کند. این به شما این امکان را می دهد بدون کشیدن عکس، کار کنید.» ‎ 🖋 مترجم: شقایق اعلایی ⚛️ کانال تکامل فیزیکی @physical_evolution

#ترجمه_مقاله #سیاه_چاله #نسبیت_عام #گرانش #انیشتین 📄 ترجمه مقاله 🟠 ریاضی دانان در ابعاد بالاتر به بی نهایت شکل برای سیاهچاله ها دست یافتند!‌‎ 🟢 قسمت ۴ (همه سیاهچاله ها): در سال 2014، کندوری ‎ ‎و جیمز لوسیتی ‎از دانشگاه ادینبرگ، وجود سیاهچاله ای از نوع L(2,1) ‎ را در پنج بعد ثابت ‏کردند. راه حل کندوری-لوسیتی که آنها از آن به عنوان "عدسی سیاه" یاد می کنند، دارای چند ویژگی مهم است. راه حل آنها ‏یک فضازمان که به طور مجانبی مسطح است را توصیف می کند، به این معنی که انحنای فضازمانی که در مجاورت یک ‏سیاهچاله قرار دارد، با حرکت به سمت بی نهایت به صفر نزدیک می شود. این ویژگی کمک می کند تا اطمینان حاصل شود ‏که نتایج از نظر فیزیکی مرتبط هستند. کندوری خاطرنشان کرد: «ساخت یک لنز سیاه چندان سخت نیست. بخش سخت، ‏ساخت یک فضازمان تخت در بی نهایت است.»‎ همانطور که چرخش، حلقه سیاه امپران و ریل را از فرو ریختن روی خود باز می دارد، لنز سیاه کندوری-لوسیتی نیز باید ‏بچرخد با این تفاوت که کندوری و لوسیتی از یک میدان ماده -در این مورد خاص از نوعی بار الکتریکی- برای نگه داشتن ‏لنزهای خود استفاده کردند. خوری و راینون در مقاله خود که در دسامبر ۲۰۲۲ منتشر شد، نتیجه کندوری-لوسیتی را تا ‏جایی که می توان پیش برد، تعمیم دادند. آنها برای اولین بار وجود سیاهچاله در پنج بعد با توپولوژی عدسی‎ L(p,q) ‎ را برای ‏هر مقدار‎ p ‎و‎ q ‎بزرگتر یا مساوی 1 ثابت کردند‎ (‎تا زمانی که‎ p ‎بزرگتر از‎ q ‎باشد و‎ p ‎و‎ q ‎عوامل اصلی مشترک نداشته ‏باشند‎).‎ آن‌ها متوجه شدند که می‌توان سیاهچاله هایی به هرشکل دلخواهی از فضای عدسی با هر مقداری از‎ p ‎وq ‎ تولید کنند. در ابعاد ‏بالاتر، ساخت بی نهایت شکل از سیاهچاله ها در بی نهایت بعد. اما یک هشدار وجود دارد که خوری به آن اشاره ‏کرد:«زمانی که به ابعاد بالاتر از پنج بعد می رویم، فضای عدسی تنها بخشی از یک توپولوژی کلی خواهد بود». سیاهچاله ‏ها، پیچیده‌تر از چالش های مشاهداتی از فضای عدسی شامل آن هستند‎.‎ سیاهچاله های خوری-راینون می‌توانند بچرخند اما مجبور به این کار نخواهند بود. راه حل آن‌ها به فضازمان تخت مربوط ‏می شود. به هر حال خوری و راینون برای حفظ سیاهچاله ها یا جلوگیری از بی نظمی هایی که نتایج را به خطر می‌اندازد، ‏به نوع متفاوتی از میدان ماده نیاز دارند. میدانی که شامل ذراتی مرتبط با ابعاد بالاتر باشد‎.‌‎ 🖋 مترجم: شقایق اعلایی ⚛️ کانال تکامل فیزیکی @physical_evolution