🔮🎷کتاب سر حق
مولف:
استاد مهدی طیب مهندس مکانیک و محقق علمی و عملی در زمینه اخلاق و عرفان اسلامی
نشر سفینه
چاپ دوم 1386تهران
⭐️در بیان طریق وسطی و صراط مستقيم عرفان
@wittj2
ترمودینامیک کوانتومی : ترکیب طلایی دو غول فیزیک (قسمت اول) 0
توسط سمیع صالحی در ۲۹ مرداد ۱۳۹۶ تازه ترین اخبار کوانتومی شیمی کوانتومی فیزیک کوانتومی مقالات ویژه
اگرچه علم ترمودینامیک، نسبت به نظریه کوانتومی، قدمت زیادی داشته و با دیدی ماکروسکوپی به دنیا مینگرد، اما تلفیق این دو، ترکیبی طلایی به نام ترمودینامیک کوانتومی میسازد. در مقاله زیر که نسخهی اصلی آن در سایت معتبر Wired منتشر شده، در مورد این ترکیب طلایی بیشتر صحبت خواهیم کرد. با دیپ لوک همراه باشید…
میزان تاثیر موتورهای بخار در تبدیل گرما به کار برای نخستین بار در سال ۱۸۲۴ و در فرآیند به حرکت درآوردن پیستون و توانایی چرخش یک چرخ، توسط مهندس جوان فرانسوی، سعدی کارنو بیان شد. فرمولی که امروزه از آن تحت عنوان بازده فرآیند یاد میکنند. بر اساس مطالعات کارنو، بالاترین بهرهوری یک موتور، تنها به اختلاف دمای میان منبع موتور حرارتی (معمولا آتش) و منبع مصرف کننده دما (معمولا هوای بیرون) وابسته است. او همچنین بیان کرد که کار، محصول جانبی (Byproduct) گرماست که به شکل طبیعی از جسم گرمتر به جسم سردتر منتقل میشود. کارنو هشت سال پس از ارائه این فرمول بر اثر بیماری وبا درگذشت و نتوانست انقلابی که توسط این فرمول به نام نظریه ترمودینامیک ایجاد شد را مشاهده کند. قوانین ترمودینامیک مجموعه ای از قوانین جهانی هستند که فعل و انفعال بین دما، گرما، کار، انرژی و انتروپی را توضیح میدهند. قوانین ترمودینامیک نه تنها در مورد موتورهای بخار دارای اعتبار است، بلکه در مورد هر مسئله دیگری از جمله خورشید، سیاه چالهها، موجودات زنده و حتی کل جهان نیز صدق میکنند. این نظریه در عین سادگی، بسیار جامع است، طوری که آلبرت اینشتین از آن به عنوان نظریهای که هیچگاه منسوخ نمیشود، یاد کرد. لیدا دل ریو در نخستین خط مقالهاش در مجله Journal of Physics A چنین نوشت (دانلود این مقاله):
اگر نظریههای فیزیکی را مردم عادی، فرض کنیم، قوانین ترمودینامیکی به مثابه جادوگر خواهند بود.
بر خلاف مدلهای استاندارد فیزیک ذرات که سعی در اثبات وجود اجسام دارند، قوانین ترمودینامیکی تنها برای بیان توانایی انجام یا عدم انجام یک فرآیند، کاربرد دارند. یکی از عجیب ترین نکات در مورد ترمودینامیک، این است که ذهنی به نظر میرسد. گازی متشکل از مجموعه ذراتی دارای دمای یکسان (بنابراین قادر به انجام کار نیستند)، ممکن است با بررسیهای بیشتر، دارای تفاوت دمای میکروسکوپی باشد که با قوانین ترمودینامیکی تطابق ندارد. همانطور که فیزیکدان قرن نوزدهم ماکس پلانک بیان کرد:
اتلاف انرژی، بستگی به میزان دانش ما دارد.
در سالهای اخیر، انقلابی در مفاهیم ترمودینامیک پدید آمده که از آن به عنوان یک کودک نو پا در میان نظریههای فیزیکی یاد میکنند. در این نظریه، گسترش اطلاعات از طریق سیستمهای کوانتومی توصیف میشود. این نظریه جدید، سعی در بیان مفاهیم ترمودینامیکی با استفاده از نظریه اطلاعات کوانتومی دارد. اگرچه نظریه ترمودینامیک کلاسیک در ابتدا سعی در بهبود کارایی موتورهای بخار داشت، ترمودینامیک امروزی برای گسترش ماشینهای کوانتومی، تلاش میکند. گروهی از محققان، اخیرا آزمایشی انجام دادند که در آن برای اولین بار، با استفاده از تکنولوژی کوچکسازی، (یک موتور تک یونی و سه اتم منجمد) موفق به گسترش ترمودینامیک به قلمروی کوانتومی شدند، جایی که در آن مفاهیمی مانند دما و کار، معانی معمول خود را از دست داده و قوانین کلاسیک لزوما صدق نمیکنند. نتایج این آزمایش منجر به ارائه نسخه کوانتومی جدیدی از قانون اولیه ترمودینامیک شد. بازنویسی اساسی این نظریه باعث شد دانشمندان، ارتباط عمیق و شگفتانگیزی بین انرژی و اطلاعات پیدا کنند. ترمودینامیک کوانتومی ، نظریهای در حال توسعه، همراه با شور و سردرگمی است. یکی از محققان پیشرو در این زمینه میگوید:
ما در حال ورود به دنیای جدیدی از ترمودینامیک هستیم. اگرچه در ابتدا شروع خوبی در توسعه مفاهیم آن داشتیم اما حالا با دیدگاه کاملا متفاوتی در حال بررسی آن هستیم.
انتروپی، همان عدم قطعیت در ترمودینامیک کوانتومی است
ماکسول برای نخستین بار در سال ۱۸۹۹، تناقض بین ترمودینامیک و اطلاعات را بیان کرد. تناقض ایجاد شده در ارتباط با قانون دوم ترمودینامیک بود که بیان میکند انتروپی یک سیستم منزوی همواره در حال افزایش است. بر اساس قانون دوم ترمودینامیک، کیفیت انرژی در اثر انتقال از یک جسم گرم به جسم سرد تا زمانی که اختلاف دمای بین دو جسم از بین برود، کاهش یافته، بطوری که انرژی بی نظمتر و کم اثرتر شده و جهان به سمتی حرکت میکند که دیگر قادر به انجام کاری نخواهد بود که از آن به عنوان دمای مرگ یاد میکنند. از دیدگاه بولتزمن، انتروپی با پراکندگی انرژی، افزایش مییابد. از دیدگاه آماری میتوان گفت: راههای متعددی برای توزیع انرژی میان ذرات یک سیس
تم وجود دارد، بنابراین ذرات دائما در حال حرکت و برهمکنش با یکدیگر هستند و بهطور طبیعی به سمتی حرکت میکنند که انرژی به اشتراک گذاشته شده، افزایش یابد، اما ماکسول از یک آزمایش ذهنی به نام شیطان ماکسول (Maxwell’s demon) سخن گفت. در این آزمایش، دو محفظه توسط مانعی که دارای یک درب است از یکدیگر جدا شدهاند. نگهبان این درب، یک شیطانک است که از موقعیت و سرعت تمام مولکولهای گازی موجود در محفظه نگهدارنده، آگاه است. شیطانک به مولکولهای با سرعت بالا اجازه ورود به محفظه B را میدهد، در صورتی مولکولهای با سرعت پایین، فقط اجازه ورود به محفظه A را دارند. این عملکرد شیطانک باعث تقسیم گاز موجود به دو دستهی سرد و گرم و در نتیجه تمرکز انرژی در یک نقطه و کاهش انتروپی سیستم میگردد (تصویر زیر). در نتیجه به نظر میرسد قانون دوم ترمودینامیک نقض میشود، قانونی که بعدها توسط آرتور ادینگتون، ممتازترین قانون طبعیت لقب گرفت.
شیطان ماکسول
این تناقض میان ترمودینامیک و اطلاعات، یک قرن پس از ماکسول، توسط بنت و گروهی از محققان برطرف شد. به اعتقاد او و همکارانش، اگرچه شیطانک، مولکولهای گاز درون محفظه را به دو دستهی گرم و سرد تقسیم کرده و باعث کاهش انتروپی سیستم میشود، اما با این کار، انرژی، توسط شیطان مصرف شده و انتروپی از دست رفته سیستم، جبران میشود. در نتیجه انتروپی کل ذره-گاز افزایش مییابد که با قانون دوم ترمودینامیک، سازگار است. این یافتهها تاییدی بر این باور است که «اطلاعات، فیزیکی هستند». هر چه میزان اطلاعات بیشتر باشد، میزان کار انجام شده نیز بیشتر خواهد بود. شیطان ماکسول میتواند کار را از یک گاز با درجه حرارت مشخص برباید، زیرا اطلاعات به مراتب بیشتری نسبت به سایر ذرات دارد. بنت استدلال کرد که دانش شیطانک در حافظهاش، ذخیره گردیده و این حافظه باید پاک شود که برای این کار، نیاز به صرف انرژی است (لانداور در سال ۱۹۶۱ محاسبه کرد که در دمای اتاق، هر کامپیوتر حداقل به ۲٫۹ زپتوژول انرژی برای پاک کردن یک بیت از اطلاعات ذخیره شده، نیاز دارد).
ماکسول و سایر دانشمندان تعجب کردند که چطور یک قانون طبیعی میتواند به دانش یک فرد در مورد سیستم (اینجا سرعت و مکان ذرات) بستگی داشته باشد. اگر قانون دوم ترمودینامیک ذاتا به اطلاعات فرد بستگی دارد، پس در چه صورت، درست است؟ نیم قرن بعد، با گسترش نظریهی اطلاعات کوانتومی بر پایهی کامپیوترهای کوانتومی، دریچهی جدیدی به روی فیزیکدانان گشوده شد. گروهی از محققان معتقدند که انرژی به دلیل راههای انتقال اطلاعات بین اجسام، به جسم سردتر منتقل میشود. بر اساس نظریه کوانتومی، ویژگیهای فیزیکی اجسام، احتمالی هستند. در واقع ذرات به جای اینکه مقادیر ۱ و یا ۰ را داشته باشند، میتوانند در یک زمان، بنابر برخی احتمالات، هم مقادیر ۱ و هم مقادیر ۰ را داشته باشند (یعنی همان برهم نهی کوانتومی که در آن، احتمالات S1 و S0 نشان دهنده حالت ذرات است). در واقع زمانی که ذرات با یکدیگر واکنش میدهند، امکان به دام افتادن آنها نیز وجود دارد، در نتیجه توزیع احتمال جدیدی برای این حالت از ماده به وجود میآید که بیانگر حالت هر دو ماده میباشد. یکی از محورهای اصلی نظریه کوانتوم این است که اطلاعات هرگز از بین نمیرود (وضعیت کنونی جهان، تمام اطلاعات در مورد گذشته را حفظ میکند)، اما با گذشت زمان و برهمکنش ذرات و تبدیل شدن به ذرات بزرگتر، اطلاعات در مورد حالت منفرد آنها پخش گردیده و با اطلاعات سایر ذرات، مخلوط شده است. در نهایت، این اطلاعات میان ذرات دیگر به اشتراک گذاشته شده است. گروهی از دانشمندان معتقدند، افزایش بردار درهمتنیدگی کوانتومی، موجب افزایش قابل انتظار انتروپی و در نتیجه بردار زمانی ترمودینامیک شده است. آنها علت سرد شدن یک فنجان قهوه تا دمای اتاق را به دلیل برهمکنش مولکولهای قهوه با مولکولهای هوا میدانند که باعث میشود اطلاعات میان آنها از حالت کدگذاری خارج شده و با مولکولهای هوا به اشتراک گذاشته شوند.
درک انتروپی به عنوان یک موضوع انتزاعی اجازه میدهد جهان به عنوان یک کل، بدون از دست دادن اطلاعات به تکامل برسد. تجربه افزایش انتروپی همراه با رقیق شدن اطلاعات کوانتومی حتی چیزهایی مانند قهوه، موتور و مردم، به عنوان بخشی از جهان، باعث میشود انتروپی بخشی از جهان برای همیشه صفر باقی بماند. گروهی از دانشمندان در دانشگاه زوریخ تعریفی جدید و جنجالی از انتروپی ارائه دادهاند:
تا بهحال انتروپی به عنوان ویژگی یک سیستم ترمودینامیکی تعریف میشد، اما در حال حاضر در نظریه اطلاعات، نباید بگوییم انتروپی، ویژگی یک سیستم است، بلکه انتروپی به عنوان ویژگی یک سیستم که توسط ناظر مشاهده میشود، تعریف میگردد!
ترمودینامیک کوانتومی : ترکیب طلایی دو غول فیزیک (قسمت دوم) 0
توسط سمیع صالحی در ۱ شهریور ۱۳۹۶ تازه ترین اخبار کوانتومی شیمی کوانتومی فیزیک کوانتومی
در قسمت اول «ترمودینامیک کوانتومی : ترکیب طلایی دو غول فیزیک»، درباره تولد ترمودینامیک و وابستگی آن به میزان دانش صحبت کرده و در ادامه به ارتباطات ظریف آن به مکانیک کوانتومی و نظریه اطلاعات کوانتومی اشاره کردیم، ارتباطاتی که به کمک آنها میتوان مفهوم جذاب انتروپی را به شکل تازهای تعریف کرد. در این قسمت، با پیش کشیدن مفاهیم جذاب دیگری از جمله تقارن و تکنولوژی در رابطه با این ترکیب طلایی، بحث خود را به پایان خواهیم رساند. با دیپ لوک همراه باشید…
ترمودینامیک از دیدگاه تقارن
رابطه بین اطلاعات، انرژی و دیگر کمیتهای مشخص (که میتوانند تغییراتی در قوانین ترمودینامیکی ایجاد نمایند، اما هرگز نابود نشوند)، موضوع پژوهشی است که توسط دو گروه مجزا از دانشمندان همزمان در مجله علمی Nature منتشر شده است. هر دو گروه، سیستم کوانتومی فرضی را تصور نمودند که از اطلاعات به عنوان یک نوع منبع تبادل برای ارتباط بین دیگر مواد استفاده مینماید. مخزن بزرگی از ذرات را در نظر بگیرید که همزمان دارای انرژی و اندازه حرکت زاویهای (حرکت چرخشی و اسپین) هستند. این مخزن برای تحمل میزان انرژی، دارای وزن بوده و برای کنترل سرعت (افزایش یا کاهش) نیز یک صفحه مدور دارد. با توجه به کشف کارنو در مورد نیاز به منبع سرما و گرما برای انجام کار، یک مخزن تنها، قادر به انجام کاری نیست، اما دانشمندان متوجه شدند یک سیستم دارای چندین کمیت مشخص، از قوانین متفاوتی پیروی میکند.
در یک سیستم پیشنهادی که دارای مولفهی وزن و قابلیت چرخش است، افزایش وزن منجر به کاهش سرعت چرخش (اسپین) ذرات میشود و یا بالعکس کاهش وزن منجر به افزایش سرعت ذرات خواهد شد. محققان دریافتند اطلاعات کوانتومی توصیف کننده ذرات (مانند انرژی و اسپین) میتواند به عنوان کلید مبادله کننده انرژی و اندازه حرکت زاویهای برای ذرات موجود در مخزن عمل کنند. این مفهوم که مقادیر ذخیره شدهی سیستمهای کوانتومی میتوانند با یکدیگر مبادله شوند، کاملا جدید است. از این رو نیاز به یک نظریه ترمودینامیکی کاملتر که نه تنها جریان انرژی را توصیف کند، بلکه اثر متقابل تمام مقادیر محافظت شده در جهان را نشان دهد، ضروری به نظر میآید. به گفته یکی از محققان، این واقعیت که انرژی تا به حال بر ترمودینامیک غالب شده، ممکن است در شرایطی درست باشد. دانشمندان پیرو نظریه کارنو، در صدد گسترش یک نظریه ترمودینامیکی که سازگار با شارش اندازه حرکتی زاویهای با نظریهی موتور بخار باشد، خواهند بود.
گروهی دیگر از محققان در تلاشند با استفاده از روشهای خاص، مکانیک کوانتومی کلاسیک را به حاشیه ببرند تا بتوانند با استفاده از قوانین و یافتههای جدید، دیدگاه جدیدی که قادر به پاسخگویی به مسائل مکانیک کوانتومی باشد را گسترش دهند. بلوری کردن ذرات یکی از این روشهاست. بر اساس یافتههای جدید، تقارن در طبیعت ممکن است باعث تمایز بین اطلاعات و سایر مقادیر حفظ شده گردد. این دانشمندان میگویند:
در نظر بگیرید من و شما در سیارات متفاوتی در کهکشان های دور دست زندگی میکنیم. حالا شما میخواهید سیاره ای که در آن زندگی میکنید را به من نشان دهید. این کار از لحاظ فیزیکی غیرممکن است، زیرا امکان نشان دادن جهت وجود ندارد!
هیچ راهی برای یافتن تک رشتهای خالص و بدون جهت برای یافتن کهکشانها وجود ندارد، زیرا طبیعت (به عنوان یک چهارچوب مرجع) چنین شرایطی را فراهم نمیکند. اگر چنین اتفاقی رخ دهد، مثلا اگر فلشهای کوچک در تمام نقاط جهان به هم چسبیده شده و جهت حرکت آن را نشان دهند، در واقع تقارن چرخشی، بخشی از تقارن جهان را نقض کرده است. زمانی که ذرات دارای حرکت چرخشی، با حرکت جهان هماهنگ شوند، میتوانند سریعتر بچرخند و در این صورت اندازه حرکت زاویهای حفظ نخواهد شد. دانشمندان در اوایل قرن ۲۰ نشان دادند هر تقارن، همراه با یک قانون حفاظتی همراه است: تقارن چرخشی جهان همواره به گونهای خواهد بود که منجر به حفظ کمیتی گردد که ما آن را حرکت زاویهای مینامیم. به عقیده دانشمندان علت عدم امکان بیان جهت فضایی برای اطلاعات میتواند به دلیل همین قانون حفاظتی باشد.
ظاهرا ناتوانی برای بیان همه چیز در مورد جهان از دیدگاه اطلاعات میتواند مربوط به جستجو برای توصیف یکی از مفاهیم بنیادی طبیعت باشد. در سال های اخیر، بسیاری از نظریه پردازان معتقدند که فضا-زمان، ساختار خمشی جهان، ماده و انرژی درون آن ممکن است هولوگرامی از یک شبکه اطلاعات کوانتومی درهم تنیده باشند. در عین حال به گفته دانشمندان باید به این نکته توجه کرد که اطلاعات رفتاری متفاوت از سایر خواص فیزیکی مانند فضا و زمان دارند. از طرفی اطلاع از پیوندهای منطقی بین مفاهیم میتواند به فیزیکدانان کم
ک کند پاسخ علمی در مورد مسائلی مانند سیاهچاله ها، بلعیده شدن اجرام کیهانی در فضا-زمان (با توجه به اطلاعات کافی در مورد دما و انتروپی آنها) و چگونگی انتشار اطلاعات توسط آنها بیابند. آنها معتقدند:
یکی از مهم ترین جنبههای سیاه چالهها در واقع ترمودینامیک حاکم بر آنهاست، اما نوع ترمودینامیکی که در مورد سیاه چالهها مورد بحث قرار میگیرد، به دلیل ساختار پیچیدهی آنها، از دیدگاه کلاسیک است. ما در حال گسترش قوانین جدیدی برای ترمودینامیک هستیم. یافتن این قوانین در حال حاضر، غیر قابل اجتناب است، اما با استفاده از این قوانین کاملا جدید، امکان بررسی سیاه چالهها نیز فراهم میشود.
خانهتازه ترین اخبار کوانتومی
ترمودینامیک کوانتومی : ترکیب طلایی دو غول فیزیک (قسمت دوم) 0
توسط سمیع صالحی در ۱ شهریور ۱۳۹۶ تازه ترین اخبار کوانتومی شیمی کوانتومی فیزیک کوانتومی
در قسمت اول «ترمودینامیک کوانتومی : ترکیب طلایی دو غول فیزیک»، درباره تولد ترمودینامیک و وابستگی آن به میزان دانش صحبت کرده و در ادامه به ارتباطات ظریف آن به مکانیک کوانتومی و نظریه اطلاعات کوانتومی اشاره کردیم، ارتباطاتی که به کمک آنها میتوان مفهوم جذاب انتروپی را به شکل تازهای تعریف کرد. در این قسمت، با پیش کشیدن مفاهیم جذاب دیگری از جمله تقارن و تکنولوژی در رابطه با این ترکیب طلایی، بحث خود را به پایان خواهیم رساند. با دیپ لوک همراه باشید…
ترمودینامیک از دیدگاه تقارن
رابطه بین اطلاعات، انرژی و دیگر کمیتهای مشخص (که میتوانند تغییراتی در قوانین ترمودینامیکی ایجاد نمایند، اما هرگز نابود نشوند)، موضوع پژوهشی است که توسط دو گروه مجزا از دانشمندان همزمان در مجله علمی Nature منتشر شده است. هر دو گروه، سیستم کوانتومی فرضی را تصور نمودند که از اطلاعات به عنوان یک نوع منبع تبادل برای ارتباط بین دیگر مواد استفاده مینماید. مخزن بزرگی از ذرات را در نظر بگیرید که همزمان دارای انرژی و اندازه حرکت زاویهای (حرکت چرخشی و اسپین) هستند. این مخزن برای تحمل میزان انرژی، دارای وزن بوده و برای کنترل سرعت (افزایش یا کاهش) نیز یک صفحه مدور دارد. با توجه به کشف کارنو در مورد نیاز به منبع سرما و گرما برای انجام کار، یک مخزن تنها، قادر به انجام کاری نیست، اما دانشمندان متوجه شدند یک سیستم دارای چندین کمیت مشخص، از قوانین متفاوتی پیروی میکند.
در یک سیستم پیشنهادی که دارای مولفهی وزن و قابلیت چرخش است، افزایش وزن منجر به کاهش سرعت چرخش (اسپین) ذرات میشود و یا بالعکس کاهش وزن منجر به افزایش سرعت ذرات خواهد شد. محققان دریافتند اطلاعات کوانتومی توصیف کننده ذرات (مانند انرژی و اسپین) میتواند به عنوان کلید مبادله کننده انرژی و اندازه حرکت زاویهای برای ذرات موجود در مخزن عمل کنند. این مفهوم که مقادیر ذخیره شدهی سیستمهای کوانتومی میتوانند با یکدیگر مبادله شوند، کاملا جدید است. از این رو نیاز به یک نظریه ترمودینامیکی کاملتر که نه تنها جریان انرژی را توصیف کند، بلکه اثر متقابل تمام مقادیر محافظت شده در جهان را نشان دهد، ضروری به نظر میآید. به گفته یکی از محققان، این واقعیت که انرژی تا به حال بر ترمودینامیک غالب شده، ممکن است در شرایطی درست باشد. دانشمندان پیرو نظریه کارنو، در صدد گسترش یک نظریه ترمودینامیکی که سازگار با شارش اندازه حرکتی زاویهای با نظریهی موتور بخار باشد، خواهند بود.
گروهی دیگر از محققان در تلاشند با استفاده از روشهای خاص، مکانیک کوانتومی کلاسیک را به حاشیه ببرند تا بتوانند با استفاده از قوانین و یافتههای جدید، دیدگاه جدیدی که قادر به پاسخگویی به مسائل مکانیک کوانتومی باشد را گسترش دهند. بلوری کردن ذرات یکی از این روشهاست. بر اساس یافتههای جدید، تقارن در طبیعت ممکن است باعث تمایز بین اطلاعات و سایر مقادیر حفظ شده گردد. این دانشمندان میگویند:
در نظر بگیرید من و شما در سیارات متفاوتی در کهکشان های دور دست زندگی میکنیم. حالا شما میخواهید سیاره ای که در آن زندگی میکنید را به من نشان دهید. این کار از لحاظ فیزیکی غیرممکن است، زیرا امکان نشان دادن جهت وجود ندارد!
هیچ راهی برای یافتن تک رشتهای خالص و بدون جهت برای یافتن کهکشانها وجود ندارد، زیرا طبیعت (به عنوان یک چهارچوب مرجع) چنین شرایطی را فراهم نمیکند. اگر چنین اتفاقی رخ دهد، مثلا اگر فلشهای کوچک در تمام نقاط جهان به هم چسبیده شده و جهت حرکت آن را نشان دهند، در واقع تقارن چرخشی، بخشی از تقارن جهان را نقض کرده است. زمانی که ذرات دارای حرکت چرخشی، با حرکت جهان هماهنگ شوند، میتوانند سریعتر بچرخند و در این صورت اندازه حرکت زاویهای حفظ نخواهد شد. دانشمندان در اوایل قرن ۲۰ نشان دادند هر تقارن، همراه با یک قانون حفاظتی همراه است: تقارن چرخشی جهان همواره به گونهای خواهد بود که منجر به حفظ کمیتی گردد که ما آن را حرکت زاویهای مینامیم. به عقیده دانشمندان علت عدم امکان بیان جهت فضایی برای اطلاعات میتواند به دلیل همین قانون حفاظتی باشد.
ظاهرا ناتوانی برای بیان همه چیز در مورد جهان از دیدگاه اطلاعات میتواند مربوط به جستجو برای توصیف یکی از مفاهیم بنیادی طبیعت باشد. در سال های اخیر، بسیاری از نظریه پردازان معتقدند که فضا-زمان، ساختار خمشی جهان، ماده و انرژی درون آن ممکن است هولوگرامی از یک شبکه اطلاعات کوانتومی درهم تنیده باشند. در عین حال به گفته دانشمندان باید به این نکته توجه کرد که اطلاعات رفتاری متفاوت از سایر خواص فیزیکی مانند فضا و زمان دارند. از طرفی اطلاع از پیوندهای منطقی بین مف
اهیم میتواند به فیزیکدانان کمک کند پاسخ علمی در مورد مسائلی مانند سیاهچاله ها، بلعیده شدن اجرام کیهانی در فضا-زمان (با توجه به اطلاعات کافی در مورد دما و انتروپی آنها) و چگونگی انتشار اطلاعات توسط آنها بیابند. آنها معتقدند:
یکی از مهم ترین جنبههای سیاه چالهها در واقع ترمودینامیک حاکم بر آنهاست، اما نوع ترمودینامیکی که در مورد سیاه چالهها مورد بحث قرار میگیرد، به دلیل ساختار پیچیدهی آنها، از دیدگاه کلاسیک است. ما در حال گسترش قوانین جدیدی برای ترمودینامیک هستیم. یافتن این قوانین در حال حاضر، غیر قابل اجتناب است، اما با استفاده از این قوانین کاملا جدید، امکان بررسی سیاه چالهها نیز فراهم میشود.
تکنولوژی و ترمودینامیک کوانتومی
به گفتهی یکی از صاحب نظران نظریه اطلاعات کوانتومی، هرچه ابعاد مورد مطالعه ما کوچک و کوچکتر میشود، وارد دنیایی میشویم که هیچ نظریه مناسبی در مورد آن نداریم! سوالی که اینجا پیش میآید این است که ما به چه چیزی برای توضیح این نواحی نیاز داریم؟ محققان از سال ۲۰۱۲ در تلاشند قوانینی در مورد انتقالات کوانتومی در ماشینهای کوانتومی ارائه دهند تا بتوان روزی از آنها برای سرد کردن کامپیوترها، استفاده در پنلهای خورشیدی، بیو مهندسی و سایر کاربردها استفاده نمود. دیدگاه دانشمندان در مورد کارایی اطلاعات کوانتومی در حال شکوفایی است. بسیاری از دانشمندان معتقدند موتورهای کوانتومی در آیندهای نزدیک جای موتورهای کلاسیک را خواهند گرفت. اگرچه این موتورهای احتمالی نیز اکنون از قانون بازده کارنو در مورد میزان کار انجام شده در اثر انتقال گرما از جنس گرم به سرد استفاده میکنند، اما سرعت استخراج شده در این موتورها اندکی بیشتر است.
اخیرا گروهی از محققان با استفاده از نظریه اطلاعات کوانتومی، مقالهای در مورد قانون سوم ترمودینامیک (قانونی که میگوید رسیدن به صفر مطلق غیر ممکن است) ارائه کردهاند. بر اساس نتایج بهدست آمده، محدودیت سرعت سرد کردن یک جسم، ناشی از محدودیت سرعت انتقال اطلاعاتی است که از یک ذره در ابعادی محدود، خارج میشود. این محدودیت سرعت ممکن است در ارتباط با توانایی سرد کردن یخچالهای کوانتومی باشد. در سال ۲۰۱۵ محققان، جایگزینی برای قانون دوم ترمودینامیک در مقیاس کوانتومی ارائه دادند که باعث محدودیتهایی در مورد نحوه توزیع احتمالی که تعریف ذرات فیزیک را به دست میدهد، میشود. با گسترش دانش موتورهای کوانتومی و ترمودینامیک کوانتومی و نیز افزایش دانش بشری در مورد آنها، برخی از قوانین ترمودینامیک کلاسیک در برابر قوانین ترمودینامیک کوانتومی بی ارزش جلوه مینمایند. به باور برخی از دانشمندان، اهمیت اطلاعات توسط بسیاری از محاسبهگرهای کوانتومی نادیده گرفته شده و این باعث برداشت اشتباه ما از جهان به عنوان یک ابزار فیزیکی به جای یک غول کوانتومی میشود. آنها میگویند:
موضوعات هیجان انگیزی روی میز انداخته شده که برخی از آنها دارای نارساییهایی هستند که باید آنها را سامان دهیم. در حال حاضر، ما هشت تعریف از کار داریم؛ بهتر است به دنبال پیدا کردن درستترین تعریف باشیم، نه به دنبال تعریف نهم!
از سویی دیگر برخی از دانشمندان با این دیدگاه که جهان فقط اطلاعات است مخالفند. یکی از آنها میگوید:
من برای نظریه پردازان اطلاعات که معتقدند همه چیز اطلاعات است، نگرانم. وقتی موتورهای بخار اختراع شدند و قوانین ترمودینامیکی در مورد آنها گسترش یافت، عدهای معتقد بودند جهان، تنها یک موتور بخار بزرگ است!
در نهایت دانشمندان معتقدند با دو کمیت بنیادی سر و کار داریم: انرژی و اطلاعات کوانتومی که تلاقی این دو کمیت با یکدیگر اجتناب ناپذیر است و منجر به گسترش یک نظریه زیبا در مورد ترمودینامیک و یا حتی ترمودینامیک کوانتومی خواهد شد.
برگی از معرفت 🍂🍂
غیر نطق و غیر ایما و سجل
صد هزاران ترجمان خیزد ز دل
یعنی غیر از حرف زدن ( نطق)، غیر از ایما و اشاره و غیر از سجل (نوشتن) صد هزار بیان از مرکز عدم شده ما بینهایت ما به بیرون ساطع می شود که نمی شود گفت که چیه!
و ما برای آن کار آمدیم برای این جهان.
پس یک چنین موفقیتی برای ما انسانها میسر است، کی این موفقیت را بوجود می آورد؟ زندگی، برای این که اسمش را می خواهی بگذاری خدا ولی خدای ذهنی نه.
اگر این ابیات را عمل کنیم باید در این لحظه بگویید که من نمی دانم. نمی دانم معنیش این است که شما نباید کار کنید نباید کوشش کنید؟
نباید عمل کنید؟ نباید فکر کنید؟ نه.
باید عمل کنید ولی با خرد او با فکر او.
آیا او به شما خرد می دهد؟ بلی می دهد. کی؟ موقعی که شما این عقلتان را بگذارید زمین. گفت باید سجده کنید. ولی شروع کنید از آسانها، هر موقع اشتباه کردیم می گوییم اشتباه کردم. هیچ نمی ترسی.
می دانیم که این وضعیت ظاهری که من اشتباه نمی کنم من خیلی خردمندم این یک چیز سطحی دروغی است، همه اشتباه می کنند، همه عصبانی می شوند، همه واکنش نشان می دهند، و چرا اعتراف نکنیم. آن تصویر ذهنی که خوبها را پهلوی هم چیده که خیلیهایش هم دروغ است، نمی خواهد.
آن می گوید که من آبروی مصنوعی که مولانا اسمش را گذاشته ناموس، من ناموس دارم!
من حیثیت بدلی دارم، البته برای او حیثیت بدلی نیست، آدم وقتی خیلی به فکر کردن اعتماد کند و نظم زندگی را به زندگیاش راه ندهد، بالاخره این لیبل زدنها برچسب زدنها این خوبه، این خوبه، این خوبه، این خوبه همه را من دارم، آدم باورش می شود که واقعاً همه اینها درست است و می خواهد به دیگران ثابت کند که من اینطوری هستم. ولی خودش که می داند اینطوری نیست؟
استاد پرویز شهبازی
مولانای جان 🌻
@wittj2
شايد آن روز که سهراب نوشت:
"تا شقايق هست زندگي بايد کرد"
خبري از دل پر درد گل ياس نداشت
بايد اينگونه نوشت:
هر گلي هم باشد، چه شقايق چه گل پيچک و ياس زندگي بي مهدي زندگي با غمهاست
@wittj2
مژده ای دل که شب نیمه شعبان آمد
بر تن مرده و بی جان جهان جان آمد🎊🎊🎊
@wittj2
🔮🎷"مکعب های هینتون"
ریاضیدانی اهل انگلستان به نام "چارلز هاوارد هینتون" در طول تحصیلش در آکسفورد، علاقمند در به تصویر کشیدن بعد چهارم شد. به عنوان یک ریاضیدان، او می دانست که انسان نمی تواند یک جسم چهاربعدی را بطور کامل مجسم سازد. با این حال، او استدلال کرد که امکان دارد بتوان سطح مقطع و نحوه گستره شدن یک شی چهاربعدی را در پیش چشم آشکار کرد.
هینتون سال های متمادی را صرف پیدا کردن روش های مبتکرانه ای کرد که با آن ها افراد عادی و نیز انبوه مشتاقان -و نه فقط ریاضیدانان حرفه ای- بتوانند اشیا چهاربعدی را "ببینند". وی سرانجام مکعب های ویژه ای طراحی کرد که اگر فردی به دقت سعی می کرد، می توانست مکعب های فراابعادی یا مکعب هایی با چهار بعد را مجسم کند. این مکعب ها نهایتأ مکعب های هینتون نامیده شدند. هینتون حتی برای یک مکعب فراابعادی از هم گسترده، نام رسمی جدیدی نهاد: "تسراکت" (Tesseract) که از این طریق به زبان انگلیسی راه یافت.
مکعب های هینتون بطور وسیعی در مجلات تبلیغ شده و حتی در جلسات احضار روح از آن ها استفاده می شد. افرادی از طبقه بالای جامعه، مدعی بودند که از طریق مکعب های هینتون می توانیم نیم نگاهی به بعد چهارم -و بنابراین به دنیای مردگان- انداخت. پیروان علاقمند او، ساعت ها صرف تفکر روی این مکعب ها کردند تا به این توانایی دست یابند که به طور ذهنی، این مکعب ها را از طریق بعد چهارم دوباره به شکل یک مکعب فراابعادی متصل و مرتب سازند.
ادامه دارد...
@wittj2