بــافتاری با تار و پود فضا زمــان

لینک دانلـــود

به نقل از روزنامه اعتمــاد

جهان در خودش به خود می نگرد

جهان به چه صورت چنین می کند؟ چطور هر چیزی را تولید می کند؟

هیچ کس جوابش را نمی داند.. بهرحال، ما می دانیم که ارجاع به خود، بخش مهمی از این فرآینــد است. از دید فیزیک کوانتومی که زیر بنای تمامی جهان فیزیکی است، شیوه رفتار جهان چنان است که موج کوانتوم میان دو رویداد جریان می یــابد، درست همانند رودی که سرچشمه را ترک می کند و به سوی یک گودی می رود. ولی پس از آن، در فضا زمان «بـــاز می گردد» و از گودی به سرچشمه جــاری میشود. پس خورد حاصله میانِ موج کوانتوم و فضا زمان تصوری را بازمی تاباند که باعث ایجاد تجزیه می شود و ما آنــرا «واقعیت» می نامیم. در زبــانِ فیزیک کوانتومی، می گوییم موج در «مزدوج مختلط خود» ضرب می شود تا احتمالات جهان واقعی را ایجــاد کند. این مرحله جریــانِ مضاعف در هر پدیده فیزیکی رخ میدهد. در این شیوه است که دارای خود ساخـــتار دهی هستیم، قائم به ذات به واسطه بر همکنش موج با تصویر بارتاب شده فضا زمان خودش؛ مشابه روشی که شما در مقابل تصویر بازتابی خودتــان عکس العمل نشان می دهید. هرگز توجه کــرده اید برای اینکه متوجه خودتــان در آینه شوید مجبورید خود را فراموش کنید؟ و برای فراموش کردن خود، مجبورید خودتان را مورد توجه قــرار دهید؟

از طریق خودیابی است که قــادر می شویم خودمان را تغییـــر دهیم. همه آنچه وجود دارد نظمی واحــد است، جهــان در خودش به خود می نگــرد.!

اصل هم ارزی

در طبیعت نسبت جرم گرانشی و جرم لختی همه ذرات یکی است و در واقع معمولا با انتخاب یکای مناسب، مثلا با انتخاب ذره ی واحدی به عنوان یکای هر دو، آنها را با هم برابر می گیرند. تناسب این دو جرم را اولین بار گالیله در آزمایش معروف (ژانویه 1604) خود مشــاهده و مطرح نمود.

تناسب جرم گرانشی و جرم لختی را گاه اصل هم ارزی «ضعیف» می خواننــد. از هم ارزی جرم گرانشی و جرم لختی نتیجه می گیریم که هر گاه جسمی تحت تاثیر گرانش و لختی حرکت کند، بدون اینکه نیروی دیگری بر آن وارد شود، حرکت آن با وضعیت و سرعت اولیه آن در یک زمان اولیه، کاملا معین می شود. خصوصیتی که کاملا با این اصل هم ارز است این است که در میدان گرانشی همه ذرات دارای شتاب یکسان هستنــد؛ زیرا حاصلضرب میدان در جرم کنش پذیر نیرو است و حاصل تقسیم نیرو بر جرم لختی، شتاب است. بنابراین مسیری که یک ذره در فضا زمان می پیماید اصلا به ذره ای که انتخاب می شود بستگی ندارد.

برابر بودن جرم لختي و جرم گرانشي مواد مختلف ، واقعيتي بسيار در خور توجه است اما ظاهرا در نظريه كلاسيك، بايد داراي يك معناي فيزيكي باشد.

اما نظريه نيوتن به هيچ وجه اين واقعيت را تبيين نمي كند بلکه آنرا به عنوان يك اصل موضوع، كه ظاهرا تصادفي و عرضي است، مي پذيرد . نبودن اين اصل آسيبي به نظريه نيوتن نمي رساند ؛ نظريه نيوتن بدون اين اصل، شبيه نظريه حركت ذرات باردار تحت اثر نيروي جاذبه كولني خواهد بود، بدین صورت که ذراتی با جرم (لختی) برابر حامل بارهای (گرانشی) متفاوت خواهند بود. و همچنین در نظریه نیوتن هیچ تفاوت اساسی میان جرم گرانشی کنشگــر و کنش پذیر وجود ندارد. اما در نسبیت عام، اصل گالیله (یگانگی مسیر در میدان گرانشی) یکی از اجزای اصلی است و این نظریه بدون آن نمی تواند ادامه حیات دهد. همچنین؛ در این نظریه به هیچ وجه مفهوم جرم کنش پذیر پیش نمی آید و فقط با جرم کنشگــر که آفریدگــار میدان است سروکار داریم.

هم ارزی اولین بار توسط ماخ به صورت اندیشه های ماخ درباره لختی مطرح شد؛ این اندیشه ها که بعدها اینشتین بر این مجموعه اندیشه ها نام «اصل ماخ» را اطلاق کرد تقریبـــا از این قرارنــد:

الف) فضا فی نفسه «چیـــزی» نیست، بلکه صرفا انتزاعی از کل روابط فاصله ای میان ماده است؛

ب) لختی هر ذره ناشی از یک نوع برهم کنش میــان آن ذره و بقیه جرم های عالم است؛

ج) معیـــارهای موضعی بی شتابی، از نوعی میانگین حرکات همه ذرات عالم تعیین می شود؛

د) تنهــا چیزی که در مکانیک اهمیت دارد حرکت نسبی همه جرم هاست.

از این رو ماخ می نویسد: «... فرقی نمیکند که زمین را دور محور خود در چرخش بدانیم، یا زمین را ساکن و ستــارگان را بدور آن در گردش بپنداریم ... قوانین لختی باید نوعی در نظر گرفته شونــد که از فرض دوم همان نتایج فرض اول را بدست آیــد.»

 

و امــا با آزمایشاتی در میدان گرانشی، نسبیت عام اصل هم ارزی را بدین صورت بیان می کنــد:

" هیچ آزمایش محلی وجود ندارد که با انجام آن بتوان ما بین آثــار یک میدان گرانشی یکنواخت در یک چارچوب مرجع بدون شتاب؛ و آثــار یک چارچوب مرجع شتابــدار فرق گذاشت!  و یا بعبارت دیگر اینکه همه دستگاه های لخت موضعی بی چرخش و در حال سقوط آزاد باشند، از لحاظ انجام دادن همه آزمایشات فیزیکی هم ارزنــد.

اصل هم ارزی وجود یک معیار ممتاز سکون را نفی می کند، با این حال، چنین معیاری عملا در همه جای عالم به صورت موضعی وجود دارد؛ و آن چارچوبی است که اساسا توسط مجموعه موضعی کهکشان ها تعیین می شود. و نیز هرچند طبق اصل هم ارزی، هیچ یک از قوانین شناخته شده فیزیک در آن چارچوب خاص، شکل ویژه ای به خود نمی گیرند، با این حال اگر قانونی چنین شکل ویژه ای به خود بگیرد از لحاظ منطقی تعجب ندارد. اصل هم ارزی اینشتین گاهی اصل هم ارزی «نیــرومند» خوانده می شود تا از حالتی که این اصل به مکانیک نیوتنی محدود (همه اجسام مستقل از جرمشان با شتاب یکسانی در میدان گرانشی زمین سقوط می کنند که به صورت هم ارزی جرم لختی و جرم گرانشی بیان میشود) متمایــز شود. یک اصل هم ارزی «نیمه نیــرومند» و یا موضعی نیز وجود دارد. این اصل، هم ارزی کامل همه آزمایشگاه های آزاد و بی چرخشی را، به صورت موضعی، بیان می دارد و متضمن آن است که در هر جا یک نسبیت خاص موضعی برقرار است و این نسبیت خاص دارای محتوای عددی مخصوص به خود است. اما این اصل حاوی این تصور است که ممکن است برای مناطق و زمانهای مختلف عالم محتوا های عددی مختلفی وجود داشته باشد.

 

همانگونه که میدانیم نسبیت عام، بر پایه اصلی برگرفته شده از اصول ماخ پایه ریزی شده است؛ اصل هم ارزی؛ اما اینکه نسبیت عام به چه اعتبــار واقعا «ماخی» است، هنوز مسئله ایست مورد بحث. با این حال باید توجه داشت که اصل ماخ ریشه در سینماتیک کلاسیک دارد و همچنین این اصل «میدان ها» را، به عنوان محتوای احتمالی فضا، در نظر نمی گیرد بنابراین نفس صورتبنــدی کردن آن در چارچوب فیزیک نوین مسئله ای دشوار و مورد تردید است.

An Abstract on Loop Quantum Cosmology

Quantum gravity is expected to be necessary in order to understand situations in which classical general relativity breaks down. In particular in cosmology one has to deal with initial singularities, i.e., the fact that the backward evolution of a classical space time inevitably comes to an end after a finite amount of proper time. This presents a breakdown of the classical picture and requires an extended theory for a meaningful description. Since small length scales and high curvatures are involved, quantum effects must play a role. Not only the singularity itself but also the surrounding space time is then modified. One particular theory is loop quantum cosmology, an application of loop quantum gravity to homogeneous systems, which removes classical singularities. Its implications can be studied at different levels. The main effects are introduced into effective classical equations, which allow one to avoid the interpretational problems of quantum theory. They give rise to new kinds of early-universe phenomenology with applications to inflation and cyclic models. To resolve classical singularities and to understand the structure of geometry around them, the quantum description is necessary. Classical evolution is then replaced by a difference equation for a wave function, which allows an extension of quantum space time beyond classical singularities. One main question is how these homogeneous scenarios are related to full loop quantum gravity, which can be dealt with at the level of distributional symmetric states. Finally, the new structure of space time arising in loop quantum gravity and its application to cosmology sheds light on more general issues, such as the nature of time.

Experiments with single electrons in liquid helium

لینک دانلــــود

                                                                                 به نقل از: PHYSICAL REVIEW

محمـد مهدی شیخ جبـــاری

دکتر محمد مهدی شیخ جباری لیسانس فیزیک را از دانشگاه شریف گرفت. فوق لیسانس را جهش کرده و دکتری خود را در کمتر از 3 سال از دانشگاه صنعتی شریف اخذ کرد که یکی از کارهای دوره دکتری وی از مهمترین مقالات ایشان می باشد. شیخ جباری دهها مقاله با ارجاعات بالای 100 دارد که در مقیاس دانشمندان جمهوری اسلامی تقریبا بی نظیر است. شیخ جباری بعد از اتمام دکتری در دانشگاه صنعتی شریف به مدت دو سال محقق پسا دکتری در مرکز بین المللی فیزیک نظری عبد السلام در تریست ایتالیا بود و بعد از آن چند سالی در دانشگاه استنفورد محقق بوده است. وی بعد از بازگشت به ایران در سن حدود 30 سالگی به عنوان پروفسور فیزیک در مرکز تحقیقات فیزیک نظری و ریاضیات تهران مشغول به تحقق گردیده است.
وی پس از اخذ دکتری به مدت دو سال در مرکز ictp ایتالیا و سه سال در دانشگاه استنفورد به تحقیق و پژوهش در خصوص مباحث جدید در فیزیک نظری پرداخته است.

دکتر شیخ جباری علاوه بر دریافت نشان فیزیک کمیته دائمی همکاری ‌های علمی و فن‌ آوری سازمان کنفرانس اسلامی (کامستک) در اجلاس اخیر این سازمان در پاکستان، به دریافت جایزه مرکز بین‌ المللی فیزیک نظری عبدالسلام در سال 2007 نیز نایل شده است.
همچنین در تیرماه سال جاری، چهارمین جایزه «هرمن وایل» در رشته ریاضی فیزیک به دکتر محمد مهدی شیخ جباری، رئیس پژوهشکده فیزیک پژوهشگاه دانش های بنیادی به پاس نقش مهم وی در زمینه درک فیزیک تقارن ها اعطا شد.
دکتر شیخ جباری درباره جایزه هرمن وایل گفت: این جایزه که پس از مرگ ریاضی فیزیکدان مشهور آلمانی «هرمن کلائوس هوگو وایل» به نام وی نامگذاری شد، توسط کمیته دائمی کنفرانس علمی دوسالانه روش های نظریه گروه ها در فیزیک اهدا می شود و هدف از اعطای آن شناسایی محققان جوانی عنوان شده است که زمینه اصلی تحقیقات آنها در حوزه درک فیزیک از طریق تقارن های عملی است.
وی با بیان اینکه این جایزه از سال 2002 اعطا شده است ، خاطرنشان کرد: برندگان قبلی جایزه ادوارد فرنکل از دانشگاه برکلی، نیکیتا نکرایف از IHES فرانسه و بوجکو باکالف از دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی بوده اند.
شیخ جباری درباره نحوه انتخابش برای دریافت این جایزه گفت: معرفی برندگان جایزه از بین نامزدهای زیر 35 سال از سوی یک یا چند فیزیکدان به کمیته علمی انجام می شود. اینکه از طرف چه کسانی نامزد شده ام اطلاع ندارم، ولی کسب این جایزه به دلیل مجموعه تحقیقاتی بوده که در زمینه کاربرد هندسه غیر جابه جایی و فرمول بندی نظریه میدان های کوانتومی در هندسه غیر جابه جایی انجام داده ام.

گفتنی است دکتر شیخ جباری در سال 69 با کسب رتبه سوم کنکور سراسری در رشته الکترونیک به دانشگاه صنعتی شریف راه یافته و پس از تغییر رشته به فیزیک در سال 73 فارغ التحصیل شده و از سال 74 تحصیلات دکترایش را در این رشته پی گرفته است.
دکتر شیخ جباری از حدود سه سال و نیم پیش به کشور بازگشته و در حال حاضر به عنوان رئیس پژوهشکده فیزیک پژوهشگاه دانش های بنیادی فعالیت دارد. کسب جایزه جوان خوارزمی در سال 81، عنوان محقق برتر کشور در سال های 82 و 84 ، جایزه بین المللی خوارزمی در سال 85 و عنوان استاد نمونه کشور در اردیبهشت ماه سال جاری از دیگر افتخارات علمی این محقق جوان است. 

پی نوشت:

مدیریت وبلاگ خاطر نشان میدارد که از حدود یک ماه پیش دکتر عسگـــری ریاست پژوهشکـــده فیزیک، پژوهشگـــاه دانشهای بنیادی را بر عهده دارنــــد.

 

 

به نقل از؛ ایـــران صدا

http://www.iranseda.ir

Quantum Field Theory ... By Brown

لینک دانلـــود

Chern – Simon’s action

Self – Dual Chern – Simon's theories form a new class of self – dual gauge theories and provide a field theoretical formulation of anionic excitations in planar. (i.e. two – space – dimensional) systems.

Much of the recent attention to these theories is due to the surprising and novel ways in which they differ from the standard Maxwell, or Yang – Mills, gauge theories. These Chern – Simon's theories are particular to planar systems and have therefore received added research impetus from recent experimental and theoretical breakthroughs in actual planar condensed – matter systems, such as the quantum Hall Effect.