نظریه حفره های بالقوه
نظریه نسبیت
ناظر چیست؟
این سوالی است که بالاخره مشکلات فیزیک کوانتومی مدرن به کجا اشاره میکنند.
چرا پس از بیش از 100 سال، نظریه موفقیت آمیزی ایجاد نکردیم تا به ما اجازه دهد مکانیک کوانتومی را بپذیریم، هرچند به عنوان روشی که نتایج درستی ارائه می دهد؟
سفارش ساخت سایت در فریلنس پروژه
قضیه بل نشان می دهد که فیزیک کوانتومی نمی تواند یک نظریه متغیر پنهان واقع گرایانه محلی باشد. معنای آن این است که هر تفسیری از مکانیک کوانتومی یا مستلزم غیرمحلی بودن یا غیرواقع گرایی است.
اینجا:
محلی بودن به این معنی است که اطلاعات نمی توانند سریعتر از نور حرکت کنند
واقع گرایی به این معنی است که عمل مشاهده بر موجودیت مشاهده شده تأثیر نمی گذارد.
کجای فیزیک همین اتفاق افتاده است؟
اصل نسبیت بیان می کند که قوانین فیزیکی به چارچوب مرجع ناظر بستگی دارد.
رویداد رویدادی است که میتوان یک لحظه و مکان منحصربهفرد در فضا را نسبت به یک چارچوب مرجع نسبت داد.
انجام پروژه با بهترین پروژه دانان
در نسبیت اینشتینی، از چارچوب های مرجع برای مشخص کردن رابطه بین ناظر متحرک و پدیده تحت مشاهده استفاده می شود. در این زمینه، این اصطلاح اغلب به چارچوب مرجع مشاهده یا چارچوب مرجع مشاهده ای تبدیل می شود.
بیایید به فیزیک کوانتومی برگردیم.
در آزمایش معروف دو شکاف نشان داده شده است که نور و ماده می توانند ویژگی های امواج و ذرات کلاسیک را نشان دهند. علاوه بر این، ماهیت اساساً احتمالی پدیدههای مکانیکی کوانتومی را نشان میدهد.
حالت های کوانتومی ساده شده: موج، ذره و رشته. بر اساس زوایای مختلف نماها همه امکان پذیر است.
عمل مشاهده چیزی است که باعث می شود این احتمالات به عنوان یک رویداد مشاهده شده تحقق یابد، یعنی. رخدادی که می توان یک لحظه و مکان منحصر به فرد در فضا را نسبت به یک چارچوب مرجع نسبت داد.
انجام پروژه متلب با متلب دانان قهار
در مورد اینکه یک ناظر را در نظریه خود قرار دهیم تا آن را کامل کنیم، چطور؟
در مورد اضافه کردن یک بعد مشاهده گر به فضازمان چیست؟
در آزمایش فکری خود، مشاهده میکنم که روی مموری فوم راه میرود. ذهن او گامهایی میسازد و آن گامها در درون این کف حک شده است.
حالت های کوانتومی ساده شده: موج، ذره و رشته. بر اساس زوایای مختلف نماها همه امکان پذیر است. در واقع، آنها طرحهایی از روزنه هستند که توسط فضازمان خم شده توسط ذهن ایجاد شده است. مثل پا گذاشتن روی مموری فوم فضازمان است. خم شدن در ذهن محلی است. آن نیز فوری است.
فضا-زمان در ذهن ما خم می شود و هر زمان که با فضا-زمان تعامل داریم، خللی ایجاد می کند. در اینجا فضازمان با معادله شرودینگر نشان داده می شود.
زمانی که در مورد آزمایش دو شکاف صحبت می کنیم، ما این را یک بار مانند موج، یک بار مانند ذره یا یک بار مانند ریسمان به دلیل موقعیت بعد ناظر خود درک می کنیم.
چیزی که رایج است یک خلاء است.
هنگامی که ناظر فضای زمانی را خم می کند، حفره درون ناظر محلی می شود. می توان از همان اصلی که اینشتین برای نظریه نسبیت عام استفاده کرد استفاده کرد. این انرژی زمانی هم از نیروهای طبیعی و هم از ذهن ناظر می آید. انرژی = en -"at" + ergo-"action"، در اینجا بیانگر حالت در عمل بودن برای قوای طبیعی و ذهن است. بسته به تنظیم انرژی/انتظار ناظران، توان طبیعی مناسب عمل می کند.
معادله شرودینگر را می توان با اضافه کردن بعد ناظر o بازنویسی کرد.
معادله شرودینگر توسط یک بعد مشاهدهگر o در یک عملگر همیلتونی قابل مشاهده آشفته میشود.
طراحی لوگو حرفه ای با بهترین طراحان لوگو
بیایید به معادله شرودینگر عمیق تر نگاه کنیم:
معادله موقعیت-فضای شرودینگر با بردار موقعیت سه بعدی r.
بیایید در نظر بگیریم که یک ناظر بر انرژی پتانسیل تغییرناپذیر زمان V در مکان داده شده توسط بردار موقعیت r تأثیر می گذارد.
مشاهدهگر انرژی پتانسیل تغییرناپذیر زمان V را در مکانی که توسط بردار موقعیت r داده شده است، تحت تأثیر قرار میدهد.
در لحظه مشاهده، ناظر پتانسیل موقعیت را تغییر می دهد. او شکاف بالقوه ای را در فضا-زمان ایجاد می کند. همانطور که قبلا ذکر شد، ما از یک قیاس با فضای زمانی خمش گرانشی در نظریه نسبیت عام استفاده کردیم. تابع ناظر o باید در لحظه مشاهده عمل فوری داشته باشد. بنابراین، کاندیدای مناسب برای نمایش آن می تواند نوعی سیستم دینامیکی غیر هموار باشد. برای تحقیق در مورد نوع مناسب سیستم دینامیکی برای استفاده نیاز به مقداری تحقیقات غیر ضروری دارد. بنابراین، این را برای بعد می گذاریم.
معادله اول ناظر را فقط در هامیلتونی به دست می آورد. اکنون، بیایید سعی کنیم فراتر از این ایده فکر کنیم. چه می شود اگر ناظر بر کل موقعیت r را تحت تاثیر قرار دهد. معادله دوم زیر ناظر o را در بردار موقعیت r پیاده می کند که بر تابع موج Ψ نیز تأثیر می گذارد.
ناظر o همراه با بردار موقعیت r در کل معادله شرودینگر عمل می کند.
این می تواند نسبتاً عجیب به نظر برسد. ما اجازه می دهیم این ایده فعلا باز شود.
ناظر چگونه عمل می کند؟
او از چه انرژی برای تعامل با ذره استفاده می کند؟
یکی از سناریوهای ممکن منجر به اصل لاندوئر می شود که از دیو ماکسول نشات می گیرد. من در یکی از مقالات قبلی خود به این موضوع پرداختم.
اصل لاندوئر بیان می کند که برای عملیات محاسباتی که در آن 1 بیت از اطلاعات منطقی از دست می رود، مقدار آنتروپی ge
nerated حداقل k ln 2 است، و بنابراین، انرژی که در نهایت باید به محیط منتشر شود E ≥ kT ln 2 است. این برای ما نیز صادق است.
من این را یک مسیر معتبر برای ایجاد مکانیسم سازگاری از تعامل بین ناظر و ذره می بینم.
بار دیگر: انرژی = en -"at" + ergo-"action"، در اینجا بیانگر حالت در عمل بودن برای نیروهای طبیعی و ناظر است.
اصل لاندوئر بیان می کند که حداقل مقدار انرژی لازم برای پاک کردن یک بیت از اطلاعات وجود دارد که به عنوان حد لاندوئر شناخته می شود: kT ln 2.
نتیجه
در این مقاله، مفهوم پیادهسازی ناظر در مکانیک کوانتومی برای حل چالشهای مربوط به درک و پذیرش آن را مورد بحث قرار دادیم.
با استفاده از یک قیاس با نظریه نسبیت عام آلبرت انیشتین، ما پیشنهاد کردیم که فضای زمانی فیزیکی با عمل مشاهده خمیده می شود که با هم فضای زمانی مشاهده شده را ایجاد می کند. ما این خمش را یک شکاف بالقوه می نامیم.
علاوه بر این، ما سعی کردیم معادله شرودینگر را با درگیر کردن ناظر به شکل سیستم دینامیکی در آن گسترش دهیم.
دو ایده در مورد چگونگی انجام آن مورد بحث قرار گرفته است:
ناظر بر همیلتونی تأثیر می گذارد. در اینجا ما پیشنهاد می کنیم که پتانسیل سیستم از طریق مشاهده تغییر می کند.
ناظر بر تابع موج Ψ نیز تأثیر می گذارد. این از این ایده ناشی می شود که مشاهده گر به نوعی با بردار موقعیت r همبستگی دارد.
این ساختار برگرفته از قانون E است، که من آن را بیان کردم تا به این نکته اشاره کنم که پذیرش و کسب ناظر به عنوان بخشی فعال مکانیک کوانتومی یک پیش نیاز ضروری برای گام برداشتن در جهت یک نظریه کامل است.
قانون E: برای هر انتظار/بیان Ex وجود دارد شاهد عینی Ey و انرژی E تحت آن Ex به عنوان تجربه Ee تجربه می شود، یعنی Ex(Ey,E):Ee.
چیزی که ممکن است جالب باشد این است که تا آنجا که من میدانم قانون E فقط ساختاری است که توضیح نمیدهد، اما بر ویژگیهای کوانتومی دلالت دارد.
یک قانون E به برهم نهی کوانتومی نیاز دارد، یعنی ویژگی که ترکیب دو نتیجه ممکن نیز نتیجه ممکن است.
همچنین به درهم تنیدگی کوانتومی نیاز دارد، توانایی همبستگی دو بدون توجه به فاصله مکانها در فضازمان.
این به معنای مشکل اندازهگیری کوانتومی است که در نتیجه شامل نشدن مشاهدهگر/شاهد عینی در توصیف تجربه است.
انجام پروژه پایتون با پایتون نویسان قهار و کار بلد با دانش روز ایران و جهان
آلبرت اینشتین به ما نشان داد که درک زمان ذهنی است.
شاید ما حاضریم بپذیریم که کل واقعیت ذهنی است.
ما می توانیم یکی بهتر ایجاد کنیم.
آنچه به نظر می رسد در اینجا نقش مهمی ایفا می کند، ننگتروپی است. من می خواهم در مورد آن بیشتر بحث کنم.
بنابراین اجازه دهید این مقاله را با لئون بریلوین و اروین شرودینگر به پایان برسانم.
اگر یک موجود زنده به غذا نیاز داشته باشد، فقط به دلیل نگنتروپی است که می تواند از آن دریافت کند و برای جبران خسارات ناشی از کارهای مکانیکی انجام شده یا فرآیندهای تخریب ساده در سیستم زنده لازم است. انرژی موجود در مواد غذایی واقعاً مهم نیست، زیرا انرژی حفظ می شود و هرگز از بین نمی رود، اما عامل مهمی است که نگنتروپی است.
لئون بریلوین، علم و نظریه اطلاعات
سازمانی که با استخراج "سفارش" از محیط حفظ می شود
انجام پروژه برنامه نویسی با برنامه نویسان قهار
چگونه میتوانیم از نظر تئوری آماری، توانایی شگفتانگیز یک موجود زنده را بیان کنیم، که به وسیله آن فروپاشی به تعادل ترمودینامیکی (مرگ) را به تأخیر میاندازد؟ قبلاً گفتیم: «از آنتروپی منفی تغذیه میکند» و جریانی از آنتروپی منفی را به خود جذب میکند تا افزایش آنتروپی را که با زندگی ایجاد میکند جبران کند و بنابراین خود را در سطح آنتروپی ثابت و نسبتاً پایین حفظ کند. اگر D معیار بی نظمی باشد، l/D متقابل آن را می توان به عنوان معیار مستقیم نظم در نظر گرفت. از آنجایی که لگاریتم l/D فقط منهای لگاریتم D است، میتوانیم معادله بولتزمن را به این صورت بنویسیم: -(آنتروپی) = k log (l/D). از این رو عبارت ناخوشایند «آنتروپی منفی» را میتوان با عبارتی بهتر جایگزین کرد: آنتروپی، که با علامت منفی گرفته میشود، خود معیاری برای نظم است. بنابراین وسیله ای که توسط آن ارگانیسم خود را در سطح نسبتاً بالایی از نظم (= سطح نسبتاً پایین آنتروپی) ثابت نگه می دارد، در واقع شامل مکیدن مداوم نظم از محیط خود است.
زمان وجود ندارد
چیزهایی مدام در حال رخ دادن هستند. عمیق، درست است؟ با تشکر.
جدا از این، منظور من این است که خارج از سطوح ادراک فردی ما، میلیون ها رویداد و فرآیند وجود دارد که بدون اطلاع ما رخ می دهد. البته، ما می توانیم درک کنیم که در حالی که یک اتفاق برای ما در یک طرف زمین می افتد، چیز دیگری در طرف دیگر اتفاق می افتد. ما به عنوان یک تمدن به جایی رسیدهایم که میتوانیم مفهوم زندگی بدون زندگی و همچنین تنهایی عمیق ناشی از آن را درک کنیم.
سفارش ساخت سایت در فریلنس پروژه
من فکر می کنم ما خیلی عمیق هستیم. کمی به عقب برگردیم
وقتی برای اولین بار شروع کردم به فکر کردن به کلمه «زمان»، دقیقاً همین بود. یک کلمه. «زمان» یک عدد بود، یا صفحه ساعت، یا تعداد دقیقهها و ساعتها تا پایان درسها و بالاخره میتوانم به خانه بروم. زمان به معنای نوعی تجلی فیزیکی بود که می توانستم آنقدر خوب ببینم یا درک کنم تا بتوانم آن را تجسم کنم. این فقط یک نقطه بود، سپس یک نقطه دیگر.
ساعت بر زندگی ما نقش می بندد. وس پک/فلیکر، CC BY-ND
سپس، با ناراحتی همیشگی، شروع به فکر کردن کردم.
واقعا زمان چقدر بود؟ البته در رسانه ها تفسیرهای زیادی از تعریف زمان و حتی بیشتر دستکاری در آن می بینید. به عنوان مثال، سفر در زمان برای اکثر ژانرهای علمی-تخیلی یک موضوع رایج است. قهرمان داستان در یک نقطه از زمان شروع می شود و سپس در نقطه ای دیگر به پایان می رسد.
این مرا به اولین نکته من می رساند. زمان از یک جهت فاصله است.
انجام پروژه در فریلنس پروژه
نحوه درک ما از زمان چیزی است که همیشه در ذهن من است. این فقط یک رشته فکر گذرا است که در محیطهایی که قطعاً کلاس درس نیستند، به درون و از آگاهی من میچرخند. نتایج درسی من، شگفتیهای روزانه به این نتیجه میرسند که دلیل اینکه ما میتوانیم زمان را درک کنیم، سه نقطه تجربه بشری است.
این سه نقطه معمولاً گذشته، حال و آینده نامیده می شوند. گذشته: نقطه ای در زمان که قبلاً تجربه شده است. حال: نقطه ای در زمان که در حال حاضر تجربه می شود و آینده: نقطه ای در زمان که ناگزیر آن را تجربه خواهیم کرد. این سه، توانایی ما برای درک به اصطلاح «گذر» زمان را تشکیل میدهند. اگر نمیتوانستیم این «گذر» را درک کنیم، آیا واقعاً میدانیم ساعت چند است؟
«تداوم خاطره» اثر سالوادور دالی
به طور فرضی (بسیار) بگویید، انسان ها حافظه کوتاه مدت کمی داشتند یا اصلاً نداشتند. ما خاطرات هر اتفاقی را که قبل از لحظه ای که در آن بودیم حفظ نمی کنیم و دائماً در لحظه حال زندگی می کنیم و در عین حال دائماً فراموش می کنیم. ما چیزی را در «گذشته» به یاد نمی آوریم، و به طور واقع بینانه نمی توانیم «آینده» را به این دلیل درک کنیم. با این حساب، گذر زمان شکسته خواهد شد. ما نقطه شروعی نخواهیم داشت و بنابراین نیازی به درک نقطه پایانی وجود نخواهد داشت. به همین دلیل زمان برای ما وجود نداشت. ما هیچ درکی از آن نخواهیم داشت. ما ممکن است در برخی جنبه ها زندگی را بی پایان بدانیم زیرا اصلاً نمی توانیم نقطه پایانی را احساس کنیم. ببینید چگونه خطوط کمی شروع به محو شدن می کنند؟
پیروزی زمان، مدرسه فلورانس، قرن پانزدهم. موزه باندینی، فیزوله، ایتالیا.
البته می توان استدلال کرد که زمان به طور کامل و جدا از ما وجود دارد. حتی اگر انسانها وجود نداشته باشند، ماه همچنان به دور ما میچرخد، همانطور که ما به دور خورشید میچرخیم و خورشید به دور کهکشان ما میچرخد، و کهکشان ما به دور جهان میچرخد. زمان، در تعاریف بشر، زمانی است. یک نقطه به نقطه دیگر. آشنا بنظر رسیدن؟ فاصله طول بین دو نقطه است، و زمان اندازه گیری بین "سه نقطه" ما که از نظر انسانی تصور شده است.
طراحی لوگو با بهترین طراحان لوگو
استدلال «زمان فاصله است» این سوال را مطرح میکند که جهنم در مورد کل نمودارهای فاصله زمانی چه میگذرد. آنها به سادگی برای انتقال حرکت یک جسم وجود دارند. آنها فقط نشان می دهند که چگونه فاصله و سرعت جسم با پیشرفت زمان تغییر می کند. شی از یک نقطه شروع می شود و در نقطه دیگر به پایان می رسد. متغیر زمان به سادگی وجود دارد تا نشان دهد که سرعت جسم در طول مسیر شی چقدر تحت تأثیر قرار می گیرد.
درست. سردرد میگیرم
به طور خلاصه، "زمان" که من در مورد آن صحبت می کنم هیچ ارتباطی با "زمان" در نمودار فاصله زمانی ندارد. آنها دو نشانه متفاوت دارند اما هنوز کاملاً انتزاعی هستند. یک تفاوت این است که نمودار فاصله زمانی دارای یک مقدار عددی برای اندازه گیری آن است. (با توجه به این نکته: چه کسی گفت که قرار است یک ثانیه آنقدر طولانی باشد؟ یا یک دقیقه؟ هر کسی، لطفاً به من اطلاع دهد. این باید یک دلیل ریاضی باشد. آیا ریاضی حتی واقعی است؟ شاید در مقاله بعدی من ...)
و بنابراین نکته دوم من: زمان کاملاً انتزاعی و منحصر به انسان است. سرعت و جهت ندارد.
تخم زمان
در حالی که زمان را می توان به عنوان گذر از سه نقطه گذشته، حال و آینده تعریف کرد، ما باید تعریف حال را در نظر بگیریم. تعریف آکسفورد از «حال»، «دوره زمانی است که در حال حاضر اتفاق میافتد.» این «دوره» درک و دریافت فعلی اطلاعات محیطی توسط مغز است. این اساساً میزانسن دنیای واقعی در یک لحظه است، با تمام حواس، احساسات و درک ما
gs در رابطه با دنیای خارج. "اکنون" نقطه فعلی در زمان است که ما در حال تجربه آن هستیم، به معنای نقطه ای که گذشته ما را به آن سوق داده است و همچنین نقطه ای است که وسیله ای برای هر گونه نتایج آینده است.
آنچه در زمان حال قابل تعریف نیست، مکان دقیق آن در زمان است. در نگاه اول کمی معماست، اینطور نیست؟
متأسفانه، بسیاری از منشأ جهان ما هنوز برای ما ناشناخته است، یا به سادگی آنقدر نامفهوم است که به هیچ یک از سؤالات ما پاسخ نمی دهیم. در حالی که ممکن است ما از سن سیارات خود و مدت زمانی که در نهایت خورشید چشمک می زند بدانیم (کم گفته ایم)، همین موضوع را نمی توان، و احتمالاً هرگز، در مورد بقیه جهان رها شده ما دانست. تا آنجا که می دانیم، جهان نامحدود است، نامحدود. هرگز به پایان نمی رسد، چیزی است که ما واقعاً هرگز نمی توانیم آن را درک کنیم. ما میتوانیم مفهوم «بدون پایان» را به خوبی درک کنیم، اما هرگز واقعاً نمیتوانیم بدون تجسم یک «پایان» این کار را انجام دهیم. این در ماهیت ادراک و درک ما به عنوان انسان نیست که نتوانیم پایانی را در چشم ببینیم. در مورد دلایل آن، من فکر نمیکنم این چیزی باشد که ما هرگز بدانیم. از آنجایی که انسان ها در انجام این کار بسیار ماهر هستند، ما ادامه می دهیم.
MACS 0723: کمانهای قرمز در تصویر، نور کهکشانها را در اوایل کیهان ردیابی میکنند، توسط تلسکوپ جیمز وب
از آنجایی که جهان بی نهایت است، نمی توانیم زمان را خطی ببینیم. ما ممکن است در این حال به عنوان گذشته برای خود آینده شما رخ دهد. همین الان که این مقاله را تایپ میکنم، میتوانم ساعتها بعد به انجام این کار فکر کنم، و این هنوز هم زمان حال من در آن زمان است.
به طور خلاصه، «سه نقطه زمانی» همیشه و دائماً در یک زمان و لحظه مشابه یکدیگر رخ میدهند. خود آینده من احتمالاً در حال خوردن شام داغی است که در این لحظه تصور می کنم در حالی که این کلمات را تایپ می کنم. این هنوز یک نقطه زمانی معتبر است، زیرا در نهایت زمان حال من خواهد بود. البته من از آینده اطلاعی ندارم و هر اتفاقی ممکن است در این فاصله زمانی بیفتد. این به سادگی به واقعیتی مربوط می شود که من در حال حاضر در آن زندگی می کنم، اما این موضوع کاملاً دیگری است، بنابراین فعلاً آن را پنهان می کنم.
انجام پروژه برنامه نویسی با بهترین برنامه نویس دانان
با در نظر گرفتن این موضوع، مفهوم «حال» بسیار پیچیدهتر میشود. در نگاهی به گذشته، ممکن است به نظر برسد که اصلاً وجود ندارد، زیرا می تواند به خوبی گذشته خود آینده من یا آینده خود گذشته من باشد. حال همیشه در حال وقوع است. در جهان ما، هر لحظه را میتوان به عنوان «حال» تعریف کرد، زیرا ما آن را فقط تا حد تواناییهای ممکن خود تجربه میکنیم - هر چیزی که در مقابل ما اتفاق میافتد (به بیان تصویری) فقط در یک نقطه از زمان.
همانطور که می توانید استنباط کنید، اگر خیلی به آن فکر کنیم زمان یک آشفتگی خونین بزرگ است که باید آن را درک کرد. ما زمان را خلق کردیم زیرا میتوانیم آن را تا حدی درک کنیم، و همچنین میتوانیم از آن برای انجام کارهای پست و بیهودهای که در این تمدن سرمایهداری از ما انتظار میرود استفاده کنیم. این به ما کمک می کند تا سرعت انجام کارها را تنظیم کنیم تا آن را در ساده ترین شکل خود قرار دهیم. بدون این، ما کارهایی را انجام میدهیم که فقط میتوانم آنها را بهعنوان احساسی مثل «ابدیت» توصیف کنم. اگر شروع یا پایانی برای آن وجود نداشت، رفتن به مدرسه یا کار چه فایده ای دارد؟ زمان، از برخی جنبهها، ما را قادر میسازد تا زندگی غنیتری با هدف داشته باشیم. در غیر این صورت، بدون اینکه فکری برای بیدار شدن دوباره داشته باشیم میخوابیدیم و خودمان روی یک صندلی مینشستیم بدون اینکه فکر کنیم دوباره بیدار شویم. زندگی بی پایان و مهمتر از همه بی معنا می شد.
پیرمرد در اندوه، 1890 اثر ونسان ون گوگ
انجام پروژه متلب با بهترین متخصصان
در نتیجه، زمان به طرز وحشتناکی پیچیده است. معمای واقعی "زمان" برای من شخصاً این است که نمی توانم به همان نتیجه برگردم: اینکه هم متوقف می شود و هم وجود دارد. هم وجود دارد و هم نبودن، روی هم قرار می گیرد. رشته فکری من که در حال گذر است، تقریباً هر بار مسیر خود را طی می کند، به همان جایی که شروع شده بود. این یک فکر ترسناک است، زیرا با گذشت زمان (بدون جناس)، متوجه شدم که ماهیت چرخه ای این افکار به نوعی ثابت کرد که زمان بی پایان است. ثابت است، هم در دایرهها میچرخد و هم در واقعیتهای دیگر موازی با خودش است. زمان بی نهایت است، اما از آنجایی که هیچ آغاز یا پایانی برای آن وجود ندارد، آیا واقعا برای ما وجود دارد؟ اگر اصول درک ما مستلزم آن سه نقطه از زمان است، چگونه می توانیم آن را درک کنیم؟
این قطعا چیزی برای فکر کردن است.
اگر سریعتر از سرعت نور سفر کنید چه اتفاقی می افتد؟
سوال: سریعتر از سرعت نور حرکت کنید چه اتفاقی می افتد؟
انجام پروژه در فریلنس پروژه
پاسخ کوتاه: "برای حرکت یک جسم با سرعت نور، جرم آن بی نهایت می شود، انرژی لازم برای حرکت چنین جسم سنگینی نیز بی نهایت خواهد بود، بنابراین غیرممکن است، زیرا ما نمی توانیم انرژی بی نهایت را به هیچ جسمی ارائه کنیم. ما باید قوانین خاصی از فیزیک (نظریه نسبیت خاص) را بشکنیم تا با سرعت نور حرکت کنیم.
پاسخ طولانی:
نور با سرعت 3×108 متر بر ثانیه حرکت می کند که در حال حاضر سریع ترین در جهان قابل مشاهده ما است که از نظر تئوری نسبیت خاص جرم با افزایش سرعت افزایش می یابد.
اما از آنجایی که اکثر ما در مقایسه با سرعت نور با سرعت بسیار پایینی حرکت می کنیم، بنابراین تغییر جرم در اثر افزایش سرعت ناچیز است.
اما اگر با سرعت نور حرکت کنیم، تغییر جرم بی نهایت زیاد است.
سفارش ساخت سایت در فریلنس پروژه
با توجه به معادله محاسبه جرم جسمی که با سرعت نور حرکت می کند:
حال اگر سرعت حرکت یک جسم را قرار دهیم آنگاه به نظر می رسد
اکنون اگر جرم ما با سرعت نور ∞ شود، برای حرکت دادن چنین جسم سنگینی با سرعت نور به انرژی بینهایت بزرگی نیاز داریم که غیرممکن است، زیرا ما نمیتوانیم انرژی بینهایتی را برای هیچ جسمی تامین کنیم زیرا مقدار محدودی داریم. از انرژی
از رابطه هم ارزی انرژی-جرم:
در اینجا p مومتوم نسبیتی است.
و همراه با فرمول انرژی از
از «نظریه نسبیت ویژه انیشتین»، می توان با سرعت ذرات حرکت کرد، اما «چند ذره خاص» (که در ادامه در این پاسخ مورد بحث قرار خواهد گرفت) وجود دارند که می توانند با چنین سرعت بالایی حرکت کنند.
چند پیشبینی دیگر وجود دارد که اگر با سرعتی بیشتر از سرعت نور حرکت کنیم، زمانها خیالی میشوند.
طراحی لوگو با بهترین طراحان لوگو
اکنون، از "نظریه نسبیت" اجازه دهید نشان دهم که چگونه کار می کند
اجازه دهید سرعتی که با آن حرکت می کنیم "v=2c" باشد سپس از:
می توانیم بگوییم که
حال، این زمان خیالی به چه معناست؟
فرض کنید زمان روی یک نمودار زمانی است که ما در حال حاضر در «زمان واقعی» زندگی میکنیم و «به طور مداوم صفحه افقی را در حال حرکت است».
اما "با رسیدن به زمان خیالی، بر محور زمان واقعی عمود است."
می توان گفت که هر حادثه ای به یکباره و در یک زمان اتفاق می افتد و زمان در محور واقعی حرکت نمی کند.
شاید این زمان تخیلی می تواند دلیلی احتمالی در پشت برخی مواردی باشد که دانشمندان قادر به توضیح آنها در زمان واقعی نیستند.
این من را به یاد یکی از نقل قول های استیون هاوکینگ می اندازد، چیزی شبیه این است:
از آنجایی که زمان خیالی مانند جهت دیگری در فضا رفتار می کند، تاریخ ها در زمان خیالی می توانند سطوح بسته باشند، مانند سطح زمین، بدون آغاز یا پایان [وجودی].»
~ استیون هاوکینگ
سریعترین جسمی که ما انسانها تا به حال ساختهایم «کاوشگر خورشیدی پارکر» است که رکورد سرعت 692000 کیلومتر بر ساعت یا حدود 0.064 درصد سرعت نور دارد.
اگرچه این سریعترین جسمی است که بشر تاکنون ساخته است، اما سرعت آن در مقایسه با سرعت نور بسیار پایین است.
انجام پروژه متلب با بهترین متخصصان
اکنون می توانید تصور کنید که ساخت فضاپیمایی که جرم بی نهایت دارد و برای حرکت با سرعت نور به انرژی بی نهایت نیاز دارد چقدر سخت خواهد بود. اکنون برای ما تقریبا غیرممکن است.
اما در نهایت، همه اینها فقط نظریه و فرضیه است و لزومی ندارد که همه آنها درست باشد، این حوزه خاص هنوز به تحقیقات عمیقتری نیاز دارد و ممکن است چند دهه بیشتر طول بکشد تا نتیجهگیری نهایی شود.
شما می توانید این پاسخ را نیز بخوانید، در اینجا من یک ایده مختصر در مورد "روابط فضا-زمان" ارائه کرده ام https://qr.ae/pGx8w2
همچنین می توانید این پاسخ مربوط به "اتساع زمان" را بررسی کنید https://qr.ae/pGxXA9
"برخی ذرات خاص که می توانند با سرعت نور حرکت کنند"
چند ذره فرضی وجود دارد که می تواند سریعتر از نور حرکت کند، که "تاکیون" است.
از معادله انرژی
اگر این ذره با سرعتی بیشتر از سرعت نور حرکت کند، انرژی یک عدد خیالی است و می دانیم که انرژی نمی تواند پیچیده باشد، باید واقعی باشد تا معنای خاصی برای چنین انرژی داشته باشد. پس عبارت Numerator نیز باید یک عدد فرضی باشد (زیرا اگر دو عدد تخیلی خالص را تقسیم کنیم، یک عدد واقعی به دست میآید)
به این معنی که "جرم ذره باید یک عدد خیالی باشد" نیز. و سپس "مقدار انرژی که به دست می آوریم یک عدد \Re" است. و بیشتر، ما می توانیم با سرعت نور حرکت کنیم.
این ذره هنوز در آزمایش های علمی به عنوان یک ذره واقعی که در خلاء حرکت می کند کشف نشده است، با این حال ما به صورت تئوری پیش بینی کرده ایم که ذرات تاکیون مانند به عنوان "شبه ذرات" سریعتر از نور در حال حرکت در رسانه های لیزر مانند وجود دارند.
اکنون کل پاسخ را خلاصه می کنم
در حال حاضر غیرممکن است که با سرعت نور سفر کنیم زیرا جرم ما بی نهایت بزرگ می شود و ما برای حرکت با چنین سرعتی به انرژی بی نهایت زیادی نیاز داریم حتی اگر به نحوی با چنین سرعتی سفر کرده باشیم، باید برخی از قوانین شناخته شده فیزیک را زیر پا بگذاریم و شاید ما حتی نیاز بیشتری داشته باشیم
درباره موتورهای رندر
این یک مرور سریع از موتورهای رندر فعلی برای هودینی و جنرال از نظر استفاده از MotionGraphics و VFX است.
انجام پروژه فریلنس پروژه
RenderEngine های مختلفی وجود دارد که هر کدام منحصر به فرد هستند و از روش های مختلفی برای حل یک مشکل استفاده می کنند. من به دنبال Arnold، RenderMan، Vray، Octane و Redshift هستم. برای مقایسه، موتور Indigo Renderer را اضافه کردم.
روش های مختلفی برای ارائه یک صحنه با مزایا و کاستی ها وجود دارد. بیایید با رایج ترین شروع کنیم.
مسیریابی (PT)
به طور دقیق Backward Pathtracing. در ردیابی اشعه به عقب، یک پرتو چشم در چشم ایجاد می شود. از صفحه دید عبور می کند و به جهان می رود. اولین جسمی که اشعه چشم به آن برخورد می کند، جسمی است که از آن نقطه از صفحه دید قابل مشاهده خواهد بود. پس از اینکه ردیاب پرتو به آن پرتو نور اجازه میدهد به اطراف بتابد، رنگآمیزی و سایهدهی دقیق آن نقطه در صفحه دید را تشخیص میدهد و آن را روی پیکسل مربوطه در صفحه مانیتور رایانه نمایش میدهد. این یک روش کلاسیک است که همه موتورهای رندر به صورت استاندارد از آن استفاده می کنند.
حمل و نقل سبک شهری (MLT)
سفارش ساخت سایت در فریلنس پروژه
این روش نسبت به ردیابی مسیر دو طرفه این مزیت را دارد که وقتی مسیری از نور به چشم پیدا شد، الگوریتم میتواند مسیرهای نزدیک را کاوش کند. بنابراین مسیرهای نوری که یافتن آنها دشوار است را می توان با همان تعداد فوتون شبیه سازی شده به طور کامل تری کاوش کرد. حمل و نقل نور کلانشهر یک روش بی طرفانه است که در برخی موارد (اما نه همیشه)، سریعتر از سایر الگوریتم های بی طرف مانند ردیابی مسیر یا ردیابی مسیر دو طرفه به حل معادله رندر همگرا می شود. MetroPolis اغلب در حالت دو جهته (BDMLT) استفاده می شود.
هدایت مسیر
ترکیبی بین Path-tracing و MLT، تکنیک بی طرفانه برای ساخت هوشمند مسیر نور در الگوریتم های مسیریابی. هدایت غیرمستقیم که نور غیر مستقیم را با نمونه برداری از نور بهتر یا مناطق مهمتر صحنه بهبود می بخشد. هدف این است که به الگوریتم های ردیابی مسیر اجازه دهیم تا به طور مکرر نحوه ساخت مسیرهای نور پر انرژی را "یاد بگیرند".
پیوند به آخرین مقاله Siggraph
مسیریابی دو جهته ( BDPT )
مسیریابی منظم به عقب در صحنههای داخلی با منبع نور کوچک کار سختی دارد، زیرا برای یافتن یک نور کوچک در یک اتاق به پرتوهای زیادی نیاز دارد و فقط برای اینکه ببینیم آیا یک جسم با نور نور میگیرد یا خیر.
با دوطرفه، پرتوها هم از دوربین و هم از منابع نور پرتاب می شوند. سپس آنها به یکدیگر متصل می شوند تا بسیاری از مسیرهای نور کامل را ایجاد کنند.
رندر طیفی
برخلاف اکثر رندرهایی که با رنگهای RGB کار میکنند، رندرهای طیفی از رنگ طیفی در سراسر استفاده میکنند، از مدل آسمان مبتنی بر فیزیکی گرفته تا خواص بازتابی و انکساری مواد. مدل های مواد کاملاً بر اساس قوانین فیزیک است.
این امکان ارائه مواد شفاف مانند شیشه و آب را در بالاترین درجه واقع گرایی فراهم می کند.
رندر طیفی در شبیه سازی اثرات مختلف جوی متوسط مانند جو هوای زیر آب یا زمین بسیار خوب است.
رندر جانبی
طراحی لوگو با بهترین طراحان لوگو
Hat Biased Render Engine در واقع به این معنی است که قبل از ارسال پرتوهای دوربین، اطلاعات زیادی را از قبل محاسبه می کند. به عبارت سادهتر، از یک الگوریتم بهینهسازی برای سرعت بخشیدن به زمان رندر استفاده میکند، اما با انجام این کار، صرفاً فقط فیزیک نور را مدلسازی نمیکند، بلکه تقریبی میدهد.
در اینجا مثالی است که رندر طیفی می تواند انجام دهد:
شبیهسازی جوی در مقیاس سیاره
برخلاف سایر سیستمهای رندر که بر مدلهای به اصطلاح عملی مبتنی بر تقریبها تکیه میکنند، منظومه خورشید و آسمان ایندیگو مستقیماً از اصول فیزیکی مشتق شده است. شبیهسازی جوی Indigo با استفاده از پراکندگی Rayleigh/Mie و دادههای به دست آمده از ناسا بسیار دقیق است. با اطلاعات طیفی کامل ذخیره میشود و امکان رندر سریع و تغییرات بیدرنگ موقعیت خورشید را فراهم میکند.
چند نمونه از شبیه سازی اتمسفر توسط کاربر Indigo Forum Yonosoy.
درباره موتورهای رندر قسمت 2
هر الگوریتم رندر مزایای متفاوتی در موقعیتهای مختلف صحنه / نور دارد. برخی از موتورهای رندر رایج با استفاده از الگوریتم های زیر:
در اینجا لیست Pro و Con بر اساس تجربه شخصی من آمده است:
رهیاب
حرفه ای :
آسان برای استفاده
بهترین برای نمای بیرونی
شخصیت های عالی و رندرهای فضای باز
منفی:
برای سوزاننده بد است
برای فضاهای داخلی با نور غیرمستقیم زیاد و منابع نور کوچک چندان خوب نیست
انجام پروژه برنامه نویسی با بهترین متخصصان
مسیریابی BiDirectional
حرفه ای :
برای فضای داخلی بسیار خوب است
سوزاننده خوب و سریع
منفی:
برای رندر در فضای باز خیلی سریع نیست
کند برای سوزاننده منعکس شده
رندر طیفی
حرفه ای :
فوق العاده آسان برای استفاده
صحیح ترین فیزیک
رندر mediun
از مدل سازی صحیح فیزیکی استفاده کنید
کیفیت تصویر خارج از جعبه عالی
منفی:
رندر کندتر
استفاده از حافظه بیشتر از 32 شناور به جای 3
نیاز به مواد فیزیکی صحیح
سخت به دست آوردن aov و غیره.
محدودیت سایه زن
حمل و نقل سبک متروپلیس
حرفه ای :
سریعتر برای سوزاننده منعکس شده است
عالی برای سوزاننده
بهترین برای فضای داخلی (نور غیر مستقیم، منابع نور کوچک)
منفی:
برای نمای بیرونی بسیار کند است
هدایت مسیر
حرفه ای :
بسیار خوب برای فضای داخلی (indir
نورپردازی ect، منابع نور کوچک)
بسیار سریعتر از PT برای صحنه هایی با نورپردازی بسیار دشوار (به عنوان مثال نوری که از یک دهانه کوچک عبور می کند، نور صحنه را به طور غیر مستقیم روشن می کند)
سوزاننده سریع
منفی:
برای مواد براق خیلی سریع نیست
زمان راه اندازی بیشتر (بهینه سازی تنظیمات رندر)
مشکلات مربوط به هندسه دقیق
رندر جانبی
حرفه ای :
سریعترین رندر
برای سوزاننده + سوزاننده منعکس شده بسیار مفید است
انعطاف پذیرترین تنظیمات رندر
هک های شیدر عالی
منفی:
راه اندازی سخت است
اگر الگوریتم های بهینه سازی نیاز به دانش دارند
برخورد سخت با مجموعه داده بزرگ
مغرضانه، مصنوعات، نویز پراکنده، فرکانس پایین
می تواند ردپای حافظه زیادی داشته باشد
نقشه برداری فوتون پیش رونده تصادفی
انجام پروژه متلب با بهترین متخصصان
بهترین برای فضای داخلی
ردپای حافظه کوچک
انواع کاستیک ها را به خوبی مدیریت می کند