نور و کوانتومی جهان را در مرکز صحنه در “کیهان: ممکن است جهان’

نیل دگراس تایسون “کیهان: ممکن است جهان” است که به عنوان یک رساله از دستیابی به علم خود آن را به عنوان wonderous دستاوردهای انسان رسیده اند در عرصه ریاضیات و فیزیک و دیگر رشته های علمی. قسمت 9, “سحر و جادو بدون دروغ” به بررسی دنیای نور — یک مفهوم تایسون یادداشت دارای معانی متعدد علمی و فرهنگی ادبیات.

تایسون اشاره به نور به عنوان “یکی از بزرگترین رمز و راز در تاریخ علم” و یکی که “باز کردن پارچه از کیهان است که ما فکر می کنیم می دانستند.” داستان آغاز می شود با افسانه ای آقا اسحاق نیوتن که کمک زیادی به مطالعه از نور و رنگ. نیوتن در خانه آزمایش — که برخی از آنها درگیر قرار دادن طولانی سوزن به چشم خود منجر به پیشرفت است که نفوذ فهم مدرن از نوری علوم است. این نیوتن بود که به این نتیجه رسیدند که رنگ یک جنبه از نور است. “نیوتن عظمت ریشه از او بازجویی از” چرا ” و “چگونه” از چیزهای معمولی,” تایسون میگه درخشان فیزیکدان. این چیزها عادی اما به مقدار پیچیده تر است.

نیوتن را به این نتیجه و دلیل که نور شامل آنچه که او به نام “گلبول,” جریانهای ذرات که آمار ما شبکیه مانند گلوله. دیگر رویایی و آشنا دانشمند کریستین هویگنس — که کار ما به کاوش در هفته گذشته در قسمت 8, “قربانی کاسینی” — با شور و نشاط مخالف با نیوتن یافته است; Hyugens دیدم نور به عنوان یک موج بسیار شبیه صدا.

مربوط به: ‘کیهان: ممکن است جهان’ به ارمغان می آورد جستجو برای E. T. پایین به زمین

cosmos: possible worlds episode 9

میزبان Neil deGrasse Tyson زانو زده قبل از آتش سوزی در کشتی از تخیل. آنجا که اجداد ما با استفاده از آتش بدون درک چگونه آن کار می کرد, ما زندگی می کردند, با رمز و راز از فیزیک کوانتوم برای چندین دهه در حالی که پیدا کردن راه هایی برای بهره برداری از آن. (اعتبار تصویر: کیهان استودیو)

به حل و فصل نمره دانشمند جوان توماس — موفقیت که شامل رمزگشایی مصری هیروگلیف را اختراع کردند و ترجمه باستان, زبان, شناسایی یک نقص از چشم به نام آستيگماتيسم و خیلی بیشتر — طراحی آزمایش به معنای کشف یک بار و برای همه چه نور بود ساخته شده است. آنچه که او در بر داشت “فرستاده فیزیک پایین سوراخ خرگوش ما هنوز زندگی” تایسون می گوید.

“یک دلیل وجود دارد که بحث از قدرت نگه داشتن وزن کمی در علم” تایسون می گوید. “طبیعت و طبیعت تنها حل و فصل استدلال.” جوان را کشف کرده بود چیزی نیوتن از دست رفته بود و سمت چپ یک بمب ساعتی هر دو را متحیر و مزاحم آینده محققان و دانشمندان. او کشف کرد که نور یک الگوی تداخل اثبات آن رفتار مانند یک موج و نه به عنوان یک ذره به عنوان نیوتن حال فرض.

فیزیکدان J. J. Thompson بعدها کشف وجود الکترون توسط حرارت یک الکترود تا آن را تف ذرات زیر اتمی را یکی یکی. این کشف مجموعه ای از دانشمندان در یک مسیر برای همیشه منزوی شدن واحد نور تا زمانی که آنها وارد تک فوتون انجام جوان دو شکاف آزمایش برای ردیابی مسیر از یک فوتون در زمان به درک به ظاهر تصادفی الگوی فوتون تولید می شود. آنها دریافتند امواج از جوان دخالت الگوی ناپدید شده بود بدون توضیح; دانشمندان تا به حال تصادفا کوانتومی جهان که در آن عمل صرف مشاهده تأثیرات راه ذرات رفتار کنند.

فیزیک کوانتوم یافت که هر دو Hyugens و نیوتن درست و اشتباه; نور یک موج و ذره و نه. Hugyens’ نظریه احتمال را ثابت خواهد بود و کلام در چگونه ما را در درک واقعیت کوانتومی که تایسون می گوید نشان دهنده یک “کشف نشده مرزی” که در آن ذرات را “طلاق از تجربه روزمره ما است.” برای کمک به نشان دادن این نقطه تایسون حمل و نقل ما را به جهان تصور توسط ادوین ابوت به نام “مسطح” و گسترش ابوت تئوری و اعمال آن را به خود ما سه بعدی واقعیت است.

“این از نادرترین رویدادهای هنگامی که یک جستجوگر اتفاق می افتد در یک سوراخ در پرده پنهان است که ماتریس” muses تایسون, بازتاب چگونه نکات از وجود یک واقعیت کوانتومی حاضر بودند حتی زمانی که چارلز داروین متوجه شد که زمان و محیط زیست مجسمه تمام موجودات زنده از سلول زنده است. در دهه های بعد آلبرت اینشتین را کشف دنیای کوانتوم که به نظر می رسید به نقض هر قانون طبیعی جهان و قوانین وجود دارد.

مرتبط: “خدا تاس با پخش جهان,’ اینشتین می نویسد: در نامه مورد تردیدی با نظریه کوانتومی

cosmos: possible worlds episode 9

میزبان Neil deGrasse Tyson پیاده روی پلکان مارپیچی از زمان در حالی که توضیح مفهوم کوانتومی ساعت: یک ساعت یک هرگز به باد است که تنها از دست دادن یک ثانیه در 15 میلیارد سال است. (اعتبار تصویر: کیهان استودیو)

نور آن را به عنوان معلوم است توسط اداره قوانین است که ما هنوز به طور کامل درک. “وجود دارد هر گونه امید نجات کلاسیک ما ایده از واقعیت کوانتومی جهان” ponders تایسون, قبل از توضیح است که ما لازم نیست برای درک فیزیک کوانتوم برای بهره برداری از قدرت آن است. گاهی اوقات علم (یک تمرین بسیار عالی در تواضع ما در حال پیدا کردن) ما را وادار به قبول سطح خاصی از ابهام با ما تحقیق و خودداری از قضاوت.

“داستان دو اتم”

برخی از موارد وجود دارد که در آن حکم در عمل از علم میباشد و ابهام غیر قابل قبول است. قسمت 10, “داستان دو اتم” را بازگو تاریخ ما با برنامه های نظامی هسته ای واکنش های زنجیره ای. داستان آغاز می شود با اتم بلوک های ساختمان از همه مهم است که تایسون را می بیند به عنوان یک اتصالات نقطه خروج.

“هنگامی که ما به دنبال منشاء اتم ما در حال جستجوی خود ما آغاز” تایسون می گوید و این داستان به همان اندازه در مورد زندگی به عنوان آن را در مورد مطلق مرگ است. ما ابتدا می توان به دو اتم: اتم کربن و اتم اورانیوم.

تا قرن 19 دانشمندان نمی دانم هر چیزی در مورد فعالیت های که در رفت و در داخل اتم است. آن نیست تا زمانی که فیزیکدان و شیمیدان ماری کوری و شوهرش به دست آورد سنگ معدن اورانیوم از آنچه در حال حاضر در جمهوری چک است که جامعه علمی را از هر گونه اطلاع از اسرار برگزار شد درون اتم. کوری و شوهرش, پیر, صرف سال تقطیر و پالایش سنگ معدن به pitchblende که 50-80% اورانیوم. “ما در زندگی ما تک شغل که در یک رویا” کوری نوشت: از طولانی و دشوار روند; از آن زمان نزدیک به سه سال به روند یک دهم گرم به آنچه که او به نام رادیوم است.

این Curies را در پیدا کردن مواد نمی خواهد واکنش نشان می دهند به درجه حرارت شدید خواهد بود و به طور تصادفی انرژی منتشر می کنند میلیون ها بار قوی تر از انرژی شیمیایی نشان می دهد رادیواکتیویته. راه این “زمینی ستاره” به عنوان کوری به نام آنها میدرخشد شواهد از یک فرایند اتفاق می افتد در داخل هسته اتم رادیواکتیو اثبات وجود ذرات حتی کوچکتر از اتم است. تیره تر پیامدهای این یافته ها شبیه به ویرانی دیده می شود در H. G. Wells’ “ماشین زمان” را سکه عبارت “بمب اتمی” خواهد بود به زودی به جهان شناخته شده.

cosmos: possible worlds episode 9

ماری و پییر کوری نشستن در آزمایشگاه خود را در شب توصیف نمونه ها از “زمینی ستاره” — رادیوم خود به خود انرژی ساطع یک پدیده جدید ماری کوری خواهد نام “رادیواکتیویته.” (اعتبار تصویر: کیهان استودیو)

لئو Pierson, مجارستانی فیزیکدان پیش بینی مفهوم یک واکنش زنجیره ای هسته ای منجر به یک ویرانگر واکنش های هسته ای در حالی که در انتظار یک چراغ سبز در ترافیک متوقف شود. “این لحظه ای بود جهان ما را تغییر داد” تایسون گفت.

“این فقط آخرین توسعه در یک زنجیره از خشونت آغاز شد که مدتها قبل از” او ادامه می دهد قبل از تعمق به آهسته تغییر در طرز فکر رخ داده است که در انسان های اولیه باعث ما “کشتن شعاع” به گسترش ارتباطات شد آسان تر و سریع تر و به عنوان فن آوری به سرعت پیشرفته. با هم یک افزایش در “کشتن محدوده” و “کشتن نسبت” تغییر چشم انداز از جنگ. این ما منجر به امروز که در آن سرعت و تکنولوژی را ساخته اند کشتن شعاع به اندازه کافی بزرگ را به کل یک تمدن است.

“این سخت است برای تعیین لحظه دقیق زمانی که اولین جنگ هسته ای آغاز شد; برخی ممکن است آن را ردیابی تمام راه برگشت به که فلش قایقرانی بیش از treetops. دیگران ممکن است بگویند آن آغاز شده و بعدا با سه پیام” تایسون می گوید: با اشاره به نامه نوشته شده توسط دانشمندان که اطلاع رهبران “که یک افزایش بزرگ در کشتن درجه ممکن بود.” دانشمندان پل Harteck, Edward Teller, Albert Einstein, Leo Pierson, Gregory Flerov, J. رابرت اوپنهایمر و یوسف Rotblat بودند در خط مقدم تحقیقات مربوط به بهره برداری از هسته های اتمی برای استفاده در جنگ های مدرن.

cosmos: possible worlds episode 9

آلبرت اینشتین است که متقاعد شده توسط لئو Pierson به امضای نامه ای به رئیس جمهور فرانکلین روزولت هشدار او را به پتانسیل weaponizing ما درک علمی از فیزیک. (اعتبار تصویر: کیهان استودیو)

در این میان Rotblat داستان برجسته شده است توسط تایسون: “اگر ادوارد تلر به حال قطبی مخالف در این جامعه علمی آن شده اند که یوسف Rotblat.” دانشمندان با اشاره به ساخت سلاح های هسته ای به عنوان یک عامل بازدارنده به کشورهای دیگر با استفاده از آنها این بود که رانندگی منطق پشت این پروژه منهتن ایالات متحده تلاش های دولت برای تحقیقات ساخت و استفاده از بمب اتمی در طول جنگ جهانی دوم است.

پروژه منهتن ادامه خواهد داد پس از امکان هیتلر دستیابی به چنین سلاح مشکلاتی روبرو شد و آلمان تسلیم شد. تنها یک دانشمند استعفا از پروژه منهتن در این نقطه: یوسف Rotblat. انکار برتری اخلاقی او سوار بر تلاش برای پیدا کردن طولانی از دست رفته در ورشو تنها به کشف کنند که او کشته شده در هولوکاست.

امروز شبح جنگ هسته ای ثابت شده ما هنوز هم. “چگونه ما می تواند خواب تا کاملا در سایه یک سیگار آتشفشان” تایسون می پرسد قاطعانه ایستاده در مقابل متوسط تثلیث سایت بنای تاریخی در نیومکزیکو جایی که اولین آزمایش انفجار بمب هسته ای صورت گرفت. به قد و قامت کوچک از این بنای تاریخی در تضاد کاملا با تایسون کلمات و سایت اهمیت تاریخی و پیامدهای آنچه رخ داده است وجود دارد.

تایسون به پایان می رسد در این قسمت با یک هشدار به ما گفتن داستان دلخراش از سال 1902 فوران کوه Pelée یک آتشفشان در جزیره کارائیب از مارتینیک که جریان آذرآواری مصرف شهر Saint-Pierre فقط در یک دقیقه به کشته شدن حدود 30000 نفر. این انفجار تایسون میگه شد معادل فقط یک کلاهک هسته ای است. ما “ابداع وسیله ای برای شیر کیهانی آتش پنهان در قلب ماده” تایسون می گوید و اضافه کرد که توانایی برای ساختن سلاح های هسته ای است که دانش ما نمی توانیم از یاد بردن.

اورانیوم و اتم های کربن است که در حال حاضر در منشاء حیات بر روی سیاره ما را در هم آمیخته با زندگی و تخریب به کد ژنتیکی ما. اشعه یونیزان مخرب برای موجودات زنده است و آنچه که باعث می شود سلاح های اتمی بسیار خطرناک تر از انواع معمولی است. در سطوح بالایی از اشعه یونیزان قرار گرفتن در معرض کشنده سطح تابش باعث می شود سلول های سرطانی شوند و ژن جهش آسیب که گذشت “خرابکاری آینده ما” به عنوان تایسون آن قرار می دهد. شاید یک انقلاب در تفکر ما این است که چه باید به دنبال سحر از سن اتمی تایسون می گوید. “به یاد داشته باشید انسانیت خود را و بقیه را فراموش کرده ام.”

“کیهان” پخش در کانال نشنال جئوگرافیک در روزهای دوشنبه در 8 p. m. و/9 p. m. CT و خواهد بود reprised در شبکه تلویزیونی فاکس در این تابستان.

دنبال کنید با ما در توییتر @Spacedotcom و on Facebook.

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.nettny.im