مستخدم:Trkmsr/النسبية القياسية
النسبية القياسية نطاق النسبية هي نظرية الزمكان هندسية وكسورية. وقدم فكرة نظرية الزمكان كسورية أول من العقيق اورد، والتي لوران نوتال في ورقة مع جان شنايدر. على اقتراح الجمع بين كسورية نظرية الزمكان مع مبادئ النسبية أدلى لوران نوتال. مما أدى نظرية نطاق النسبية هي امتداد لمفهوم النسبية وجدت في النسبية الخاصة والنسبية العامة لجداول الفيزيائية (الوقت، وطول، والطاقة، أو جداول الزخم). في الفيزياء، وقد أظهرت النظريات النسبية هذا الموقف، والتوجه والحركة ولا يمكن تعريف التسارع بصورة مطلقة، ولكن فقط بالنسبة لنظام المرجعية.
يلاحظ النسبية من المقاييس، كما يلاحظ ذلك من أشكال النسبية هو مجرد خطوة أولى. وتقترح نظرية النسبية مقياس لاتخاذ الخطوة المقبلة بترجمة هذه الرؤية البسيطة رسميا في النظرية المادية، عن طريق إدخال صراحة في تنسيق أنظمة "دولة نطاق".
وصف التحولات على نطاق ويتطلب استخدام هندستها كسورية، التي تعني عادة مع التغيرات الواسعة. نطاق النسبية هي بالتالي امتدادا للنظرية النسبية لمفهوم الحجم، وذلك باستخدام الأشكال الهندسية كسورية لدراسة التحولات على نطاق.
بناء على نظرية مشابهة لنظريات النسبية السابقة، مع ثلاثة مستويات مختلفة: الجليل، العامة والخاصة. لم يتم الانتهاء من وضع كامل النسبية على نطاق والعام حتى الآن. ومع ذلك، فإن التقدم الحالية والنتائج لديها بالفعل العواقب التي تترتب على أسس ميكانيكا الكم، فيزياء الجسيمات، وفيزياء الطاقة العالية. وعلاوة على ذلك، تم بالفعل التحقق من صحة التنبؤات التجريبية في الفيزياء والفيزياء الفلكية، وعلم الكونيات، في معظم الأحيان مع دقة عالية، أو نتائج ذات دلالة إحصائية عالية.
التاريخ[عدل]
مسارات فاينمان في ميكانيكا الكم[عدل]
وضعت ريتشارد فاينمان مسار صياغة متكاملة لميكانيكا الكم قبل عام 1966. وتبحث عن السبل أهم ذات الصلة للجسيمات الكم، لاحظت فاينمان أن هذه المسارات كانت غير منتظمة جدا في المقاييس الصغيرة، أي لانهائية وغير تفاضل. هذا يعني أنه في بين نقطتين، جسيم لا يمكن أن يكون مسار واحد، ولكن لانهايه من مسارات محتملة.
ويمكن توضيح ذلك بمثال ملموس. تخيل أنك المشي لمسافات طويلة في الجبال، وأنك حر في السير في أي مكان تريد. للانتقال من النقطة ألف إلى النقطة باء، وليس هناك أحد أقصر الطرق، ولكن لانهايه من المسارات الممكنة، كل يمر الوديان والتلال مختلفة.
افترض على نطاق النسبية أن سلوك الكم يأتي من طبيعة كسورية الزمكان. في الواقع، هندستها كسورية تسمح لدراسة هذه المسارات غير قابل للاختلاف. هذا التفسير كسورية ميكانيكا الكم تم تحديد مزيد من الأباتي وحكيم، وتبين أن مسارات لها كسورية البعد 2. مقياس النسبية يذهب خطوة أبعد من خلال تأكيدها على أن الجزئية هذه المسارات هي نتيجة الجزئية الزمكان.
هناك الرواد الآخرين الذين رأوا طبيعة كسورية مسارات الميكانيكية الكمومية. أيضا، بقدر تطور نظرية النسبية العامة تتطلب أدوات رياضية (ريمانيان) هندستها-الإقليدية غير، ووضع نظرية الزمكان كسورية لن يكون ممكنا من دون مفهوم هندستها كسورية المتقدمة وشعبية من قبل بينوا ماندلبروت. عادة ما ترتبط فركتلات مع حالة مماثلة الذاتية للمنحنى كسورية، ولكن غيرها من فركتلات أكثر تعقيدا من الممكن، على سبيل المثال النظر في منحنيات ليس فقط، ولكن أيضا السطوح كسورية أو وحدات التخزين كسورية، وكذلك التحقيق في أبعاد كسورية التي لها قيم أخرى من 2، والتي تختلف أيضا مع الحجم.
أكتشافات مستقلة[عدل]
اكتشاف مستقلة العقيق اورد ولوران نوتال كلا متصلا كسورية الزمكان مع ميكانيكا الكم. نوتال مصطلح "نطاق النسبية" في عام 1992. وطور نظرية وتطبيقاتها مع أكثر من مائة ورقة علمية، كتابين التقنية في اللغة الإنجليزية، وثلاثة كتب شعبية باللغة الفرنسية.
مبادئ أساسية[عدل]
مبدأ النسبية القياسية[عدل]
قول مبدأ النسبية أن القوانين الفيزيائية يجب أن تكون صالحة في جميع النظم تنسيق. وقد تم تطبيق هذا المبدأ إلى دول المركز (الأصل والتوجه المحاور)، وكذلك لدول حركة نظم تنسيق (السرعة، والتسارع). وتعرف هذه الدول لا على نحو مطلق، ولكن لنسبيا بعضها البعض. على سبيل المثال، لا يوجد حركة مطلقة، بمعنى أنه لا يمكن إلا أن تكون محددة بطريقة نسبية بين جسد واحد وآخر. وتقترح على نطاق والنسبية بطريقة مماثلة لتحديد نطاق وبالنسبة إلى بعضها البعض، وليس بصورة مطلقة. نسب نطاق الوحيدة لها معنى مادي، أبدا نطاق المطلق، في نفس الطريقة كما لا يوجد أي موقف المطلقة أو سرعة، ولكن موقف أو سرعة الوحيدة الخلافات.
مفهوم القرار هو اعادة تفسير باسم "ولاية نطاق" للنظام، في بنفس الطريقة سرعة يميز حالة حركة. مبدأ النسبية على نطاق وبالتالي يمكن صياغتها على النحو التالي:
"يجب أن تكون قوانين الفيزياء بحيث تنطبق على تنسيق النظم مهما كانت حالتهم نطاق واسع."
الهدف الرئيسي من نطاق النسبية هو ايجاد القوانين التي تحترم رياضيا هذا المبدأ الجديد النسبية. رياضيا، وهذا يمكن التعبير عنها من خلال مبدأ التغاير تطبيقها على المقاييس، وهذا هو، ثبات من شكل معادلات الفيزياء تحت التحولات القرارات (التوسعات وتقلصات).
إدخال الدقة فى نظام الأبعاد[عدل]
تنسيق النظم قدم غاليليو صراحة مؤشرات قوة الاندفاع في مرجعية المراقبة. ثم، قدم آينشتاين صراحة المعلمات التسارع. بطريقة مماثلة، قدم نوتال المعلمات على نطاق وصراحة في مرجعية المراقبة. الفكرة الأساسية من نطاق النسبية وبالتالي لتشمل القرارات بشكل واضح في تنسيق النظم، وبالتالي دمج نظرية قياس بشكل واضح في صياغة القوانين الفيزيائية.
نتيجة هامة هي أن الإحداثيات ليست أرقام بعد الآن، ولكن الوظائف، والتي تعتمد على القرار. على سبيل المثال، وطول سواحل بريتاني يعتمد بشكل واضح على القرار في أي واحد يقيس عليه.
إذا نقيس من ركلة جزاء مع حاكم تخرج على نطاق ملليمتر، يجب أن نكتب أنه 15 ± 0.1 سم. يشير شريط خطأ القرار القياس لدينا. إذا كنا قد يقاس من ركلة جزاء في قرار آخر، على سبيل المثال مع حاكم تخرج في نطاق سنتيمتر، فإننا وجدنا نتيجة أخرى، 15 ± 1 سم. في نطاق النسبية، ويحدد هذا القرار "دولة نطاق". في النسبية للحركة، وهذا هو مماثل لمفهوم السرعة، الذي يحدد "حالة حركة".
الدولة النسبية على نطاق وأساسية لمعرفة لأي الوصف المادي. على سبيل المثال، إذا كنا نريد لوصف حركة وخصائص المجال، ونحن قد كذلك استخدام الميكانيكا الكلاسيكية أو ميكانيكا الكم اعتمادا على حجم المجال المعني.
على وجه الخصوص، معلومات عن قرار أمر ضروري لفهم الأنظمة الميكانيكية الكمومية، وفي نطاق النسبية، وشملت القرارات في تنسيق النظم، لذلك يبدو نهجا منطقيا واعد لحساب الظواهر الكمومية.
إسقاط فرضية التفاضل[عدل]
النظريات العلمية عادة لا تتحسن بإضافة التعقيد، ولكن بدلا من البدء من أساس أكثر وأكثر بساطة. هذه الحقيقة يمكن ملاحظتها عبر تاريخ العلم. والسبب هو أن تبدأ من أساس أقل مقيدة يوفر المزيد من الحرية وبالتالي يسمح الظواهر الأكثر ثراء ليتم تضمينها في نطاق النظرية. ولذلك، نظريات جديدة عادة لا تتعارض القديمة، ولكن توسيع نطاق صلاحيتها وتشمل معرفة سابقة كحالات خاصة. على سبيل المثال، والإفراج عن القيد من صلابة الفضاء أدى أينشتاين لاشتقاق نظريته في النسبية العامة وفهم الجاذبية. كما هو متوقع، هذه النظرية يتضمن بطبيعة الحال نظرية نيوتن، الذي تعافى كما تقريب خطي ضمن الحقول ضعيفة.
كان قد تم اتباع نفس النوع من النهج نوتال لبناء نظرية نطاق النسبية. أساس النظريات الحالية هو الفضاء المستمر ومرتين للاختلاف. الفضاء هو تعريف سلسلة متصلة، ولكن لا يتم اعتماد فرضية التفاضل بأي السبب الأساسي. وعادة ما يفترض فقط لأنه لوحظ أن هناك حاجة للمشتقات الأولين من موقف فيما يتعلق الوقت لوصف الحركة. متجذر نظرية النسبية النطاق في فكرة أن العقبة من التفاضل يمكن تخفيف وأن هذا يسمح قوانين الكم التي يمكن جنيها.
من حيث الهندسة والتفاضل يعني أن منحنى على نحو سلس بما فيه الكفاية ويمكن أن يقترب من الظل. رياضيا، يتم وضع نقطتين على هذا المنحنى ويلاحظ المرء المنحدر من خط مستقيم الانضمام لهم لأنها أصبحت أوثق وأقرب. إذا كان منحنى على نحو سلس بما فيه الكفاية، تتقارب هذه العملية (تقريبا) في كل مكان، وقالت منحنى أن يكون للتفاضل. وغالبا ما يعتقد أن هذا العقار هو شائع في الطبيعة. ومع ذلك، فإن معظم الأشياء الطبيعية لها بدلا من ذلك صعبة للغاية السطحية، أو كفاف. على سبيل المثال لحاء الأشجار والثلج يكون لها هيكل تفصيلي لا تصبح أكثر سلاسة عندما المقياس المكرر. لمثل هذه المنحنيات، المنحدر من الظل يتقلب ما لا نهاية أو يحيد. ثم هي غير معرفة المشتقة (تقريبا) في كل مكان، وقال منحنى ليكون غير تفاضلية.ولهذا ، عندما يتم التخلي عن افتراض التفاضل الفضاء، هناك درجة إضافية من الحرية التي تتيح للهندسة الفضاء لتكون خشنة للغاية. الصعوبة في هذا النهج هي أن هناك حاجة إلى أدوات رياضية جديدة لنمذجة هذه الهندسة لأن مشتق الكلاسيكية لا يمكن استخدامها. وجدت نوتال حل لهذه المشكلة عن طريق استخدام حقيقة أن الغير تفاضلية يعني الاعتماد على نطاق وبالتالي فإن استخدام الهندسة كسورية. نطاق الاعتماد يعني أن المسافات على منحنى غير تفاضلية تعتمد على مقياس من المراقبة. ولذلك فمن الممكن للحفاظ على حساب التفاضل بشرط أن يكون المقياس الذي يتم احتساب المشتقات ويرد، وأن تعريفها يشمل أي حد. فهو يرقى إلى القول إن منحنيات عير تفاضلية لديها مجموعة كاملة من الظلال في نقطة واحدة بدلا من واحد، وأن هناك المماس المحدد في كل مقياس.
[[تصنيف:نظرية الكم]] [[تصنيف:نسبية]]