المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
تربية الماشية في روسيا الفيدرالية
2024-11-06
تربية ماشية اللبن في البلاد الأفريقية
2024-11-06
تربية الماشية في جمهورية مصر العربية
2024-11-06
The structure of the tone-unit
2024-11-06
IIntonation The tone-unit
2024-11-06
Tones on other words
2024-11-06

ما هي الوسائل الكفيلة لبلوغ الهدف
8-12-2015
افراد طائفة نحل العسل
2-6-2016
مشكلات ومعوقات الإتصال
16-6-2022
أهمية مدد المزايدات العامة
2024-10-24
Neurospora crassa
29-4-2019
قاعدة لا ضرر
5-7-2019

Light Cone Quantum Mechanics  
  
1422   08:35 صباحاً   date: 21-12-2015
Author : Leonard Susskind And James Lindesay
Book or Source : AN INTRODUCTION TO BLACK HOLES, INFORMATION, AND THE STRING THEORY REVOLUTION
Page and Part :

Light Cone Quantum Mechanics

In order to write the action for a relativistic point particle we introduce a parameter σ along the world line of the particle. Since the action only depends on the world line and not the way we parameterize it, the action should be invariant under a reparameterization. Toward this end we also introduce an “einbein” e(σ) that transforms under σ-reparameterizations.

  e1(σ1) dσ1 = e(σ) dσ    (1.1)

The action is given by

 (1.2)

where m is the mass of the particle. The action in equation 1.2 is invariant under       σ-reparameterizations.

Let us now write equation 1.2 in terms of light cone coordinates and, at the same time use our gauge freedom to fix σ = X+ (which is then treated as a time variable).Then L takes the form

 (1.3)

The conserved canonical momenta are given by

 (1.4)

where dot refers to σ derivative. Note that the conservation of P- insures that e(σ) has a fixed constant value.

The Hamiltonian is easily obtained by the standard procedure:

 (1.5)

This form of H manifests a well-known fact about light cone physics. If we focus on the transverse degrees of freedom, the Hamiltonian has all the properties of a non-relativistic system with Galilean symmetry. The second term in H is just a constant, and can be interpreted as an internal energy that has no effect on the transverse motion. The first term has the usual non-relativistic form with e-1 playing the role of an effective transverse mass. This Hamiltonian and its associated quantum mechanics exactly describes the point particles of conventional free quantum field theory formulated in the light cone gauge.

Now let us consider the transverse location of the particle as it falls toward the horizon. In particular, suppose the particle is probed by an experiment which takes place over a short time interval δ just before horizon crossing. In other words, the particle is probed over the time interval

  −δ < X+ < 0    (1.6)

by a quantum of (Minkowski) energy 1/δ .This experiment is similar to the one, except that the probe carries out information about the transverse location of the particle instead of its baryon number.

Since the interaction is spread over the time interval in equation 1.6, the instantaneous transverse position should be replaced by the time averaged coordinate Xiδ

 (1.7)

To evaluate equation 1.7, we use the non-relativistic equations of motion

 (1.8)

to give

 (1.9)

Finally, let us suppose that the particle wave function is initially a smooth wave packet well localized in transverse position with uncertainty ΔXi. Let us also assume the very high momentum components of the wave function are negligible. Under these conditions nothing singular happens to the probability distribution for Xiδ as δ 0. No matter how small δ is, the effective probability distribution for Xδ is concentrated in a well localized region of fixed extent, δX. There is no tendency for information to transversely spread over a stretched horizon.

All of this is exactly what is expected for an ordinary particle in free quantum field theory. For the more interesting case of an interacting quantum field theory, we could study the transverse properties of an interacting or composite particle such as a hydrogen atom. For example, a time averaged relative coordinate or charge density can be defined, and it too shows no sign of spreading as the sampling interval δ tends to zero.

Why is this a problem? The reason is that it conflicts with the complementarity principle. Complementarity requires the probe to report that the particle fell into a very high temperature environment in which it repeatedly suffered high energy collisions. In this kind of environment the information stored in the infalling system would be thermalized and spread over the horizon.

 




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.