منیفولدهای گیج متغیرهای وابسته به فضای سنج قبلی در فیزیک بسیار مفید بودند. آنها به دانشمندان اجازه می دهند تا انواع اسرار جهان را از کوچکترین بلوک های سازنده تا ساختار نهایی آن باز کنند. منیفولد یک منیفولد دارای تعداد زیادی قسمت مختلف است که ممکن است کمی طول بکشد تا سرتان را به یکباره در اطراف آنها قرار دهید! با این مقاله، منیفولدهای گیج را مورد بحث قرار خواهیم داد - آنها چه هستند و چرا برای بررسی فیزیک به آنها نیاز دارید؟
منیفولد گیج روش خاصی است که به ما در درک چگونگی تعامل ذرات کوچک مانند اتم ها و امواج زیراتمی با یکدیگر کمک می کند. دانشمندان از آنها برای اندازه گیری خواص مهمی مانند جرم، بار و اسپین استفاده می کنند. مهم است زیرا اینها خصوصیاتی هستند که بر نحوه حرکت (یا رفتار) ذرات در فضا تأثیر می گذارند. به عنوان مثال، یک ذره ممکن است به طور همزمان به دو بعد وجود داشته باشد، اما جرم آن ذره ممکن است تعیین کند که با چه سرعتی از یک بعد به اصطلاح عبور می کند و بار آن می تواند بر تعامل آن با ذرات دیگر حاکم باشد. منیفولدهای گیج توسط دانشمندان به عنوان دروازه ای برای تفسیر رفتار ذرات - از نظر ریاضی - استفاده می شود.
امروزه منیفولدهای گیج مهمترین جایگاه را در فیزیک دارند. آنها انواع اسرار را در مورد جهان کشف می کنند، از نحوه رفتار ذرات کوچک گرفته تا اینکه سیاهچاله ها چیست یا جهان ما چگونه به وجود آمده است. اگر منیفولدهای سنج نبود، ما در مورد نحوه همکاری ذرات با یکدیگر یا نحوه در هم تنیده شدن فضا و زمان در فضازمان بسیار کمتر می فهمیدیم. آنها باید مبنای تئوری هایی را ارائه دهند که نیروهای گرانشی، میدان های الکترومغناطیسی و دیگر جنبه های اساسی طبیعت را توضیح دهند.
توپولوژی رشتهای از ریاضیات است که به شکلها و ویژگیهای اشیا، مستقل از اندازههای آنها میپردازد. این به ارائه ایده به دانشمندان در مورد مسیرهای جریان ذرات و روابط متقابل آنها بین خود کمک می کند. در ریاضیات، یک معادله دیفرانسیل مانند این است که با استفاده از ریاضی به شما معادله ای می دهیم تا بدانید که چگونه چیزها در طول زمان تغییر می کنند. آنها معادلاتی هستند که چگونگی تعامل و تکامل ذرات با یکدیگر را در جهان ما توصیف می کنند. یادگیری منیفولدهای اندازه گیری - توپولوژی و راه حل معادلات دیفرانسیل پشت این برهمکنش های ذرات در این جهان یا جهان ها را بیاموزید!!! با ترکیب این ساختارهای ریاضی، دانشمندان میتوانند مدلهایی را برای پیشبینی بهتر رفتار ذرات در سناریوهای مختلف معمار کنند.
نظریه میدان کوانتومی رشتهای از فیزیک است که به مواردی مانند کارهایی که کوچکترین چیزهای جهان انجام میدهند و نحوه بازی آن با افراد دیگر که از نظر میکروسکوپی مشابه هستند نگاه میکند. این به ما این امکان را می دهد که در قلب خلقت بینشی داشته باشیم. ما می توانیم چیزهایی را بشناسیم که همه چیز از آنها ساخته شده است. نسبیت عام زیر شاخه ای از فیزیک است که فضا و زمان را در مقیاس های بزرگتر توضیح می دهد - به عنوان مثال، سیارات چگونه حرکت می کنند، گرانش با آنها چه می کند. آنها از این جهت مهم هستند که این دو گوشه مهم فیزیک را به هم متصل می کنند، نحوه رفتار کوچکترین چیزها و آنچه در یک صحنه کیهانی اتفاق می افتد را می توان با منیفولدهای اندازه گیری شده توصیف کرد (منیفولد یک فضای انتزاعی است برای مثال می تواند به معنای فضای سه بعدی اقلیدسی باشد) .
و اندازه گیری و مشاهده ذرات از اهمیت بالایی در فیزیک برخوردار است. منیفولدهای گیج نیز توسط دانشمندان برای اندازه گیری دقیق خواص ذرات ریز مانند جرم، بار و چرخش استفاده می شوند. این مهم است زیرا به فیزیکدانان در مورد خواص ذرات در جهان ما می گوید. از طریق درک این ویژگیها، فیزیکدانان میتوانند نحوه رفتار ذرات را در شرایط دیگر پیشبینی کنند که به آنها امکان میدهد اکتشافات جدید و بهبود فناوری را انجام دهند.