آموزش فیزیک کوانتومی: مروری بر دنیای عجیب و غریب (مبانی)

سرفصل ها و درس ها

معرفی دوره Introduction to the course

• معرفی دوره Introduction to the course

مبانی I - تولد و مبانی مکانیک کوانتومی Basics I - The birth and foundations of quantum mechanics

• طبیعت نور The Nature of Light

• میدان ها، امواج و تداخل Fields, Waves and Interference

• آزمایش دو شکاف یانگ Young's Double Slit Experiment

• تابش جسم سیاه قبل از ماکس پلانک The Blackbody Radiation before Max Planck

• تشعشعات بدن سیاه پس از ماکس پلانک The Blackbody Radiation after Max Planck

• درک خود را بررسی کنید (سخنرانی 2-6) Check your understanding (lectures 2-6)

• آزمون ها برای سخنرانی های 2-6 Quizzes for lectures 2-6

• اثر فوتوالکتریک The Photoelectric effect

• مدل اتمی بور Bohr's atomic model

• آزمایش فرانک هرتز The Franck-Hertz experiment

• اثر کامپتون The Compton effect

• ایجاد و نابودی جفت Pair creation and annihilation

• درک خود را بررسی کنید (سخنرانی 7-11) Check your understanding (lectures 7-11)

• آزمون ها برای سخنرانی های 7-11 Quizzes for lectures 7-11

• امواج واکنش: پراش براگ و فرضیه دو بروگلی Waves strike back: Bragg diffraction and the de Broglie hypothesis

• دوگانگی موج - ذره The wave-particle duality

• اصل عدم قطعیت هایزنبرگ The Heisenberg's uncertainty principle

• درک خود را بررسی کنید (سخنرانی 12-14) Check your understanding (lectures 12-14)

• آزمون‌ها برای سخنرانی‌های 12-14 Quizzes for lectures 12-14

• تابع موج و مسئله اندازه گیری The wavefunction and the measurement problem

• بردار حالت، قابل مشاهده ها و فرض اندازه گیری The state vector, observables and the measurement postulate

• معادله شرودینگر The Schrödinger's equation

• اوربیتال های اتمی Atomic orbitals

• درک خود را بررسی کنید (سخنرانی 15-18) Check your understanding (lectures 15-18)

• امتحانات برای سخنرانی های 15-18 Quizzes for lectures 15-18

مبانی دوم - اسرار و پارادوکس های جهان کوانتومی Basics II - Mysteries and paradoxes of the quantum world

• حرکت زاویه ای در فیزیک کلاسیک Angular momentum in classical physics

• چرخش: آیا ذرات می چرخند؟ Spin: do particles rotate?

• روابط کموتاسیون و جبر کوانتومی Commutation relations and quantum algebra

• درک خود را بررسی کنید (سخنرانی 19-21) Check your understanding (lectures 19-21)

• آزمون ها برای سخنرانی های 19-21 Quizzes for lectures 19-21

• آیا اطلاعات اساسی است؟ Is information fundamental?

• دنیای چرخان اسپینورها The spinning world of spinors

• یک چرخش کوانتومی عجیب A weird quantum rotation

• قطبش و اسپین فوتون The photon's polarization and spin

• درک خود را بررسی کنید (سخنرانی 22-25) Check your understanding (lectures 22-25)

• آزمون ها برای سخنرانی های 22-25 Quizzes for lectures 22-25

• برهم نهی کوانتومی: قرار گرفتن در دو حالت همزمان Quantum superposition: being in two states at the same time

• عدم قطعیت زمان-انرژی The Time-Energy uncertainty

• اثر تونل: پریدن از روی موانع ممنوعه The tunnel effect: jumping over forbidden barriers

• انرژی نقطه صفر خلاء، ذرات مجازی و اثر کازیمیر Vacuum zero-point energy, virtual particles and the Casimir effect

• بحث بور-اینشتین The Bohr-Einstein Debate

• درک خود را بررسی کنید (سخنرانی 26-30) Check your understanding (lectures 26-30)

• آزمون ها برای سخنرانی های 26-30 Quizzes for lectures 26-30

• عدم تشخیص کوانتومی Quantum indistinguishability

• درهمتنیدگی کوانتومی Quantum entanglement

• پارادوکس EPR (نسخه اصلی) The EPR paradox (original version)

• پارادوکس EPR (شکل مدرن) The EPR paradox (modern form)

• سریعتر از انتقال نور؟ Faster than light transmission?

• گربه شرودینگر: "مرده یا زنده"، یا "مرده و زنده"؟ Schrödinger`s cat: ``dead or alive´´, or ´´dead and alive´´?

• ناهمدوسی کوانتومی و مسئله اندازه گیری Quantum decoherence and the measurement problem

• پارادوکس دوست ویگنر The Wigner's friend paradox

• درک خود را بررسی کنید (سخنرانی 31-37) Check your understanding (lectures 31-37)

• امتحانات برای سخنرانی های 31-37 Quizzes for lectures 31-37

• سخنرانی اضافی: فیزیک کوانتومی از منظر ایده آلیسم فلسفی Extra lecture: Quantum physics from the perspective of philosophical idealism

نتیجه Conclusion

• مطالعه بیشتر و چشم انداز Further readings and outlook

پیوست ریاضی Mathematical appendix

• ضمیمه - قسمت اول: مقدمه ریاضی ابتدایی Appendix - Part I : Elementary mathematical introduction

• ضمیمه - قسمت دوم: امواج و اعداد مختلط Appendix - Part II : waves and complex numbers

• ضمیمه - قسمت سوم: بیشتر در مورد امواج و حساب دیفرانسیل و انتگرال Appendix - Part III : more on waves and some calculus

• تکانه خطی و انرژی جنبشی Linear momentum and kinetic energy