جمعه ,۴ خرداد ۱۳۹۷ :: Friday ,25 May 2018

ساخت یک «گهواره نیوتنی» واقعی برای مطالعات فیزیک کوانتومی

ساخت یک «گهواره نیوتنی» واقعی برای مطالعات فیزیک کوانتومی
ساخت یک «گهواره نیوتنی» واقعی برای مطالعات فیزیک کوانتومی

زومیت/ دانشمندان مشتاقانه به دنبال تحلیل سازوکار تعادل در قلمروی کوانتومی هستند و برای این کار به ساخت گهواره نیوتنی کوانتومی روی آورده‌اند.
برای درک پیچیده‌ترین علوم، باید ساده شروع کنید. مثلا استفاده از یک اسباب‌بازی روی میزی به‌منظور درک شگفتی‌های فیزیک کوانتومی، می‌تواند آغازگر این بینش باشد.

اسباب‌بازی موردنظر ما یک گهواره‌ی نیوتنی (Newton’s cradle) است که توپ‌های آن به‌دقت در ردیفی قرار دارند و می‌توانند برای مدت‌زمان طولانی به یکدیگر برخورد کنند. این گهواره بهترین نمونه‌ای است که نشان می‌دهد اندازه‌ی حرکت (یا تکانه) و انرژی چگونه کار می‌کنند. دستگاه فوق در حال حاضر برای مطالعه دستگاه‌های کوانتومی نیز به کار گرفته می‌شود.

گروهی از فیزیکدانان، نسخه‌‌ی کوانتومی گهواره‌ی نیوتنی را برای مطالعه فرایند ترمالیزه کردن یا ترمالیزاسیون ساخته‌اند. ترمالیزاسیون درواقع حرکت بی‌نظم ذرات کوانتومی است که درنهایت به تعادل گرمایی منجر می‌شود.
همه‌ی ما با ترمالیزاسیون در فیزیک کلاسیک آشنا هستیم؛ به‌عنوان یک مثال می‌دانیم که افزودن شیر سرد به قهوه‌ی گرم، چگونه باعث رسیدن به دمای یکسان در کل مایع می‌شود.

اما دانشمندان هنوز باید دریابند که این فرایند در قلمروی کوانتومی، چگونه، چرا یا اینکه چه هنگامی رخ می‌دهد. این موضوع همان جایی است که اسباب‌بازی‌های کوانتومی جدید برای درک بیشتر ما وارد عمل می‌شوند.

هرچند می‌دانیم کوانتوم‌هایی که از رشته‌هایی آویزان باشند، در دنیای واقعی وجود ندارد، پژوهشگران از گروهی اتم‌ها که تا نزدیکی‌های دمای صفر مطلق سرد شده بودند، استفاده کردند. این اتم‌ها در آرایه‌هایی از لوله‌های لیزری پر شده بودند و با پرتوهای لیزر متراکم وارد واکنش می‌شدند.

درواقع روش گهواره‌ی ‌نیوتنی، پیش از این هم امتحان شده بود؛ اما این بار پژوهشگران از اتم‌های مغناطیسی قوی استفاده کردند تا بتوانند به‌طور دقیق دریابند که این اتم‌ها، اتم‌های همسایه را به چه شکلی در گهواره تحت تأثیر قرار می‌دهند.

آزمایش، دو مرحله‌ی متمایز و نمایی را برای تعادل حرارتی آشکار ساخت و همین امر به گروه امکان توسعه‌ی یک فرضیه‌ی جدید را می‌داد. فرضیه‌ای که براساس ماهیت اتفاقات رخ‌داده در سطح کوانتومی، استوار است. بنیامین لو سرپرست پژوهش از دانشگاه استنفورد در کالیفرنیا می‌گوید:

این بدان معناست که ما می‌توانیم یک نظریه‌ی ساده و بسیار عمومی از چگونگی ترمالیزه شدن سیستم‌هایی تا این حد پیچیده، داشته باشیم. چنین دستاوردی زیباست؛ زیرا به ما امکان می‌دهد تا آن را برای سیستم‌های دیگر هم بازبرداشت کنیم.
یافته‌های پژوهش در ادامه از طریق شبیه‌سازی کامپیوتری گسترده پشتیبانی شدند و آن شبیه‌سازی‌ها هم نتایج مشابهی را نشان می‌دادند.

آزمایش برای نشان دادن بالا یا پایین شدن سطح مغناطیس، طراحی شده بود. مغناطیس بیشتر باعث ایجاد حرکت‌های بی‌نظمامه‌ی بیشتر و از سویی هم منجر به اثر تکانه‌ی گهواره‌ی نیوتنی کلاسیک کمتر می‌شود.

این نوع از قابلیت ارتجاع بدین معنی است که می‌توانیم با طرح فوق، کارهای بیشتری هم انجام دهیم. تیم پژوهشی برای پی بردن به ساخت نوعی شیشه‌ی کوانتومی که در آن ترمالیزاسیون رخ ندهد، در پی استفاده از نور لیزر نقطه‌نقطه (speckled laser) هستند.

در حال حاضر این مباحث به فیزیک سطوح بالا مربوط است؛ اما اینکه بتوانیم درنهایت یک کامپیوتر، حسگر یا دستگاه کوانتومی توسعه دهیم، ‌به‌گونه‌ای که ما را به مرحله بالاتر و پیشرفته‌تری از فناوری سوق دهد، لازم و ضروری به‌نظر می‌رسد. لو می‌گوید:

اگر بخواهیم قادر به ساخت دستگاه‌های قوی و مفید باشیم، همانطور که درک عمیقی از دستگاه‌های کلاسیک داریم، باید بدانیم که دستگاه‌های کوانتومی چگونه براساس تعادل رفتار می‌کنند؛ درست همانند وقتی‌که توپی را از گهواره‌ی نیوتنی رها می‌کنیم.



همراهان عزیز، آخرین خبر را بر روی بسترهای زیر دنبال کنید:
آخرین خبر در سروش
http://sapp.ir/akharinkhabar
آخرین خبر در ایتا
https://eitaa.com/joinchat/88211456C878f9966e5
آخرین خبر در آی گپ
https://igap.net/akharinkhabar
آخرین خبر در ویسپی
http://wispi.me/channel/akharinkhabar
آخرین خبر در بله
https://bale.ai/invite/#/join/MTIwZmMyZT
آخرین خبر در گپ
https://gap.im/akharinkhabarمنبع: زومیت

برای مشاهده اخبار مشابه با عنوان "ساخت یک «گهواره نیوتنی» واقعی برای مطالعات فیزیک کوانتومی" کلیک کنید.

گزارش تخلف

تمامی مطالب از سایت های مجاز فارسی و ایرانی تهیه و جمع آوری شده است، در صورت وجود هرگونه مشکل از طریق صفحه گزارش تخلف اطلاع دهید.

جدیدترین اخبار

داغ ترین اخبار

  • افطاری های ماه مهمانی در قم

    میزان/ ماه مهمانی خدا - قم عکاس : محمد محسن زاده همراهان عزیز، آخرین خبر را بر روی بسترهای زیر دنبال کنید: آخرین خبر در سروش...

  • پاک کردن لکه انواع چسب

    بیتوته/ برای از بین بردن اثر چسب قطره ای و چسبهای قوی ۱۲۳و آدامس از پیف پاف استفاده کنی یک راه حل ساده برای از بین بردن اثر چسب قطره ای و...

  • دکتر سلام/ آشنایی با عوارض کم‌کاری تیروئید

    همشهری آنلاین/ زمانی‌که غده تیروئید به میزان کافی هورمون تیروئید تولید نکند، فرد دچار بیماری تیروئید کم‌کار می‌شود. اگر چه این عارضه نسبتا شایع...

  • تغذیه/ مزایا و معایب ماست های طعم دار

    الو دکتر/ این روزها برندهای مختلف ماست های طعم دار وارد بازار کرده اند که این سوال پیش می آید که آیا انتخاب ماست های طعم دار گزینه خوبی است؟...

  • </p>
</div>
</li>
<li>
<div class=

    کاربردی شدن دستگاه آزمایشگاهی ساخت داخل در 7 دانشگاه کشور

    ایسنا/ محققان شهرک علمی و تحقیقاتی اصفهان دستگاهی برای اندازه‌گیری میزان فیبر در مواد غذایی دام و انسان عرضه کردند که به گفته آنها دقت این...

  • «محرم» روی نیمکت می‌نشیند؟

    مهر/ باشگاه سپاهان اعلام کرد که مانعی برای همکاری با محرم نویدکیا و حضور وی در کنار امیر قلعه نویی وجود ندارد. بحث حضور محرم نویدکیا روی نیمکت...

  • سیرک بین المللی ایران- برزیل در تبریز

    تسنیم/ سیرک بین المللی ایران- برزیل از ۱۶ اردیبهشت تا ۱۱ خرداد در تبریز برپا می باشد. رضا عبدل پور همراهان عزیز، آخرین خبر را بر روی بسترهای...

  • آنتی ویروس جدایی!

    برترین ها/ گاهی تصمیم تغییر در سبک زندگی مان می تواند ما را از یک شکست بزرگ نجات دهد؛ برای همین توصیه می کنیم قبل از ازدواج، عوامل موثر در طلاق...

  • شماره ۱۳۴ خط حزب‌الله منتشر شد

    khamenei.ir/ ۱۳۴ مین شماره نشریه خط حزب‌الله با مطالبی درباره شروط هفت‌گانه رهبر انقلاب برای مذاکره با اروپاییان منتشر شد. صدوسی‌وچهارمین شماره...

جستجو های تصادفی اخبار