از همه چیز و همه جا

ما قصد داریم در این وبلاگ مطالب جالب همه رشته ها را قرار دهیم تا شما نیز از آن لظّت ببرید.

از همه چیز و همه جا

ما قصد داریم در این وبلاگ مطالب جالب همه رشته ها را قرار دهیم تا شما نیز از آن لظّت ببرید.

از همه چیز و همه جا
پیام های کوتاه

۲ مطلب با کلمه‌ی کلیدی «جالب و کاربردی» ثبت شده است

یک فیزیکدان انگلیسی دریافته که فرمول جرم ذره بوزون هیگز را شخصیت‌های کارتون « سیمپسون‌ها» 14 سال قبل از سرن، پیش‌بینی کرده بودند.

به گزارش سرویس علمی ایسنا، در یکی از قسمت‌های این کارتون، شخصیت «هومر سیمپسون» به یک مخترع تبدیل شده و تلاش می‌کند تا مسیر توماس ادیسون را دنبال کند.

دکتر «سیمون سینگ» فیزیکدان، مجری تلویزیون و نویسنده انگلیسی کتابی که به بررسی ریاضیات پنهان در مجموعه سیمپسون‌ها پرداخته است، کشف کرد که شخصیت هومر 14 سال پیش از فیزیکدانان مرکز سرن توانسته بود جرم بوزون هیگز را پیش‌بینی کند.

دکتر «سینگ» راه‌حل‌های نوشته شده بر روی تخته سیاه روبروی هومر را بررسی کرد؛ این معادله به پیش‌بینی جرم هیگز می‌پرداخت.

سینگ گفت: اگر این معادله را حل کنید، به جرمی دست خواهید یافت که تنها کمی بزرگتر از جرم نانویی بوزون هیگز است. دکترای من در رشته فیزیک ذرات است، از این رو با مشاهده این پیش‌بینی در یک کارتون بسیار شوکه شدم.

وجود بوزون هیگز نخستین‌بار توسط پرفسور پیتر هیگز، فیزیکدان نظری دانشگاه ادینبورگ و پنج فیزیکدان دیگر در سال 1964 پیش‌بینی شد؛ این ذره بنیادی برای توضیح دلیل برخورداری سایر ذرات بنیادی جهان از جرم ضروری است.

بر اساس این نظریه، همه ذرات زیراتمی در یک میدان انرژی موسوم به میدان هیگز با هم تعامل داشته و به آن‌ها جرم می‌دهند؛ مانند تابش الکترومغناطیسی که می‌تواند بطور همزمان به هر دو شکل موج انرژی و ذره وجود داشته باشد، میدان هیگز نیز از یک ذره مربوطه موسوم به بوزون هیگز برخوردار است.

اما شواهد وجود این ذره تا مارس 2013 مشاهده نشده بود که در آن زمان، محققان برخورددهنده بزرگ هادرونی در سرن از کشف ذره‌ای خبر دادند که با پیش‌بینی‌های بوزون هیگز مطابقت داشت. فیزیکدانان سرن در کنار پرفسور هیگز موفق شدند جایزه نوبل فیزیک 2013 را برای این کشف بدست بیاورند.

دکتر سینگ معتقد است که در زمان تلاش وی برای انجام مجموعه‌ای از اختراعات مانند چکش برقی و سلاح آرایشی، فرمول نوشته شده توسط شخصیت کارتونی «هومر سیمپسون» به پاسخ برای محاسبه جرم هیگز نزدیک است.

همچنین خط دیگر نوشته‌های روی تخته‌سیاه در این قسمت کارتون نیز در خود یک حقیقت علمی را پنهان کرده است. این خط حاوی معادله‌ای است که به عقیده برخی، راه‌حل آخرین قضیه فرما است – اگرچه در واقعیت این محاسبات استاندارد نیستند.

دکتر سینگ در کتاب خود «سیمپسون‌ها و اسرار ریاضیاتی‌شان»، مدعی است که این کارتون، ریاضیاتی‌ترین مجموعه تلویزیونی بوده که در ساعات پربیننده پخش می‌شده است.

این امر شاید به این دلیل باشد که بسیاری از نویسندگان آن، ریاضیدان هستند. «دیوید کوهن» از نویسندگان این مجموعه، در دانشگاه هاروارد در رشته فیزیک تحصیل کرده است.

سینگ امیدوار است که استفاده بیشتر از ریاضیات در مجموعه‌های تلویزیونی بتواند افراد بیشتری را به سمت این موضوع و تحصیل جذب کند.

منبع:انجمن فیزیک هوپا

۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰ ۲۷ دی ۹۴ ، ۱۵:۵۴
شیمی دان جوان

دلیل سپری شدن زمان در زندگی روزمره‌ی ما، قانون دوم ترمودینامیک است. بر اساس این قانون بی‌نظمی و آنتروپیسیستم‌های مختلف در طول زمان رو به افزایش است. و این روند برگشت‌ناپذیر است بنابراین زمان تنها رو به جلو حرکت می‌کند. با این وجود دانشمندان فیزیک نظری پیش از این بر این باور بودند که احتمالا در سطح کوانتومی زمان امکان حرکت در هر دو سمت را دارد. این پیش‌بینی بر این اساس بود که قوانین فیزیک مانند معادله‌ی شرودینگر در مورد ذرات بسیار ریز، تقارن زمانی داشته و بنابراین برگشت‌پذیر هستند.

لیسا زایگا در وب‌سایت Phys.org می‌نویسد:

از لحاظ نظری فرآیندهای مایکروسکوپی در حال پیشروی رو به جلو و رو به عقب را نمی‌توان از هم دیگر تمیز داد.

اما اکنون تیمی از فیزیک‌دانان تحت هدایت دانشگاه فدرال ABC برزیل با انجام آزمایشی نادرست بودن این نظریات را ثابت کرده اند. بنابراین فرآیندهای ترمودینامیکی حتی در سیستم‌های کوانتومی نیز برگشت ناپذیر باقی می‌مانند. اما دانشمندان کماکان از علت این پدیده آگاه نیستند.

مائورو پاترنوسترو از دانشگاه کوئینز ایرلند و یکی از اعضای این تیم، می‌گوید:

آزمایش ما ماهیت برگشت‌ناپذیر دینامیک کوانتومی را نشان می‌دهد، اما این آزمایش کماکان قادر به شناسایی عامل ایجاد این برگشت‌ناپذیری در سطح مایکروسکوپی و همچنین نقطه شروع بردار زمان نیست. یافتن پاسخ این سوالات می‌تواند باعث روشن شدن علت اصلی ظهور این پدیده شود.

اما نظر شما در مورد چگونگی آزمایش قوانین ترمودینامیک در یک سیستم کوانتومی چیست؟ در اصل دانشمندان باید یک سیستم کوانتومی ایزوله را به وجود آورده و بازگشت یک فرآیند طبیعی را در آن مشاهده کنند، البته در عمل این روند بسیار پیچیده‌تر از این خواهد بود!

پژوهشگران در این آزمایش از تعدادی اتم کربن ۱۳ در داخل کلروفرم مایع استفاده کرده و با بکارگیری یک میدان مغناطیسی در حال نوسان اسپین آن‌ها را وارونه کردند. آن‌ها در مرحله بعد برای برگرداندن اسپین‌ها به حالت اولیه از یک پالس مغناطیسی دیگر استفاده کردند.

زایگا می‌نویسد:

در صورت برگشت‌پذیر بودن این فرآیند، اسپین‌ها باید به حالت اولیه‌ی خود بازمی‌گشتند، اما این اتفاق رخ نداده است.

اما آنچه این دانشمندان در عمل شاهد آن بودند، این موضوع بود که گاهی اوقات پایین بودن سرعت چرخش اسپین اتم‌ها در مقایسه با سرعت اِعمال شدن پالس‌های متناوب مغناطیسی منجر به خارج شدن سیستم ایزوله از حالت تعادل می‌شد.

طبق تایید این فیزیک‌دانان، پس از پایان آزمایش، آنتروپی سیستم رو به افزایش بوده است. بنابراین با صرف‌نظر از میزان کوچک بودن ابعاد ذرات استفاده شده در این آزمایش، فرآیندهای ترمودینامیک صورت گرفته، برگشت‌ناپذیر بوده است.

بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که حتی در مورد ریزترین ذرات موجود در جهان هستی، بردار زمان فقط در یک سمت در حال پیشروی است، این موضوع قوانین مایکروسکوپی فیزیک را نیز به چالش می‌کشد و با توجه به آن می‌توان نتیجه گرفت که احتمالا عامل دیگری مانع برگشت‌پذیر شدن سیستم‌های کوانتومی است.

در حال حاضر فیزیک‌دانان درصدد یافتن این عامل بوده و بر این باورند که بینش جدید به دست آمده در مورد سیستم‌های کوانتومی در نهایت می‌تواند منجر به پیشرفت‌های شگرف در زمینه‌ی ساخت رایانه‌ها و ابزارهای کوانتومی باشد.

پاترنوسترو می‌گوید:

هر گونه پیشرفت در زمینه‌ی مدیریت فرآیندهای ترمودینامیکی زمان - محدود در سطح کوانتومی، یک قدم رو به جلو برای ساخت ترموماشین‌هایی خواهد بود که با بکارگیری قوانین مکانیک کوانتوم، قادر به غلبه بر محدودیت عملکردی دستگاه‌های کلاسیک هستند.

اما در حال حاضر آنچه می‌توانیم از این تحقیق برداشت کنیم این است که حتی در مقیاس اتمی نیز نمی‌توان زمان را به عقب بازگرداند.

منبع:زومیت

۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰ ۲۲ آذر ۹۴ ، ۱۵:۳۲
شیمی دان جوان