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

۳ مطلب با کلمه‌ی کلیدی «کوانتوم» 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
M.Y

قانون هولوگرافیک می‌گوید که ماده و انرژی در جهان را می‌توان با اطلاعات روی یک صفحه توضیح داد. اگر این موضوع صحت داشته باشد نظریه‌ها به یک بعد کمتر برای توضیح پدیده‌ها نیاز خواهند داشت و مثلا کافی است برای شرح جهان سه بعدی از مشخصات دو بعد بهره ببریم.

این محققان تصمیم گرفتند تا مشاهده کنند که آیا می‌توان به طور دقیق ابعاد یک ذره‌ی ریز را در سه بعد مشخص کرد یا خیر. محققان برای انجام این تحقیق، ذره‌ای ۱۰ میلیون میلیارد بار کوچک‌تر از یک کوارک را برگزیدند. اگر جهان ما هولوگرافیک باشد پس ممکن است نتوانیم یکی از بعدها را اندازه بگیریم. این تناقض را نویز هولوگرافیک می‌نامند.

برای آزمایش این موضوع دانشمندان از اینتر فرومتر بهره گرفتند که سیستمی از لیزرها و آینه‌ها است و می‌تواند کوچک‌ترین تغییرات در نور را تشخیص دهد. کریگ هوگان، محقق ارشد این پروژه معتقد است اگر جهان هولوگرام باشد با انتشار لیزر در جهت‌های مختلف امکان یافتن محل دقیق ذره وجود نخواهد داشت. نویز هولوگرافیک باعث می‌شود تا لیزر تکان آهسته‌ای بخورد این تکان‌ها هرچند کم هم باشند قابل تشخیص خواهند بود اما طی آزمایش شاهد هیچ گونه تکانی نبودیم.

با این حال این آزمایش بحث برانگیز است چرا که بسیاری از دانشمندان معتقد هستند که اساس هولوگرافیک نیازی به وجود نویز ندارد. یانبی چن، نظریه پرداز در موسسه‌ی فناوری کالیفرنیا بیان کرده است که نمی‌تواند اساس هولوگرافیک نویز را درک کند اما او کریگ هوگان و آزمایشگاه او را تحسین می‌کند. چن می‌افزاید:

با این حال او در تلاش برای انجام آزمایشات تجربی است. من معتقد هستم که باید ما نیز روی این کار تمرکز کنیم. اگر فردی معتقد است که آزمایش هوگان صحیح نیست بهتر است آزمایش خاص خود را طراحی کرده و مشکلات موجود را برطرف کند.

منبع:زومیت

۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰ ۲۲ آذر ۹۴ ، ۱۵:۲۹
M.Y

فیزیکدانان دانشگاه MIT و دانشگاه بلگراد (University of Belgrade) تکنیکی جدید را جهت در هم تنیدن ۳۰۰۰ اتم به وسیله تنها یک فوتون ابداع کرده اند.

این تصویر هنری در هم تنیدگی تعداد زیادی از اتم ها را با بصورت متقابل نشان می دهد.

به گزارش بیگ بنگ، نتایج انتشار یافته، نشان دهنده ی بیشترین تعداد ذراتی است که طی یک آزمایش در هم تنیده شدند. این تکنیک با ایجاد همبستگی بی سابقه ای، روشی جدید را جهت ساخت ساعتهای اتمی دقیقتر ارائه می کند. در هم تنیدگی کوانتومی (Quantum entanglement) که تأثیر همزمان تغییرات بر دو ذره – در مقیاس نانو – بدون توجه به فاصله آنهاست، ورای قوانین مکانیک کلاسیک عمل می کند.
دانشمندان در تلاش برای یافتن روشهایی جهت در هم تنیدن تعداد بالای اتمها به منظور ساخت کامپیوترهای قدرتمند کوانتومی و ساعتهای اتمی بسیار دقیق هستند، در حالیکه بهترین ساعتهای اتمی موجود بر اساس نوسانات طبیعی در ابر یک اتم گیر افتاده عمل می کنند؛ ساعتهایی که اگر از بیگ بنگ تا بحال کار کنند، زیر یک دقیقه خطا دارند. دقت ساعتهای اتمی موجود، متناسب با مجذور تعداد اتمهاست. اما در صورت در هم تنیدن اتمها می توان تناسبی یک به یک میان تعداد اتمها و دقت ساعت برقرار نمود، که این دستاوردی عالی است.

طرحی که برای در هم تنیدگی ۳۰۰۰ اتم با یک فوتون استفاده شد.

تا پیش از این تمامی تلاشها جهت در هم تنیدن اتمها بدانجا رسیده بود که تنها یک تیم موفق به در هم تنیدن ۱۰۰ اتم شده بود. حال با بکارگیری لیزر بسیار ضعیف این میزان تا ۳۰۰۰ عدد افزایش یافته است. با کاهش قدرت لیزر، در هم تنیدگی بهتری حاصل می شود، زیرا ابر اتمی، آشفتگی کمتری داشته و بی نقصی کوانتومی سیستم بالا می رود. این تیم با سرد کردن ابر اتمها، آنها را در یک تله لیزری گیر انداخته و باریکه ضعیف لیزر را به درون ابر هدایت نمودند. آنگاه بوسیله یک آشکارساز دنبال فوتونی خاص در باریکه می گردند. اگر فوتونی بدون برهمکنش از میان ابر اتمی عبور کند، قطبش، یا جهت نوسان آن ثابت می ماند.
فوتون های برهمکنش داشته با اتمها اما، تغییر قطبش کوچکی خواهند داشت، که حاصل تأثیر ‘نوفه کوانتومی’ (Quantum noise) – اختلاف تعداد اتمهای ساعتگرد و پادساعتگرد – است. گهگاه فوتونی خروجی با میدان الکتریکی عمود بر میدان الکتریکی فوتونهای ورودی مشاهده می شود. این همان جایی است که می توان حالت در هم تنیده بسیار قدرتمندی را ایجاد نمود. نتایج این پژوهش در Nature منتشر شده است.


ترجمه: حامد احدی / سایت علمی بیگ بنگ

انجمن فیزیک هوپا

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰ ۰۷ ارديبهشت ۹۴ ، ۲۱:۴۲
M.Y