پرش به محتوا
ورود | ثبت‌نام
سخنان قصار
  • هنگام ماهیگیری یا پیاده روی دو نوار لاستیكی ضخیم به دور كیف پولت ببند تا از افتادن آن جلوگیری  شود.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • ای فرزند آدم ! اندوه روز نیامده را بر امروزت میفزا، زیرا اگر روز نرسیده، از عمر تو باشد خدا روزی تو را خواهد رساند.امام علی (ع)
  • وقتی می گویی متاسفم به چشمان طرف مقابل نگاه كن.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • هم نشین بی خرد مباش، كه كار زشت خود را زیبا جلوه داده، دوست دارد تو همانند او باشیامام علی (ع)
  • وقتی به مسافرت می روی و شب را آنجا خواهی ماند، یك حوله حمام و یك بالش نرم و راحت با خودت ببر.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • فكرنكن مردمی كه درحرفه خود بالاترین مقام را دارند همه چیز را می دانند.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • سخت ترین گناهان، گناهی است كه گناهكار آن را سبك شماردامام علی (ع)
  • چیز اندك كه با اشتیاق تداوم یابد، بهتر از فراوانی است كه رنج آور باشدامام علی (ع)
  • سعی كن از فنجان ، بشقاب و به طوركلی ظروف پلاستیكی كمتر استفاده كنی.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • وقتی می بینی كسی كارهای كوچك را به خوبی انجام می دهد، مسئولیت كارهای بزرگتر را به او واگذاركن.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • وقتی در كاری شكست می خوری عذر و بهانه نیاور.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • وقتی چیزی را می بینی كه خیلی دلت می خواهد مال تو باشد به خاطر مقدار كمی پول آن را از دست نده.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • سعی كن بهترین معلم فرزندانت باشی.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • سعی كن در محیط مدرسه كاملا آرام باشی.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • كار اندكی كه ادامه یابد، از كار بسیاری كه از آن به ستوه آیی امیدوار كننده تر است.امام علی (ع)
  • وقتی به كسی می گویی دوستت دارم این را در عمل نشان بده.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • بدترین دوست،‌ کسی است که برای او به رنج و زحمت افتی.امام علی (ع)
  • بسا سخن كه از حملة مسلحانه كارگر تر استامام علی (ع)
  • معاملاتت را مكتوب كن. قراردادهای شفاهی اعتباری ندارند.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • بعضی كارها را فقط باید انجام داد، بعضی را باید بهتر از گذشته انجام دادو برخی دیگر را نیازی به انجام دادن نیست ، سعی كن فرق بین آنها را تشخیص دهی .اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • نابود شد ، كسی كه ارزش خود را ندانستامام علی (ع)
  • تقوا در رأس همة ارزش های اخلاقی است.امام علی (ع)
  • ای فرزند آدم ! خودت وصی مال خویش باش، امروز به گونه ای عمل كن كه دوست داری پس از مرگت عمل كنند.امام علی (ع)
  • دریك شب سرد كتت را روی دوش همسرت بینداز.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • شغلی را انتخاب كن كه روحت را هم به اندازه حساب بانكی ات غنی سازد.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • هركز با كسی كه سابقه به دادگاه كشیدن مردم را دارد معامله نكن.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • كمتر تلویزیون تماشا كن.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • خوشبختی به آسانی به دست نمی آید ، برای به دست آوردن آن باید سخت تلاش كنی.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • در دبیرستان طوری رفتار كن كه روز جشن فارغ التحصیلی اجرای برنامه ها را به محول كنند.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • به كارمندان زیر دستت همانقدراحترام بگذار كه به ارباب رجوع می گذاری.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • هر گاه تهیدست شدید با صدقه دادن، با خدا تجارت كنیدامام علی (ع)
  • به مردمی كه شغل دشواری دارند بیشتر احترام بگذار.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • برترین بی نیازی و دارایی، ناامیدی است از آنچه در دست مردم است.امام علی (ع)
  • خدا عقل را به انسانی نداد جز آن كه روزی او را با كمك عقل نجات بخشید.امام علی (ع)
  • از فرصت هایی كه برایت پیش می آیند به خوبی استفاده كن.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • هرچه را كه می شنوی باور نكن.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • چمدانهای گرانقیمت به دست نگیر، ممكن است توجه دزدان را به خود جلب كند.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • كاری را كه باید انجام دهی با شادی و نشاط انجام بده .اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • یك پیشنهاد خوب را از هركسی كه باشد بپذیر.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
  • وقتی به محل جدیدی نقل مكان می كنی خودت رابه همسایه ها معرفی كن.اچ جکسون براون (کتاب نکته‌های کوچک زندگی)
۵ دقیقه مطالعه دسته‌ها: فیزیکمطالب علمی فیزیک

جستجوی “کف کوانتومی” هدف یک آزمایش ساده‌

جستجوی “کف کوانتومی” هدف یک آزمایش ساده‌

یک محقق آزمایش ساده‌ای را پیشنهاد داده است که با استفاده از آن می‌توان اثرات گرانش کوانتومی از جمله “کف کوانتومی” را که تنها در مقیاس‌های طولی بسیار کوچک از مرتبه طول پلانک خودشان را نشان می‌دهند مورد بررسی و مشاهده قرار داد.

به نقل از انجمن فیزیک ایران، آن‌طور که یاکوب بکنشتاین می‌گوید، می‌توان یکی از بزرگترین چالش‌های فیزیک امروز(یافتن شواهدی برای گرانش کوانتومی) را به کمک یک آزمایش رومیزی ساده از پیش رو برداشت. بکنشتاین که به دلیل مطالعاتش بر روی ترمودینامیک سیاهچاله‌ها به خوبی شناخته شده است، به تازگی پیشنهادی را مبنی بر بررسی اثرات «کف کوانتومی» با استفاده از فوتون‌های منفرد مطرح نموده است. کف کوانتومی که نخستین بار در سال ۱۹۵۵ توسط فیزیکدان آمریکایی جان ویلر معرفی شد، اثری است که در مقیاس‌های بسیار کوچک یعنی در شرایطی که افت و خیزهای کوانتومی ساختار فضا-زمان را تحت تاثیر قرار می‌دهند، ظاهر می‌شود.
پیشنهاد بکنشتاین در واقع جدیدترین تلاش برای درک چگونگی اتحاد مکانیک کوانتومی و نظریه نسبیت عام اینشتین به شمار می‌رود. مسئله‌ای که فیزیکدانان را از اوایل قرن بیستم درگیر نموده است، یعنی زمانی که شروع به دیدن جهان از دو دریچه مکانیک کوانتومی و نسبیت عام کردند. یکی از دلایلی که باعث نزاع میان فیزیکدانان در رابطه با نظریات گرانش کوانتومی شده است کمبود شواهد تجربی است. در واقع مشکل اصلی این است که انتظار می‌رود اثرات گرانش کوانتومی تنها در مقیاس‌های طولی بی‌نهایت کوچک قابل مشاهده و اندازه‌گیری باشند.
برخی از نظریات گرانش کوانتومی پیشنهاد می‌کنند که آزمایش‌ها باید شامل کاوش در ابعاد طولی کوچکتر از طول پلانک باشند که برابر با ۳۵-^۱۰×۱٫۶۱ متر است. اگر بخواهیم این مقیاس را با استفاده از یک شتابدهنده ذرات مورد کاوش قرار دهیم، باید شرایطی را فراهم کنیم که در آن ذراتی با انرژی بسیار زیاد از مرتبه ۱۶^۱۰ ترا الکترون ولت به هم برخورد کنند. این امر بسیار فراتر از حد توان شتابدهنده هادرونی بزرگ(LHC) با بیشینه انرژی ۱۴ ترا الکترون ولت و در واقع فراتر از حد توان هر شتاب دهنده دیگری در آینده نزدیک است. با این حال پیشنهاد بکنشتاین بسیار ساده است و آن‌طور که او ادعا می‌کند، می‌توان آن را در یک آزمایشگاه کوچک فیزیک و با کمک تجهیزاتی که امروزه در اختیار داریم نیز انجام داد.
 آماده‌سازی فوتون‌ها

آزمایش پیشنهادی بکنشتاین، شامل شلیک فوتون‌های منفرد به سمت یک تکه شیشه یا بلور است که از نخ نازکی آویزان شده است. هنگامی که فوتون از خلا وارد ماده می‌شود سرعتش به دلیل بالاتر بودن ضریب شکست ماده نسبت به ضریب شکست خلا کاهش می‌یابد. در نتیجه این امر، مقدار اندکی از تکانه فوتون به ماده منتقل می‌شود و باعث جابه‌جایی آن به اندازه بسیار کم می‌شود. بکنشتاین می‌گوید چنانچه از فوتون‌های نور آبی با طول موج ۴۴۵ نانومتر استفاده کنیم، به ازای برخورد هر فوتون به یک قطعه ۱۵۰ گرمی از شیشه سرب‌دار(نوع ویژه‌ای از شیشه‌های سیلیکاتی که در ترکیب خود حاوی اکسید سرب است) شیشه به اندازه ۳۵-^۱۰×۲ متر جابه‌جا می‌شود که تقریبا با طول پلانک برابر است.
نکته اصلی آزمایش در این است که اگر یک فوتون در سمت دیگر شیشه آشکارسازی شود به معنای آن است که شیشه به اندازه بیشتر از طول پلانک جابه‌جا شده است. اما چنانچه انرژی فوتون به اندازه‌ای کاهش پیدا کند یا به طور معادل جرم شیشه به اندازه‌ای افزایش پیدا کند که جابه‌جایی آن کوچکتر یا مساوی طول پلانک شود، گرانش کوانتومی چگونگی پاسخ شیشه به هر فوتون را تحت تاثیر قرار خواهد داد.
بکنشتاین بر این باور است که حضور کف کوانتومی مانع از آن می‌شود که شیشه به همان صورتی که وقتی به طور متوالی با فوتون‌های همسان مورد برخورد قرار می‌گیرد دچار پس‌زنی شود. در واقع همان‌طور که افت و خیزهای الکترومغناطیسی می‌تواند اثرات قابل انداز‌گیری بر اجسام بزرگتر داشته باشد – یک مثال خوب در این رابطه نیروی کازیمیر است- افت و خیزهای فضا-زمانی نیز باید چگونگی حرکت یک جسم در فواصل بسیار کوچک را تحت تاثیر قرار دهند. در مورد آزمایش پیشنهادی بکنشتاین، فوتون‌ها قادر به حرکت در داخل شیشه نیستند که این موضوع به صورت افت در تعداد فوتون‌های آشکارسازی شده در سمت دیگر شیشه مشاهده می‌شود.
بکنشتاین تصدیق می‌کند که این آزمایش “بسیار چالش برانگیز است، اما فراتر از توان فیزیکدانان تجربی امروز نیست”. در حقیقت خلق و آشکارسازی فوتون‌های منفرد، امروزه یک امر کاملا عادی در آزمایش‌های اپتیک کوانتومی محسوب می‌شود که در آزمایشگاه‌های بسیاری در سراسر دنیا در حال انجام هستند. کمینه کردن اثرات نوفه حرارتی نیز یکی از چالش‌های پیش روی این آزمایش است و آن‌طور که محاسبات بکنشتاین نشان می‌دهد، دستگاه باید تا دمای ۱ کلوین سرد شود و در شرایط خلا کامل با فشار ۱۰-^۱۰ پاسکال قرار گیرد که هر دوی این شرایط فناوری‌های بسیار پیشرفته‌ای را می‌طلبند.
 سایر طرح‌های رومیزی

بکنشتاین تنها فیزیکدانی نیست که آزمایش‌های ساده‌ای را برای کاوش در نظریه گرانش کوانتومی پیشنهاد داده است. به عنوان مثال، در اوایل سال جاری ایگور پیکوفسکی و همکارانش از دانشگاه وین و کالج سلطنتی لندن روشی را برای انجام اندازه‌گیری‌های اپتیکی بر روی یک نوسانگر مکانیکی با جرمی در حدود جرم پلانک (حدود ۲۲ میکرو مول) پیشنهاد دادند. در حقیقت پیکوفسکی به فیزیکز ورلد (physicsworld.com) گفته است که آزمایش بکنشتاین کاملا امکان پذیر به نظر می‌رسد. آن‌طور که وی اشاره می‌کند ” یکی از مزایای آزمایش پیشنهادی بکنشتاین آن است که فیزیکدانان می‌توانند فوتون‌های منفرد را به خوبی کنترل کنند و به صورت کاملا دقیق آن‌ها را آشکاری‌سازی نمایند.”
پیکوفسکی همچنین تصریح می‌کند که تکنیک استفاده شده در آزمایش بکنشتاین بسیار سودمند است، حتی اگر برخی مسائل آزمایشگاهی به آن اجازه کاوش در فواصلی از مرتبه ۳۵-^۱۰ متر را ندهد. دلیل این امر آن است که طبق پیش‌بینی برخی از نظریات گرانش کوانتومی اثراتی همچون کف کوانتومی می‌توانند در مقیاس‌های طولی به بزرگی ۲۵-^۱۰متر نیز خودشان را نشان دهند.
اگرچه هنوز مشخص نیست که آیا آزمایش‌های رومیزی پیشنهادی نظیر آزمایش‌های بکنشتاین، پیکوفسکی و دیگران با موفقیت روبرو خواهند شد یا خیر، با این حال پیکوفسکی معتقد است که اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی انجام گرفته توسط این آزمایش‌ها اطلاعات بسیار مهمی را در رابطه با گرانش کوانتومی طی دهه‌های آینده فراهم خواهند کرد. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریه ی Nature Physics منتشر شده است.

نظرات (۰)

هنوز نظری ثبت نشده است. اولین نفر باشید!

نوشتن نظر

جستجوی “کف کوانتومی” هدف یک آزمایش ساده‌ — https://www.rayeshmand.ir/article/جستجوی-کف-کوانتومی-هدف-یک-آزمایش-ساده

دسته بندی مقالات