کد خبر: 157437
ف
دانشمندان توانستند کار غیرممکن را انجام دهند و اتم‌ها را خم کنند
کشف تامسون نه‌فقط جایزه نوبل فیزیک را برای او به ارمغان آورد، بلکه منجر به پیشرفت‌هایی مانند میکروسکوپ الکترونی شد. یک قرن گذشته، دانشمندان به‌دنبال تکرار این اثر پراشی با اتم‌ها بودند، اما روش‌های قدیمی نیازمند شبکه‌هایی خاص با شکاف‌های نسبتاً بزرگ بودند که حساسیت الگوهای پراشی ایجادشده را محدود می‌کردند.

به گزارش ثریا دانشمندان با عبوردادن اتم‌ها از شبکه گرافن موفق به بازسازی اثر پراش (Diffraction) و اثبات رفتار موجی‌شکل اتم‌ها شدند.

دانشمندان مرکز هوافضای آلمان (DLR) ثابت کرده‌اند اتم‌ها می‌توانند رفتار موجی‌شکل داشته باشند. چنین آزمایشی پیش‌ازاین غیرممکن تلقی می‌شد، اما درهای جدیدی در فیزیک کوانتومی گشوده شده‌اند. در این آزمایش، از اتم‌ها و یک ورق گرافن با ضخامت یک اتم استفاده شد تا پدیده کوانتومی آشنایی بازسازی شود: پراش ذره (Particle diffraction).

این پژوهش می‌تواند راه را برای توسعه فناوری‌های انقلابی، مانند شناساگرهای موج گرانشی بسیار حساس، هموار کند.

البته داستان این کشف از تقریباً یک قرن پیش آغاز شده بود. ۱۹۲۷، «جرج پاجت تامسون» (George Paget Thomson)، فیزیک‌دان انگلیسی، نشان داد وقتی الکترون‌ها از داخل شبکه‌ای کریستالی عبور کنند، الگوی پراشی ایجاد می‌شود. تشکیل الگوی پراشی از مشخصه‌های رفتار موجی‌شکل است.

کشف تامسون نه‌فقط جایزه نوبل فیزیک را برای او به ارمغان آورد، بلکه منجر به پیشرفت‌هایی مانند میکروسکوپ الکترونی شد. یک قرن گذشته، دانشمندان به‌دنبال تکرار این اثر پراشی با اتم‌ها بودند، اما روش‌های قدیمی نیازمند شبکه‌هایی خاص با شکاف‌های نسبتاً بزرگ بودند که حساسیت الگوهای پراشی ایجادشده را محدود می‌کردند.

الگوی پراش اتمی دایره‌ای که دانشمندان ثبت کرده‌اند

اثبات رفتار موجی‌شکل اتم‌ها

مشکل اساسی این بود که استفاده از شبکه‌ای کریستالی برای اتم‌ها غیرممکن به نظر می‌رسید؛ زیرا اتم‌های پرانرژی لازم برای این آزمایش به کریستال‌ها آسیب می‌زدند. اما دانشمندان DLR این آزمایش غیرممکن را انجام داده‌اند.

آنها اتم‌های پرانرژی هلیم و هیدروژن را به یک صفحه گرافن (یک لایه اتم کربن متصل به هم) هدایت کردند. به‌طرز غافلگیرکننده‌ای، بعد از ۱۰۰ ساعت شلیک اتم، گرافن هیچ آسیبی ندید و الگوی دایره‌ای پراش واضحی ثبت شد. این آزمایش اولین نمایش موفقیت‌آمیز پراش اتمی از شبکه‌ای کریستالی است.

راز این دستاورد در دینامیک انرژی اتم‌ها نهفته است. اتم‌ها از طریق مبادله غیرقابل‌شناسایی انرژی با اتم‌های گرافن، خصوصیات موج کوانتومی خود را حفظ کردند. برای فهم بهتر این پدیده مثالی را درنظر بگیرید. فرض کنید در اتاقی شلوغ یک نفر یکی از درها را بی‌سروصدا بازوبسته می‌کند. هیچ‌کس نمی‌داند کدام در بازوبسته شد، پس رفتار موجی‌شکل حفظ می‌شود.

دلالت‌های این آزمایش بسیار عمیق‌اند. دانشمندان می‌توانند از این کشف برای توسعه تداخل‌سنج‌های اتمی با حساسیت بی‌سابقه استفاده کنند. یکی از کاربردهای این تداخل‌سنج‌ها شناسایی امواج گرانشی با دقتی فراتر از ظرفیت رصدخانه‌های امروزی است. دانشمندان درباره کاربردهای بالقوه رفتار موجی‌شکل اتم‌ها و پراش اتمی خوش‌بین هستند. این آزمایش شاید پرچم‌دار جهش بزرگی در پژوهش‌های کوانتومی باشد.

این دستاورد نه‌فقط امکانات مکانیک کوانتوم را از نو تعریف می‌کند، بلکه طبیعت همواره متغیر علم را نیز به رخ می‌کشد. همواره چالش‌های ظاهراً غیرممکن الهام‌بخش نوآوری‌هایی می‌شوند که آینده را شکل می‌دهند.

نتایج مطالعه دانشمندان DLR پیش از داوری در وب‌سایت arXiv در دسترس است.

منبع: دیجیاتو


مرتبط ها
ارسال نظر
حداکثر تعداد کاراکتر نظر 200 ميياشد .
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.

کشف «فلسفه حق» در اندیشه نوصدرائیان به کتاب‌فروشی‌ها آمد

شهید اول و معجزه کتاب‌ها پس از ۱۶۹ سال

صهیونیسم و استعمار: اسرائیل امروز، همان بنی‌اسرائیل قرآن است؟

جنگ‌ جهانی برای رسیدن به بزرگترین گنج جهان

چگونه ماهواره‌های استارلینک را در آسمان ببینیم؟

تربیت نسل خلاق و فناور با تمرکز بر آموزش هوش مصنوعی در مدارس

عبور پنل‌های خورشیدی پروسکایتی از ۱۵۳۰ ساعت عمر عملیاتی

عرضه تجاری ابزار ویرایش ژن در راستای افزایش دقت و سرعت تحقیقات پزشکی

تابش پرانرژی‌تر از نور ورودی؛ کشف دانشمندان ژاپنی که همه را شگفت‌زده کرد

اولین سند هوش مصنوعی جهان اسلام به تصویب رسید

تماس تلفنی رمزگذاری کوانتومی در مسافت ۶۰۰ مایلی انجام شد

تدوین کتاب‌های درسی جدید در حوزه کدنویسی

هشدار پلیس فتا درباره کلاهبرداری با ادعای فروش سوالات امتحانات نهایی

تصاویر ماهواره‌ای ابزاری بی‌رقیب در پایش آلودگی هوا

روشی بدون دارو برای تقلید از اثرات اوزمپیک

ویدئوی ناسا از پرواز بر فراز قمر شارون

ضرورت همگرایی صنعت و دانشگاه و پیشتازی در هوش مصنوعی برای آینده ایران

بحران آموزش دندانپزشکی: ۷۰۰ استاد کم داریم

شهریه دانشگاه آزاد: مقایسه هزینه با دانشگاه‌های دولتی و راهکارهای پرداخت

ابهام در بودجه و نحوه توزیع شیر مدارس؛ آیا این طرح اجرایی می‌شود؟

خط و نشان تعزیرات برای مدارس غیردولتی متخلف

۱۰۰ هزار میلیارد تومان برای توسعه فضاهای آموزشی لازم است

پاول دوروف دخالت فرانسه در انتخابات رومانی را لو داد

ساخت نسل جدید ابزارهای امنیت سایبری؛ پیش‌بینی‌ هوشمند تهدیدات امنیتی

اثرات شگفت‌انگیز روان‌درمانی بر کاهش دردهای مزمن

جذب ۲۹ هزار بازمانده از تحصیل ۶ تا ۱۱ سال در مدارس

شهر قدس پایلوت توسعه عدالت آموزشی/ تخصیص اعتبار ویژه به سرانه مدارس و سلامت دانش آموزان این شهرستان

فصل نوین حکمرانی فناوری در ایران با طرح ملی هوش مصنوعی/ آیا سازمان ملی هوش مصنوعی شکل می‌گیرد؟

تولید کود آهسته رهش از ضایعات‌ کشاورزی

خودسری هوش مصنوعی در ایجاد هنجارهای اجتماعی خاص خود

تغییر نماد گوگل برای اولین بار در ۱۰ سال گذشته

تلگرام درخواست سانسور را نپذیرفت

هشدار؛ برخورد احتمالی فوران خورشیدی به زمین

ارسال پیامک تبلیغاتی و اطلاع رسانی بدون اجازه مشترک ممنوع است

تاکسی هوایی المپیک ۲۰۲۸ انتخاب شد

تحول در مدرسه‌سازی نباید صرفاً به احداث فیزیکی محدود شود

ایجاد شورای اشتغالزایی برای دانش‌آموزان با نیاز ویژه/ سنجش کودکان از ۲ سالگی

توزیع کتب درسی خارج از سامانه الکترونیکی ممنوع است

با افزایش دمای جهانی، اختلال خواب خطرناک‌تر می‌شود

علم، راز خوشبختی را فاش کرد

ماه قبلا یک سرزمین آتشفشانی بوده است

گونه‌ای جدید از بندپایان زهردار به نام استاد دانشگاه علوم‌پزشکی کاشان ثبت شد

درخشش آفتاب‌گردان کیهانی در دوربین یک عکاس آماتور

بازسازی انقلابی ساختار فرهنگی نیازمند تحول عقلانی است

الگوی شهید رئیسی: جهاد، تحول و خدمت بی‌منت

دیپلماسی مقاومت نظریه‌ای اثرگذار با بنیان‌های حکمی و دینی است

دکتر عاملی: دیپلماسی مقاومت عقلانی است و در برابر دیپلماسی سلطه ایستاده است

تغییر بزرگ در آزمون داروسازی: با ۲ درس مانده شرکت کنید

دستیاران پزشکی و کابوس خودکشی: آمار تکان‌دهنده در آمریکا

نورافشانی بی‌سابقه در آسمان مریخ / ثبت اولین تصویر از شفق قطبی در سیاره سرخ

وزیر علوم: دیپلماسی علمی، اولویت اصلی ماست

افت سه پله‌ای رتبه علمی ایران در جهان/برخی اساتید توانمندی چاپ مقالات خود در پایگاه‌های جهانی را ندارند

تلاش نافرجام هند برای پرتاب یک ماهواره رصد زمین

بازدید معاونان وزیر علوم از نمایشگاه دستاوردهای آموزش دیجیتال چین

ساعت کاری طولانی بر سلامت احساسی افراد اثر می‌گذارد

اینترنت بدون کلیک و آینده وب؛ هوش مصنوعی محتوا و بازدید را نشانه گرفت

ابلاغ جداول برنامه‌های درسی رشته‌های شاخه فنی و حرفه‌ای و کاردانش

نگاهمان به اردوهای راهیان نور، راهبردی و تربیتی است

استفاده از نانوحامل‌های هوشمند برای توقف رشد سرطان پستان

پای ضربدری؛ ناهنجاری‌ای که نباید آن را تنها یک مشکل ظاهری دانست

سفر سریع به مریخ با موتور هسته‌ای

خبر خوش وزارت علوم: مشکل جذب هیئت علمی ۹۹-۱۴۰۱ حل می‌شود

نانوحباب‌ها چگونه صنعت آب را متحول می‌کنند

تهران، پایتخت هوش مصنوعی جهان اسلام می‌شود

سهم ۳۲ درصدی هوش مصنوعی و دیتاسنترها از انرژی جهانی تا سال ۲۰۳۰

ماهواره هندی پس از پرتاب در فضا گم شد

کشف یک میکروب ناشناخته در ایستگاه فضایی چین

ابداع بلوری که با تغییر رنگ، آلاینده‌های آب و هوا را تشخیص می‌دهد

جلوگیری از قطع برق و اینترنت در زمان برگزاری امتحانات نهایی/ در طراحی سؤالات استانداردسازی رعایت شده است

نیاز تهران به احداث ۱۳ هزار کلاس درس جدید/ ۱۴ درصد مدارس پایتخت نیازمند تخریب و بازسازی

کشف میکروب‌هایی که به سرعت کربن دی‌اکسید جذب می‌کنند

اندازه‌گیری میزان مصرف شیر مادر با یک دستگاه ساده

کارگاه مشارکتی هوش مصنوعی و تولید محتوا در موزه‌ها

ویدئوی ناسا از پرواز بر فراز دنیای مردگان

الکترولیت ایرانی به فاز صنعتی رسید/حلقه گمشده زنجیره باتری در دستان دانش‌بنیان‌ها

ساخت بازی‌های ویدئویی توسط هوش مصنوعی

کاهش ۹۹.۹۹ درصدی رشد باکتری‌ها و قارچ‌ها در یخچال‌ با کمک نانو ذرات

کلید برتری انسان در جهش خاموش دی‌ان‌ای است

همکاری علمی ایران و روسیه وارد فاز جدیدی می‌شود

آینده ایران در گرو علوم انسانی؛ تاکید سرپرست دانشگاه تهران

هشدار امام سجاد(ع): از این گناه به خدا پناه ببرید

ارتحال حجت الاسلام فاطمی نیا؛ ضایعه‌ای برای فرهنگ و اخلاق اسلامی

پاک شدن از گناه مثل روز اول! با انجام این کار

نماز صبح: بیدار کردن خانواده واجب است؟ پاسخ رهبری

تصویر/ مسجدالنبی(ص) از نمایی که تا به حال ندیده‌اید

وقتی کودک مهر نماز را بر می‌دارد، چه کنیم؟

ناگفته‌های فرزند آیت الله بهجت: وصیت‌نامه و تواضع عجیب

آیت الله جوادی آملی: گرامی ترین مرگ کدام است؟

موفقیت فوری با نسخه امام باقر (ع): تأخیر ممنوع

چرا نمازهایمان بی‌اثر است؟ پاسخ آیت‌الله مجتهدی

تصویر/ راز و نیاز یک مرد در حرم پیامبر خوبی‌ها

آیا غسل در استخر و جکوزی صحیح است؟ پاسخ آیت الله سیستانی رسید

آیا قطع دستگاه از بیمار مرگ مغزی جایز است؟ پاسخ رهبری

بازگشت پیکر شهید علی‌زکایی پس از ۳۶ سال + جزئیات مراسم

فرمول امام علی (ع): پیروز شدی؟ عفو کن

راز حفظ نعمت‌ها: هشدار امام علی (ع) درباره کم‌شکری

توصیه حیاتی علامه طباطبایی: مراقبه مستمر، کلید پیشرفت در سیر و سلوک

راز آرامش خانوادگی و اخلاق نیکو در کلام نبوی

نهج البلاغه و راز تقدیر: تدبیر انسان همیشه کارساز نیست

چیدن میوه همسایه روی دیوار ملک ما حلال است؟ حکم شرعی را بدانید

چرا فردوسی بزرگ خدای سخن نام گرفت؟

چگونه جان خود را به بهشت بفروشیم؟

آیا به سنوات کارمندان خمس تعلق می‌گیرد؟

آیت الله فیض الاسلام؛ عالمی که نهج البلاغه را همه‌فهم کرد

خاطرات تکان‌دهنده از آزادسازی خرمشهر: فرار از هلی‌کوپتر عراقی در بیت‌المقدس

سالگرد آیت‌الله بهجت؛ مسجد اعظم قم میزبان عاشقان

تصویر/ امامزاده داود هنجن با بنایی متعلق به دوران قاجار

آینده قاریان در بوته نقد: نشست ویژه تیم ملی

قدرت پنهان رسانه‌ها: سفری با کتاب فلسفه رسانه کلید فهم دنیای امروز

عشق، تفاهم یا مأموریت نجات؛ کدام مسیر به زندگی مشترک پایدار می‌رسد؟