به گزارش ثریا - دانشمندان مؤسسه فناوری ماساچوست(MIT) در ایالات متحده پس از ثبت اولین تصاویر از اتم‌های منفرد که آزادانه در فضا برهم‌کنش دارند، به دستاورد پیشگامانه دیگری دست یافته‌اند.
این تصاویر که برهمکنش‌های بین ذرات «بُرد آزاد» را نشان می‌دهند که تاکنون فقط نظریه‌پردازی شده بودند، به دانشمندان اجازه می‌دهد تا به طور مستقیم پدیده‌های کوانتومی را در فضای واقعی مشاهده کنند.
این تیم به رهبری مارتین زویرلین(Martin Zwierlein)، فیزیکدان MIT و نویسنده اصلی این مطالعه برای گرفتن تصاویر دقیق از فعل و انفعالات اتمی، روش جدیدی را توسعه دادند که به اتم‌ها اجازه می‌دهد قبل از انجماد کوتاه و درخشش آنها برای ثبت موقعیت خود، آزادانه حرکت کنند.
این تیم از این روش برای مشاهده ابرهایی با انواع اتم‌های مختلف استفاده کرد و برای اولین بار چندین تصویر پیشگامانه را ثبت کرد.
زویرلین گفت: ما می‌توانیم تک‌اتم‌ها را در این ابرهای جالب از اتم‌ها و آنچه که آنها در رابطه با یکدیگر انجام می‌دهند، ببینیم که بسیار زیباست.
کاوش در ابر اتمی
اتم‌ها یکی از ریزترین اجزای سازنده کیهان هستند که هر کدام فقط یک دهم نانومتر عرض دارند یا تقریباً یک میلیون بار نازکتر از یک تار موی انسان هستند. آنها علاوه بر این از قوانین عجیب مکانیک کوانتومی پیروی می‌کنند که مشاهده و درک رفتار آنها را بسیار دشوار می‌کند.
شناخت موقعیت دقیق اتم و سرعت آن به طور همزمان غیرممکن است که یک اصل اساسی از فیزیک کوانتومی به نام «اصل عدم قطعیت هایزنبرگ» را تعریف می‌کند.
این عدم قطعیت مدت‌هاست که دانشمندانی را که تلاش می‌کنند رفتار اتمی را مستقیماً مشاهده کنند، به چالش کشیده است. با این حال، روش‌های تصویربرداری سنتی مانند تصویربرداری جذبی، تنها یک نمای تار ارائه می‌دهند و شکل کلی یک ابر اتمی را ثبت می‌کنند، اما نه خود اتم‌ها.
اکنون محققان برای غلبه بر این چالش، رویکرد جدیدی به نام «میکروسکوپ حل‌شده اتمی» ابداع کردند که با اجازه دادن به ابری از اتم‌ها برای حرکت و تعامل آزادانه در یک تله لیزری شروع می‌شود.
سپس محققان شبکه‌ای از نور را روشن می‌کنند تا اتم‌ها را در جای خود منجمد کند و از یک لیزر تنظیم‌شده برای روشن کردن اتم‌ها استفاده می‌کند و باعث تابش فلورسانس اتم‌ها می‌شود، حالتی که یک اتم یا مولکول‌ها از طریق آرامش ارتعاشی پس از برانگیختگی الکتریکی به حالت اولیه خود شل می‌شوند و موقعیت دقیق خود را نشان می‌دهند.
گرفتن این نور بدون ایجاد مزاحمت در این سامانه ظریف، کار کوچکی نبود.
به گفته زویرلین، چیزی که واقعاً این روش را قوی‌تر از روش‌های قبلی می‌کند، این است که اولین بار است که آنها آن را در محلی با انجماد حرکت اتم‌ها در حالی که به شدت برهم‌کنش می‌کنند و آنها را یکی پس از دیگری مشاهده می‌کنند، انجام می‌دهند.
عکس‌های فوری کوانتومی
زویرلین و همکارانش از روش تصویربرداری جدید خود برای ثبت برهمکنش‌های کوانتومی بین دو نوع بنیادی ذره موسوم به بوزون‌ها و فرمیون‌ها استفاده کردند.
بوزون‌ها از جمله فوتون‌ها، گلوئون‌ها، بوزون-هیگز و بوزون‌های W و Z که تمایل به جذب دارند، در ابری از اتم‌های سدیم در دماهای پایین جمع شده‌اند و یک میعان بوز-اینشتین(BEC) را تشکیل می‌دهند که در آن همه ذرات حالت کوانتومی یکسانی دارند.
این پیش‌بینی طولانی‌مدت مبتنی بر نظریه «لوئیس دو بروگل»( Louis de Broglie) را تأیید کرد که دسته‌بندی بوزون نتیجه مستقیم توانایی آنها در به اشتراک گذاشتن یک موج کوانتومی است. فرضیه‌ای که به عنوان «موج دو بروگل» شناخته می‌شود که به ظهور مکانیک کوانتومی مدرن کمک کرد.
رویرلین اظهار داشت: ما از این طبیعت موج‌مانند چیزهای بیشتری در مورد جهان درک می‌کنیم، اما مشاهده این اثرات کوانتومی و موج‌مانند واقعاً دشوار است. با این حال، ما با میکروسکوپ جدید خود می‌توانیم این موج را مستقیماً نظاره کنیم.
محققان همچنین از ابری با دو نوع اتم لیتیوم تصویربرداری کردند که هر کدام فرمیونی هستند که به طور معمول اتم‌های دیگر را از خود دفع می‌کند، اما می‌تواند به شدت با انواع فرمیون‌های خاص دیگر تعامل داشته باشد. آنها سپس جفت شدن این فرمیون‌های متضاد را ضبط کردند و مکانیزم کلیدی در پشت ابررسانایی را آشکار کردند.
آنها اکنون قصد دارند این روش را برای کشف حالات کوانتومی پیچیده‌تر و کمتر مورد بررسی قرار گرفته، از جمله رفتارهای گیج کننده‌ای که در فیزیک هال کوانتومی مشاهده می‌شود، بسنجند. اینها شامل سناریوهایی است که در آن الکترون‌های برهم‌کنشی، رفتارهای همبسته غیرعادی را تحت تأثیر میدان مغناطیسی از خود نشان می‌دهند.
زویرلین در یک بیانیه مطبوعاتی نتیجه‌گیری کرد: اکنون می‌توانیم بررسی کنیم که آیا این حالت‌های کوانتومی هال واقعی هستند یا خیر، زیرا آنها حالت‌های بسیار عجیبی هستند.
این مطالعه در مجله Physical Review Letters منتشر شده است.
منبع : عصر کوانتوم
شهادت یک مامور فراجا در سیستان‌وبلوچستان
رونمایی ناسا از قراردادهای جدید ۱۰ میلیارد دلاری خود
استوری هادی چوپان برای حضرت زهرا(س)+عکس
ابداع یک آبنبات‌چوبی برای معاینه کودکان
نانوپوشش‌ها به کمک افزایش عمر لنت‌های ترمز آمدند
دانشگاه باید از پارادایم «مدرک‌گرایی» به سمت «مهارت‌محوری» حرکت کند
گاهی بزرگترین سرقت، دزدیدن فرصت زندگی دیگران است
تدوین برنامه اجرایی برای ورود با تأخیر نودانشجویان علوم پزشکی
جزئیات ثبت نام ۴ درس مجازی برای دانشجویان علوم پزشکی اعلام شد
شرایط ثبت‌نام پذیرفته‌شدگان نوورود شاهد و ایثارگر
«پرواز ۶۵۵» ده‌نمکی به تدوین رسید
امت پیامبر(ص) چگونه در ستم به دخترش همدست شدند؟
میزبانی محوطه تئاتر شهر از مجلس تعزیه شهادت حضرت زهرا (س)
عامل هوش مصنوعی متا به جای کاربر تماس می‌گیرد
«پروانه الماس» بهترین فیلمنامه به «دختر پری‌خانوم» رسید
برد پیت ۵۰ سال عقب می‌رود؛ بازی در نقش یک فلزکار در آسمان‌ها
مویه حضرت علی (ع) بر پیکر زهرا (س) در نقاشی علی بحرینی
جایزه سزار افتخاری آکادمی فیلم فرانسه به نیکول کیدمن می‌رسد
حضرت زهرا(س) موضوع فدک را به سطح «حق مسلمانان و مشروعیت حکومت» بردند
مدیرعامل انویدیا استعفا کرد
یک کشف جدید از معادلات اینشتین درباره گرانش
۲ دنیای بکر پنهان در اقیانوس آرام کشف شد
این سیاره خورشیدی چرا گم شد؟
زمان اعلام نتایج نهایی آزمون سراسری مشخص شد
عدالت اجتماعی در دیدگاه اسلامی به معنای برابری مطلق نیست
همه عمار و مالک‌اشتر نیستند، اما هرکس در قبال حق مسئول است
برای جلوگیری از عادی شدن حرام، باید قبح اجتماعی آن را زنده کرد
کنش حضرت زهرا(س)، حقیقت را به حافظه تاریخ سپرد
بیش از ۶۰ درصد مدارس کشور را خیرین ساختند
توییت صفحه فرمانده کل سپاه به مناسبت روز هوافضا و بازنشر بخشی از پیام ایشان
روایتی از زندگی و میراث شهید حسن طهرانی‌مقدم در برنامه تلویزیونی «نردبان»
انتشار یک قطعه موسیقایی جدید به مناسبت شهادت حضرت زهرا (س)
تلاش نمایش «کورش» برای بازسازی اسطوره قهرمان و پیوندزدن گذشته با اکنون
آنچه کیهان کلهر درباره کتاب «بهجت الروح» گفت
دست‌نوشته رهبر شهید انقلاب برای تقدیر از شهید حسن طهرانی مقدم
تصویر منتشرشده در رسانه‌ها تحت عنوان تست موشک در آسمان غرب تهران
ساخت نانوذرات دارویی ضدسرطان با نور خورشید در زمانی کوتاه
رقابت ۸ هزار نفر در آزمون پذیرش دانشجوی پزشکی از لیسانس ۱۴۰۵
حمایت ویژه از پژوهشگران پسادکتری در قالب طرح شهید چمران
ضرورت ایجاد فضای امن و با نشاط در مدارس سمپاد
آغاز ثبت‌نام اعتکاف دانش‌آموزی ۱۴۰۵
اپل و سامسونگ برای ورود به بازار چین دست به دامن هوش مصنوعی محلی شدند
روبات جدید گوگل آسیب نرساندن به کودکان را می‌آموزد
سند توسعه متوازن دانشگاه‌های علوم پزشکی در دست بازنگری قرار دارد
ثبت‌نام تک‌دروس دانشگاه علوم پزشکی هوشمند از ۲۳ آبان آغاز می‌شود
کشف سیاره ای که ناگهان ناپدید شد!
آزمون صلاحیت حرفه ای گروه پرستاری دی ماه ۱۴۰۵ برگزار می‌شود
تصویب ساماندهی مراکز تحقیقات و شبکه‌های تحقیقات و فناوری علوم پزشکی
دلایل افت رتبه دانشگاه‌ها در رتبه بندی‌ها چیست؟
مرکز جدید برای برگزاری آزمون الکترونیکی زبان انگلیسی «تولیمو» ایجاد شد
چرا شناخت هوش هیجانی کودکان مهم است؟
زمزمه‌های استعفای مدیر انویدیا آغاز شد
«مواد و ساخت پیشرفته» پیشران اقتدار صنعتی و ارتقای تاب‌آوری فناورانه
سناریوهای ورود با تأخیر دانشجویان نوورود گروه علوم پزشکی بررسی شد
هکرها نهاد ناظر بر امنیت مالی کره جنوبی را هک کردند
دانشگاه آزاد درباره عدم اعتبار بورسیه‌های متفرقه اطلاعیه داد
چرا سهم شیر دانش‌آموزان به ۳۰ نوبت محدود شد؟
خدمات بیمه‌ای فرهنگیان قزوین در مسیر ارتقا و تسهیل دسترسی
نهضت مدرسه‌سازی خوزستان تا مهر ۱۴۰۷ به سرانجام می‌رسد
درخشش دانش‌آموزان البرزی با کسب ۱۵ مدال علمی
مزار پنهان دختر پیامبر(ص)، تناقضی که تاریخ صدر اسلام را به چالش می‌کشد
فارسی در هند فقط زبان شعر نبود
کتاب «کهکشان نیستی» به زبان عربی ترجمه و منتشر شد
زینب طهرانی‌مقدم: شعر ما را به شناخت عمیقی از اسطوره‌های ملی می‌رساند
برای شناخت دختر پیامبر(ص)، این ۱۰ کتاب را بخوانید
شاگردی که تا پای شهادت از مکتب طهرانی‌مقدم جدا نشد
مکرون: هوش مصنوعی خطرناک باید برای کودکان ممنوع شود
تغییرات تکمیل ظرفیت دستیاری فوق تخصصی اعلام شد؛ تمدید مهلت ثبت نام
دانشجویان متأهل ملزم به بازپرداخت یکجای وام ودیعه مسکن شدند
تقویم جدید آزمون زبان انگلیسی MHLE سال ۱۴۰۵ منتشر شد
قبل از خرید قطعات آسانسور این 7 نکته را بدانید
مهلت دانشجویان الزهرا(س) برای ثبت‌نام وام تحصیلی و ودیعه مسکن متأهلی
اعلام نتیجه اولیه آزمون سردفتری اسناد رسمی نوبت سال ۱۴۰۴
مجموعه‌رباعی «دوستش داشته باش» سروده میلاد عرفان‌پور منتشر شد
روایت زندگینامه شهید حاج اسماعیل رضایی منتشر می‌شود
۱۵ درصد مدارس کشور در برنامه بازرسی‌های دوره‌ای قرار می‌گیرند
ارائه ۸۵ طرح دانش‌آموزی در بیست‌وهشتمین جشنواره جوان خوارزمی
تصویر منتشر شده از جاسک
تصویری از عملیات های نیروی هوایی ارتش در شب های اخیر
رژیم چنج در آمریکا رخ داد+عکس
تقویم جدید آزمون زبان انگلیسی MHLE سال ۱۴۰۵ منتشر شد
دانشجویان متأهل ملزم به بازپرداخت یکجای وام ودیعه مسکن شدند
تغییرات تکمیل ظرفیت دستیاری فوق تخصصی اعلام شد؛ تمدید مهلت ثبت نام
قبل از خرید قطعات آسانسور این 7 نکته را بدانید
تصویب ساماندهی مراکز تحقیقات و شبکه‌های تحقیقات و فناوری علوم پزشکی
زمان اعلام نتایج نهایی آزمون سراسری مشخص شد
حمایت ویژه از پژوهشگران پسادکتری در قالب طرح شهید چمران
مکرون: هوش مصنوعی خطرناک باید برای کودکان ممنوع شود
ثبت‌نام تک‌دروس دانشگاه علوم پزشکی هوشمند از ۲۳ آبان آغاز می‌شود
مزار پنهان دختر پیامبر(ص)، تناقضی که تاریخ صدر اسلام را به چالش می‌کشد
درخشش دانش‌آموزان البرزی با کسب ۱۵ مدال علمی
دلایل افت رتبه دانشگاه‌ها در رتبه بندی‌ها چیست؟
آغاز ثبت‌نام اعتکاف دانش‌آموزی ۱۴۰۵
ضرورت ایجاد فضای امن و با نشاط در مدارس سمپاد
مرکز جدید برای برگزاری آزمون الکترونیکی زبان انگلیسی «تولیمو» ایجاد شد
چرا سهم شیر دانش‌آموزان به ۳۰ نوبت محدود شد؟
آزمون صلاحیت حرفه ای گروه پرستاری دی ماه ۱۴۰۵ برگزار می‌شود
سناریوهای ورود با تأخیر دانشجویان نوورود گروه علوم پزشکی بررسی شد
نهضت مدرسه‌سازی خوزستان تا مهر ۱۴۰۷ به سرانجام می‌رسد
توییت صفحه فرمانده کل سپاه به مناسبت روز هوافضا و بازنشر بخشی از پیام ایشان
کشف سیاره ای که ناگهان ناپدید شد!
برای شناخت دختر پیامبر(ص)، این ۱۰ کتاب را بخوانید
اپل و سامسونگ برای ورود به بازار چین دست به دامن هوش مصنوعی محلی شدند
خدمات بیمه‌ای فرهنگیان قزوین در مسیر ارتقا و تسهیل دسترسی
این سیاره خورشیدی چرا گم شد؟
سند توسعه متوازن دانشگاه‌های علوم پزشکی در دست بازنگری قرار دارد
کتاب «کهکشان نیستی» به زبان عربی ترجمه و منتشر شد
روبات جدید گوگل آسیب نرساندن به کودکان را می‌آموزد
دانشگاه آزاد درباره عدم اعتبار بورسیه‌های متفرقه اطلاعیه داد
رقابت ۸ هزار نفر در آزمون پذیرش دانشجوی پزشکی از لیسانس ۱۴۰۵
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.