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
نگاهی به الهیات و اخلاق جنگ و صلح از منظر اسلام و مسیحیت در همایشی بین المللی
ورود بیش از سه میلیون زائر خارجی به عراق از اول محرم
موشک اسپیس ایکس با ماه تصادف میکند
انتخاب واحد دانشگاه آزاد اسلامی از تاریخ ۲۴ مرداد آغاز میشود
کاهش ۵۰ درصدی خوردگی تجهیزات نیروگاهی با فناوری نانوحباب
توسعه دیپلماسی فناوری ایران و اتیوپی با محوریت صادرات دانشبنیان
مهلت ثبتنام آزمونهای علوم پزشکی تا ۲۰ شهریور تمدید شد
کلید اولیه آزمون ارتقای دستیاری منتشر شد/ مشارکت ۹۶ درصدی دستیاران
عدم امکان ثبت درخواست صدور دانشنامه در تعطیلات تابستانی پیام نور
سهروردی به صراحت خود را احیاکننده «حکمت خسروانی ایرانی» قلمداد می کرد
بیعت زنان با زینب کبری؛ آغازِ احیای تمدنِ مهدوی به دستِ زن
تأکید اوقاف بر تسهیل فرآیندها برای توسعه پروژههای مذهبی و درمانی
شب شهدای میناب در اربعین/ پدر دو شهید: من از کربلا به کربلا آمدم
رئیس دانشگاه الزهرا کربلا: نهضت حسینی مرزهای طایفهای را شکست داد
چسب زیستی الهامگرفته از صدف حسگرهای پوشیدنی را مقاومتر کرد
نگاهی به سه قسمت ابتدایی یک سریال؛ وقتی همه کوریم!
اربعین ۱۴۰۵ با دو شعار مشترک امت اسلامی برگزار میشود
گوگلپلی ابزارهای تأیید سن را برای توسعهدهندگان گسترش میدهد
اسپیس ایکس ماهواره جاسوسی به مدار زمین برد
اربعین زیر پوشش ارتباطی/ از رومینگ تا اینترنت رایگان در مسیر زائران
محدودیت آموزش مجازی برای دانشجویان خارجی رفع میشود
ایران عضو سازمان جهانی همکاری هوش مصنوعی شد
تصویری از کلاهک خیبرشکن و فتاح سوار بر بوستر حاج قاسم
درخواست برای تفکیک زمان پذیرش رشتههای بدون آزمون
زائران با سامانه هوشمند «هم موکب» دغدغه اسکان ندارند
راهاندازی «بازوی طریق» سامانه هوشمند خدمات به زائران اربعین
مطالبه بزرگ امت اسلام در اربعین امسال خونخواهی قائد شهید است
مفاهیم نهجالبلاغه را در پیادهروی اربعین ترویج کنیم
چه افرادی بدون آنکه به کربلا بروند زائر اباعبدالله هستند؟
مایک لی بازنشسته میشود؛ بیماری نمیگذارد فیلم بسازم
خنیاگران خیام با «مهرگان» آمدند؛ شنیدن ظرافتهای موسیقی خراسان
«خورشید اربعین» در رادیو ورزش؛ همراهی با زائران در حماسه استقامت
آییننامه جامع حمایت از دانشجویان توانخواه نهایی شد
سهم دانشجو از نرخ غذای دانشجویی مشخص شد
پیش ثبتنام ۸۱۰ هزار دانشآموز پایه هفتم
آموزش و پرورش با ۱۰۰ موکب، آماده خدمترسانی به زائران اربعین است
روایت زائرانی که اربعین را از شرق ایران آغاز میکنند در کتاب «شاه است حسین»
پرچمهایی در پیاده روی اربعین که هنوز خون را به یاد دارند
تصویر کمتر دیده شده از آیتالله سیدمجتبی خامنهای در نماز جمعه نصر
چالشهای عکاسی طبیعت چیست؟ سید صابر امامی پاسخ میدهد
جزئیات شرکت در آزمون های دانشنامه و گواهینامه فوق تخصصی پزشکی تعیین شد
اصغر خلیلی مدیریت مجموعه تئاتر شهر را بر عهده گرفت
آلبوم جدید خواننده پاپ در راه است
اودیسه نولان در ایکس لو رفت؛ ایلان ماسک در برابر نولان
جزئیات آزمونهای دانشنامه و گواهینامه تخصصی پزشکی را اینجا بخوانید
اجرای نزدیک به ۱۵ پروژه ملی در وزارت علوم پس از جنگ
۱۳۰ هزار فعالیت انجمنهای علمی دانشجویی در کشور ثبت شدند
دانشجویان دانشگاه صنعتی امیرکبیر مسیر شغلی خود را طراحی میکنند
مدیر ارشد اوپن ای آی به این شبکه اجتماعی معتاد شده بود
متا تحقیق درباره خطرات اینستاگرام برای نوجوانان را نادیده گرفت
پرتاب ۵ هزار ماهواره آمازون برای بهبود کیفیت اینترنت در جهان
تسهیلات ویژه دانشگاه آزاد برای اربعین امسال/ استقرار مواکب در ۵ مرز کشور
ثبت نام جذب دانشآموختگان دکتری در دانشگاهها آغاز شد؛ ۲ شرط اصلی برای ورود
مشاور شورای آموزش پزشکی: ۲ متخلف آزمون دستیاری به مقامات قضایی تحویل داده شدند
«مردم نمایی» روایتی دیگر از ماجرای نیما تکیدو
حاج حسین ملک داراییهای فناپذیر را به میراثی تمدنی تبدیل کرد
پناهیان: بزرگترین تشییعهای تاریخ مربوط به امامین انقلاب است
جستجوی حقیقت در مهآلودگی ابطالپذیری پوپر/سطحینگری در علوم انسانی
جزئیات برگزاری مصاحبه مجازی متأخرین دکتری ۱۴۰۵ دانشگاه آزاد اعلام شد
قیمت سامسونگ گلکسی و زد فولد گران می شود
خبر مصوبه شورای عالی فضای مجازی برای برخورد با بلاگرها تکذیب شد
رشد استقبال از آزمون دستیاری در سالهای اخیر
تصویری از تابوت استاد مرحوم اکبر عبدی
پارادوکس در وقف، سودجویی ناشر و موزّع
فانتزی که به شاهنامه تکیه زده است/ احیای حماسه در ادبیات فانتزی ایران
رمان دینی باید افراد معاند و خاکستری را هم پای کتاب بنشاند
بعد از انفجار پیجرها، زندگی چگونه ادامه پیدا کرد؟
حافظه مکتوب ایران چگونه زنده میماند؟
بزرگداشت شیخ صفیالدین اردبیلی در فضای مجازی
صفحه رسمی سفارت آلمان در تهران شایعات تخلیه کارکنان این نمایندگی دیپلماتیک را تکذیب کرد
تصویری از برخاستن ستون دود در اربیل عراق
رهبر شهید بیش از حوزویان با نخبگان دانشگاهی دیدار داشتند
ترامپ انتقام جریمه گوگل را از اروپا می گیرد
خونخواهی رهبر شهید ادامه یک مطالبه تاریخی است؛ انتقام با بیشترین ضربه
اعلام دستمزد طراحان صحنه و لباس تئاتر در سال ۱۴۰۵
خالق فیلم معروف «ماسک» از دنیا رفت؛ جیم کری از همکاری با وی تشکر کرد
خداحافظ آقای عبدی؛ دلمان برایتان تنگ میشود
اعزام ۴۷۴ معلم برگزیده به مدارس خارج از کشور
وزیر آموزش و پرورش: کنکور به موقع برگزار میشود
کشف آنزیمی که میتواند پیری را معکوس کند
ثبت نام جذب دانشآموختگان دکتری در دانشگاهها آغاز شد؛ ۲ شرط اصلی برای ورود
آییننامه جامع حمایت از دانشجویان توانخواه نهایی شد
مشاور شورای آموزش پزشکی: ۲ متخلف آزمون دستیاری به مقامات قضایی تحویل داده شدند
اصغر خلیلی مدیریت مجموعه تئاتر شهر را بر عهده گرفت
اودیسه نولان در ایکس لو رفت؛ ایلان ماسک در برابر نولان
تسهیلات ویژه دانشگاه آزاد برای اربعین امسال/ استقرار مواکب در ۵ مرز کشور
تصویر کمتر دیده شده از آیتالله سیدمجتبی خامنهای در نماز جمعه نصر
پیش ثبتنام ۸۱۰ هزار دانشآموز پایه هفتم
روایت زائرانی که اربعین را از شرق ایران آغاز میکنند در کتاب «شاه است حسین»
آموزش و پرورش با ۱۰۰ موکب، آماده خدمترسانی به زائران اربعین است
درخواست برای تفکیک زمان پذیرش رشتههای بدون آزمون
چالشهای عکاسی طبیعت چیست؟ سید صابر امامی پاسخ میدهد
۱۳۰ هزار فعالیت انجمنهای علمی دانشجویی در کشور ثبت شدند
اجرای نزدیک به ۱۵ پروژه ملی در وزارت علوم پس از جنگ
متا تحقیق درباره خطرات اینستاگرام برای نوجوانان را نادیده گرفت
مدیر ارشد اوپن ای آی به این شبکه اجتماعی معتاد شده بود
پرچمهایی در پیاده روی اربعین که هنوز خون را به یاد دارند
تصویری از کلاهک خیبرشکن و فتاح سوار بر بوستر حاج قاسم
جزئیات شرکت در آزمون های دانشنامه و گواهینامه فوق تخصصی پزشکی تعیین شد
پرتاب ۵ هزار ماهواره آمازون برای بهبود کیفیت اینترنت در جهان
جزئیات آزمونهای دانشنامه و گواهینامه تخصصی پزشکی را اینجا بخوانید
آلبوم جدید خواننده پاپ در راه است
دانشجویان دانشگاه صنعتی امیرکبیر مسیر شغلی خود را طراحی میکنند
سهم دانشجو از نرخ غذای دانشجویی مشخص شد
زائران با سامانه هوشمند «هم موکب» دغدغه اسکان ندارند
مطالبه بزرگ امت اسلام در اربعین امسال خونخواهی قائد شهید است
چه افرادی بدون آنکه به کربلا بروند زائر اباعبدالله هستند؟
پناهیان: بزرگترین تشییعهای تاریخ مربوط به امامین انقلاب است
«خورشید اربعین» در رادیو ورزش؛ همراهی با زائران در حماسه استقامت
مایک لی بازنشسته میشود؛ بیماری نمیگذارد فیلم بسازم
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.