به گزارش ثریا - برای اولین بار، فیزیکدانان مشاهده کردهاند که «حفرهها» در نور میتوانند سریعتر از خود نور حرکت کنند.
به نقل از ساینس الرت، آنها به عنوان تکینگیهای فاز یا گردابهای نوری شناخته میشوند و از دهه ۱۹۷۰، دانشمندان پیشبینی کردهاند که همانطور که گردابها در یک رودخانه میتوانند سریعتر از آب جاری اطراف خود حرکت کنند، گردابها در یک موج نور نیز میتوانند از نوری که در آن قرار دارند، پیشی بگیرند.
این موضوع، «نسبیت» را که بیان میکند هیچ چیز نمیتواند سریعتر از سرعت نور حرکت کند، نقض نمیکند، به این دلیل که گردابها هیچ جرم، انرژی یا اطلاعاتی را حمل نمیکنند و حرکت آنها بر اساس هندسه در حال تکامل الگوی موج است، نه هرگونه حرکت فیزیکی در فضا.
با این حال، ثبت این پدیده در عمل دشوار بوده است، زیرا در مقیاسهای بسیار کوچک فضا و زمان آشکار میشود. این دستاورد، پیروزی میکروسکوپ الکترونی است.
ایدو کامینر(Ido Kaminer)، فیزیکدان موسسه فناوری تکنیون(Technion) میگوید: کشف ما قوانین جهانی طبیعت را که در همه انواع امواج، از امواج صوتی و جریانهای سیال گرفته تا سیستمهای پیچیدهای مانند ابررساناها، مشترک است، آشکار میکند. این پیشرفت، ابزار فناوری قدرتمندی را در اختیار ما قرار میدهد که شامل توانایی نقشهبرداری از حرکت پدیدههای ظریف نانومقیاس در مواد (از طریق روش جدید تداخلسنجی الکترونی) است که وضوح تصویر را افزایش میدهد.
اگرچه نور از نظر ما یکنواخت به نظر میرسد، اما اتفاقات زیادی در آن رخ میدهد که نمیتوانیم به راحتی تشخیص دهیم. نور میتواند در معرض اختلالاتی مشابه با آنچه در سایر سیستمهای تحت سلطه دینامیک جریان دیده میشود، قرار گیرد، از جمله نوعی تکینگی فاز که دانشمندان آن را «گردابهای نوری» مینامند.
نور میتواند هم به عنوان ذره و هم به عنوان موج رفتار کند. یک گرداب نوری زمانی تشکیل میشود که موج در حین حرکت، مانند یک دربازکن، پیچ میخورد. در مرکز آن پیچش، نور خود را خنثی میکند و نقطهای با شدت صفر باقی میگذارد که نوعی حفره تاریک در نور است.
از نظر ریاضی، دو تکینگی در یک چارچوب مرجع به سمت هم کشیده میشوند و با نزدیک شدن به یکدیگر، سرعتشان افزایش مییابد و به سرعتهایی میرسند که به نظر میرسد از سرعت نور در خلأ فراتر میروند.
محققان در مقاله خود توضیح میدهند: هنگامی که تکینگیهای با بار مخالف به یکدیگر نزدیک میشوند، مسیر آنها در فضازمان باید در نقطه نابودی یک منحنی پیوسته تشکیل دهد و شتاب آنها را درست قبل از نابودی به سرعتهای نامحدود سوق دهد.
این موضوع در سیستمهای دیگر مشاهده شده است، اما مطالعه چگونگی وقوع این سناریو در یک میدان نوری تا حدودی پیچیدهتر است. کارهای زیادی در آزمایشگاههای فیزیک برای مطالعه آن انجام شده است، اما مشاهدات گردابهای نوری به دلیل ناتوانی فناوری در همگام شدن با سرعتی که در آن تشکیل گرداب، حرکت و برخورد آشکار میشود، محدود شده است.
کامینر و همکارانش برای غلبه بر این محدودیتها رفتار گردابهای نوری را در یک ماده دو بُعدی به نام «نیترید بور شش ضلعی» ثبت کردند.
این ماده از امواج نوری غیرمعمول به نام «فونون پلاریتونها »(ترکیبی از نور و ارتعاشات اتمی) پشتیبانی میکند که بسیار کندتر از نور به تنهایی حرکت میکنند و میتوانند به شدت محدود شوند.
این امر الگوهای تداخلی پیچیدهای را ایجاد میکند که پر از گردابهای فراوان است و به محققان اجازه میدهد حرکت آنها را با جزئیات ردیابی کنند.
بخش دوم و حیاتی، ثبت این دینامیکها در لحظه بود. این تیم یک میکروسکوپ الکترونی پرسرعت تخصصی با وضوح مکانی و زمانی بیسابقه را به کار گرفت که رویدادهایی را که تنها در عرض ۳ کوادریلیونیم ثانیه رخ میدادند، ثبت کرد.
آنها این آزمایش را بارها و بارها اجرا کردند و هر بار با کمی تأخیر نسبت به اجرای قبلی ضبط کردند. محققان با کنار هم قرار دادن صدها تصویر تولید شده با این روش، یک تایملپس از گردابها ایجاد کردند، زیرا آنها به سمت یکدیگر پرتاب شده و یکدیگر را نابود میکردند و سرعت آنها در این فرآیند به طور خلاصه به سرعتهای فوق نور میرسید.
این آزمایش در یک زمینه دو بُعدی انجام شد. محققان میگویند گام بعدی تلاش برای گسترش کار خود به ابعاد بالاتر برای مشاهده رفتار پیچیدهتر است. آنها همچنین میگویند تکنیکهایی که توسعه دادهاند میتواند به رفع برخی از محدودیتهای فعلی میکروسکوپ الکترونی کمک کند.
کامینر میگوید: ما معتقدیم که این تکنیکهای میکروسکوپی نوآورانه، مطالعه فرآیندهای پنهان در فیزیک، شیمی و زیستشناسی را ممکن میسازد و برای اولین بار آشکار میکند که طبیعت در سریعترین و دستنیافتنیترین لحظات خود چگونه رفتار میکند.
این پژوهش در مجله Nature منتشر شده است.
منبع : سرعت نور
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
چت جی پی تی در سراسر جهان مختل شد
ثبت نام دانش آموختگان خارج از کشور در آزمون پیش کارورزی پزشکی آغاز شد
کلید اولیه آزمون دستیاری پزشکی امروز منتشر میشود
اتحادیه اروپا گوگل را ۸۹۰ میلیون یورو جریمه کرد
سیزدهمین پرتاب استارشیپ موفقیت آمیز بود
رویداد «معماری نوین حکمرانی علم و فناوری کشور» آغاز بکار کرد
آغاز همکاری مشترک برای تدوین سند ملی صلاحیت حرفهای ICT
۳۵۰ پرونده دانشگاه پیامنور در دیوان عدالت اداری بررسی شد
ضرورت تدوین استانداردهای تازه برای خدمات پزشکی پیشرفته
تصمیمگیری درباره حضوری شدن دوره کارشناسی با شورای عالی امنیت ملی است
عزای عمومی برای مردی که خاطره مشترک میلیونها ایرانی بود
مرحله غیرمتمرکز المپیاد علمی دانشجویی کشور برگزار شد
آغاز حضوری سال تحصیلی جدید/آمادگی دانشگاهها برای سناریوهای مختلف
معیارهای جدید همترازی رشتههای دانشگاهی برای استخدام ابلاغ شد
پشتیبانی دکترتو تهران چگونه است؟
رقابت ۱۷ هزار داوطلب در پنجاه و سومین دوره آزمون دستیاری پزشکی آغاز شد
تصویری از ابابیل ۳ در آسمان کویت
امنیت ایران با صلح تحمیلی معامله پذیر نیست
فروش بدون کارمزد خودرو در استانهای درگیر جنگ
کشف یک مولکول ناشناخته روی قمر زحل و پلوتو که دانشمندان توضیحی برای آن ندارند
جزئیات ترم تابستانی دانشگاه خوارزمی اعلام شد
دانشگاه صنعتی امیرکبیر در جایگاه سوم رتبه بندی بنیاد ملی نخبگان
تفاهم دانشگاه شهید بهشتی با بانک برای پرداخت تسهیلات مسکن
فرانسه شبکههای اجتماعی را برای کودکان ممنوع میکند
معیارهای جدید همترازی رشتههای دانشگاهی برای استخدام ابلاغ شد
رشد استقبال از آزمون دستیاری در سالهای اخیر
رهبر شهید بیش از حوزویان با نخبگان دانشگاهی دیدار داشتند
ثبت نام دانش آموختگان خارج از کشور در آزمون پیش کارورزی پزشکی آغاز شد
کلید اولیه آزمون دستیاری پزشکی امروز منتشر میشود
تصویری از برخاستن ستون دود در اربیل عراق
رقابت ۱۷ هزار داوطلب در پنجاه و سومین دوره آزمون دستیاری پزشکی آغاز شد
جزئیات برگزاری مصاحبه مجازی متأخرین دکتری ۱۴۰۵ دانشگاه آزاد اعلام شد
اعزام ۴۷۴ معلم برگزیده به مدارس خارج از کشور
فانتزی که به شاهنامه تکیه زده است/ احیای حماسه در ادبیات فانتزی ایران
کشف آنزیمی که میتواند پیری را معکوس کند
پشتیبانی دکترتو تهران چگونه است؟
رمان دینی باید افراد معاند و خاکستری را هم پای کتاب بنشاند
صفحه رسمی سفارت آلمان در تهران شایعات تخلیه کارکنان این نمایندگی دیپلماتیک را تکذیب کرد
قیمت سامسونگ گلکسی و زد فولد گران می شود
حافظه مکتوب ایران چگونه زنده میماند؟
بعد از انفجار پیجرها، زندگی چگونه ادامه پیدا کرد؟
اعلام دستمزد طراحان صحنه و لباس تئاتر در سال ۱۴۰۵
پارادوکس در وقف، سودجویی ناشر و موزّع
رویداد «معماری نوین حکمرانی علم و فناوری کشور» آغاز بکار کرد
بزرگداشت شیخ صفیالدین اردبیلی در فضای مجازی
خداحافظ آقای عبدی؛ دلمان برایتان تنگ میشود
ترامپ انتقام جریمه گوگل را از اروپا می گیرد
خبر مصوبه شورای عالی فضای مجازی برای برخورد با بلاگرها تکذیب شد
وزیر آموزش و پرورش: کنکور به موقع برگزار میشود
چت جی پی تی در سراسر جهان مختل شد
خالق فیلم معروف «ماسک» از دنیا رفت؛ جیم کری از همکاری با وی تشکر کرد
عزای عمومی برای مردی که خاطره مشترک میلیونها ایرانی بود
خونخواهی رهبر شهید ادامه یک مطالبه تاریخی است؛ انتقام با بیشترین ضربه
سیزدهمین پرتاب استارشیپ موفقیت آمیز بود
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.