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
هفته بینالمللی قرآن در کربلا افتتاح شد
چرا روابط فیلم «تهران کنارت» در سطح ماند؟
ولایت فقیه یک هویت تمدنی و تاریخی برای ملت ایران است
تأکید رئیس جهاددانشگاهی بر رفع موانع دیوانسالاری و بازگشت به شورای عالی انقلاب فرهنگی
دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی: دستورات لازم برای حضور فعالتر جهاد دانشگاهی صادر میشود
دومین فراخوان تربیت مجاهد فرهنگی توسط نهاد نمایندگی رهبری در دانشگاهها
دستگاههای اجرایی ملزم به استفاده از پیامرسانهای بومی شدند
طرح جدید دانشکده مدیریت شریف برای جذب دانشجوی دکتری با مزایای بینظیر
پیش ثبتنام الکامپ ۲۹ آغاز شد
امکان ادامه تحصیل مجدد در پزشکی، دندانپزشکی و داروسازی برای دانشآموختگان فراهم شد
اجماع شورای عالی انقلاب فرهنگی بر تأثیر قطعی سوابق تحصیلی یازدهم و دوازدهم در کنکور ۱۴۰۵
جزئیات احکام انضباطی دانشجویان در ایمیل معاون دانشجویی دانشگاه شریف به اساتید
امتحانات دانشگاه علمی کاربردی غیرحضوری شد
امام در اصول فقه به «عرف عقلایی» اهمیت میداد
خبرنگاران ایرانی از دریافت ویزا برای پوشش جام جهانی محروم شدند
موقوفات چطور به حل مشکلات اقتصادی ورود کردهاند؟
زندگی امام موسی کاظم (ع) تابلویی تمامعیار از مدیریت بحران و کادرسازی دینی است
بازیگر معروف ایرانی نقش ترامپ را بازی میکند+عکس
بیوک میرزایی: محبت مردم بزرگترین سرمایه یک هنرمند است
متن جدید امیرحسین قیاسی در حمایت از ایران و در واکنش به جنگ
آیتالله مبلغی: نخستین ثمره استقامت، گشایش راهها و شکستن بنبستهاست
ثبت نام ۲ هزار هیئت جدید در سامانه عطر سیب/ رویکرد نمایشگاه امسال خانواده محور است
خدمترسانی موکب ها به زائران عید غدیر در نجف اشرف
روایتی از بزرگترین وقف درمانی تهران در کتاب «میراث فرمانفرما»
آخرین حضور و غیاب کودکان شهید میناب با حضور پرویز پرستویی
بازیگر معروف فیلم پدرخوانده ترامپ را ظالم و فاسد خواند
روایت الگوی خانواده موفق در «زندگی زیباست» رادیو معارف
آنچه سیاهچالهای عباسی درباره امام کاظم(ع) پنهان نکردند
چرا روایت ماکان نصیری از صدها گزارش خبری اثرگذارتر شد؟
کتاب صمود روایتی از دردی که از دور فهمیده نمیشود
امکان ارسال مستقیم جستجو به هوش مصنوعی در گوگل فراهم میشود
ترس اروپا از خاموشی دیجیتال شدت گرفت
قائم مقام دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی منصوب شد
حمایت جدی دانشگاه آزاد از دانشجویان دکتری؛ دستورالعمل پژوهشی نیمسال ۱۴۰۴۲ آمد
خط فارسی، مرجعیت علمی ایران را منطقهای میکند
وزارت آموزش و پرورش اعلام برنامه امتحانات نهایی را تکذیب کرد
رویکرد تحولی سمپاد از تربیت دانشآموز موفق به سوی پرورش انسان اثرگذار
هوش مصنوعی افکار رئیس جمهور چین را ترویج میکند
شورای عالی انقلاب فرهنگی: تغییری در تأثیر قطعی معدل کنکور امسال نداریم
تعلل دولت در اجرای طرح ترمیم حقوق، شکاف بیاعتمادی را گسترش داد
نمایهشدن سه مجله دانشگاه تهران در کتابخانه دیجیتال آلمان
مصاحبه دکتری دانشگاه علامه طباطبائی از فردا آغاز میشود
یک روز جابجایی در برنامه امتحانات دانشگاه صنعتی شریف
اقتباسی عروسکی از رمان «اسب جنگی» به روی صحنه رفت
مساله وطن در صدای علیرضا قربانی و نجابتِ اندوه در آهنگ جدید او
بزرگترین وداع قرن برای امام امت/ بدرقهای به وسعت ایران
جناب خان و هومن به آنتن تلویزیون برگشتند
کتاب برای رهبر شهید ابزار ساخت انسان و جامعه بود
پیکر آیتالله العظمی محمد اسحاق فیاض در کاظمین و کربلا تشییع شد
ممیزیهای فراوان کلینیک رویا صدای بازیگران را در آورد
سه انفجار خورشیدی در یک شبانهروز رخ داد
آغاز کلاسهای حضوری دانشگاه صنعتی شریف از ۲۳ خرداد
بررسی وضعیت اشتغال بیش از ۴۰۹ هزار دانشآموخته/ علوم پزشکی در صدر اشتغال
جزئیات ثبت نام آزمون دستیاری دندانپزشکی را اینجا بخوانید
پیمان شاهبد: باید از هر نوع فیلم مستقلی حمایت کرد
روایتی خواندنی از گروه سرود خرمآباد از یک روز غمانگیز
نگاهی به پرسپولیس؛ دیگری ساختن از «ایران» و مرجان ساتراپی
درک پیام غدیر؛ امامت، ستون فقرات حفظ اسلام در جامعه
حجتالاسلام محمد قمی: نهضت خمینی همچنان ادامه دارد
غدیر، مسئله فراموشی یا تبعیت؟
قرآن پژوهی چگونه به استنباط احکام فقهی میانجامد؟
پیام ۱۵ خرداد این بود که «توسعه آمرانه» فرجامی جز تقابل نخواهد داشت
مرور آثاری که با موضوع غدیر خلق شدند
سیمای فراتاریخی «قهرمان مردم» در لایههای هنر، عرفان و ادبیات
غدیر برای کودک نیازمند تخیل است
استقبال از کتابهای رهبر شهید انقلاب در نمایشگاه مجازی کتاب
اجماع اولیه فرو ریخت/ خبرگان بر روی رهبر شهید به توافق نرسیدند
مردم ما شایستگی «شیعه علی (ع)» بودن را اثبات کردند
مداح بحرینی سلب تابعیت شده به ایران میآید
غدیرخم تبیینگر مدل حکمرانی الهی و الگوی زیست مؤمنانه است
حمایت از ۳۵۰ استاد برای هدایت تحقیقات
تاثیر معدل در کنکور به دلیل غیبت شما هنوز بررسی نشده است
آیتالله فیاض رحلت کرد/ مرجعی که آیتالله خویی او را نور چشمش می دانست
تبعید به نجف، برگی تازه در روایت مرجعیت امام گشود
غدیر؛ واقعهای فراتر از تاریخ با ابعاد کلامی و تمدنی
تنگه هرمز را بیشتر بشناسید
حقوق اساتید چه نیازهایی را برآورده میکند؟
جزئیات آزمون مرحله غیرمتمرکز سی و یکمین المپیاد علمی دانشجویی اعلام شد
شیوه برگزاری امتحانات و کلاسهای دانشگاههای غیرانتفاعی اعلام شد
درخواست جمعی از اساتید حوزه علمیه برای دفن امام شهید در شهر مقدس قم
زمانبندی امتحانات دانشگاه شهیدبهشتی به دلیل برگزاری آزمون ارشد تغییرکرد
اتاق ماهواره دانشگاه علم و صنعت به موزه جنگ تبدیل میشود
شیوه برگزاری امتحانات و کلاسهای دانشگاههای غیرانتفاعی اعلام شد
حمایت از ۳۵۰ استاد برای هدایت تحقیقات
حسین گل گلاب مردی که با این شعر در ایران ماندگار شد
گردهمایی اندیشمندان جهان اسلام در نشست بین المللی غدیر، ولایت و وحدت برگزار میشود
نسخه بنیاد علم برای توقف افت علمی دانشگاهها
راهاندازی رشته «موسیقی ردیف دستگاهی» در دانشگاه استاد فرشچیان
خسارت جنگ به ۶۰ شرکت فناوری دانشگاه شریف
حسین سیب سرخی به سوگ مادر نشست
وزیر آموزش و پرورش: هیچ ابزاری نمیتواند جای کتاب و کتابخوانی را بگیرد
آیا واقعا میتوان گسلهای تهران را فعال کرد؟
اصل ماجرای شایعه استعفای پزشکیان چه بود؟
چرا توصیه شده زیارت جامعه کبیره بخوانیم؟ مداومت آیت الله بهجت
علی (ع) الگوی کامل انسانِ قهرمان و تولد در جهانی نمادین
تاثیر معدل در کنکور به دلیل غیبت شما هنوز بررسی نشده است
جزئیات آزمون مرحله غیرمتمرکز سی و یکمین المپیاد علمی دانشجویی اعلام شد
روایتی از غدیر فراتر از یک واقعه تاریخی در کتاب «زیارت غدیریه»
چطور فوتبال به سلاح مخفی پنتاگون تبدیل شد؟
ثبت نام کودکان این کشور در اینستاگرام و تیک تاک ممنوع شد
آهنگ جدید علیرضا قربانی برای ایران منتشر شد
تصاویر کاتالوگ بزرگترین تولیدکننده آنتیبادی جنجال آفرین شد
نمایشگاه عکس فیلمهای احمدرضا درویش با عنوان «سرزمین خورشید» افتتاح شد
ریاکاریهای بنی عباس کتاب و منتشر شد
هوش مصنوعی ایلان ماسک طی ۴ روز یک جهان را نابود کرد
آیتالله فیاض رحلت کرد/ مرجعی که آیتالله خویی او را نور چشمش می دانست
غدیر حلقهای است که سنتهای مذهبی را به فرهنگ ملی پیوند میزند
درخواست جمعی از اساتید حوزه علمیه برای دفن امام شهید در شهر مقدس قم
غدیر؛ واقعهای فراتر از تاریخ با ابعاد کلامی و تمدنی
مداح بحرینی سلب تابعیت شده به ایران میآید
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.