هفت کشف مبهوت کننده علم فیزیک

هفت کشف مبهوت کننده علم فیزیک

هفت کشف مبهوت کننده علم فیزیک

علم فیزیک به تازگی توانسته است بخشهایی از قسمتهای نامحسوس

و غیر قابل مشاهده جهان را برای انسانها آشکار سازد.

از گره زدن رشته های نوری تا کشف ضد ماده.

نشریه لایو ساینس هفت مورد

از شگفت انگیزترین اکتشافات جدید علم فیزیک را معرفی می کند.

 

محصور کردن اشباح:

هفت کشف مبهوت کننده علم فیزیک

یکی از غریب ترین پیش بینی های نظریه کوانتوم این است

که می توان ذرات را به دام انداخت و به این شکل حتی اگر ذرات در فضا از یکدیگر جدا شوند

زمانی که پدیده ای در رابطه با یکی از آنها رخ دهد،

ذره دیگر نیز نسبت به آن پدیده از خود واکنش نشان می دهد.

دانشمندان در ژوئن سال گذشته اعلام کردند

موفق به اندازه گیری میزان درگیری ذرات در نوعی جدید از سیستم ذره ای شده اند،

سیستمی متشکل از دو جفت ذره مرتعش.

این اولین باری است که دانشمندان توانسته اند الگوی حرکتی ذرات محصور شده را به دست آورند.

پدیده ای که می تواند شمایلی از جهانی بزرگتر به شمار رود

 

گره زدن نور:

هفت کشف مبهوت کننده علم فیزیک

شاید اینگونه به نظر آید که نور در مسیری مستقیم حرکت می کند

اما به تازگی روشی برای گره زدن آن ابداع شده است.

در ژانویه سال جاری محققان گزارش دادند

با استفاده از هلوگرامی که کنترل آن به عهده رایانه بوده است

توانسته اند پرتوهای نور لیزر را گره بزنند. هولوگرام که جریان نور را کنترل می کند

به شکلی ساخته شده بود تا بتواند نور را در شکل و مسیری ویژه هدایت کند.

در این کشف از دامنه ای از علم ریاضی به نام نظریه گره برای مطالعه بر روی گره های به دست آمده

بر روی نور استفاده شد.

کشف	توضیح مختصر
نظریه نسبیت اینشتین	زمان و فضا نسبی هستند و جاذبه می‌تواند نور را خم کند.
مکانیک کوانتومی	رفتار ذرات زیراتمی غیرقابل پیش‌بینی و احتمالاتی است.
تشخیص امواج گرانشی	لرزش‌های فضازمان ناشی از برخورد سیاه‌چاله‌ها یا ستارگان نوترونی.
ذرات بنیادی (کوآرک‌ها و لپتون‌ها)	تمام ماده از ذرات بنیادی تشکیل شده است که خواص آن‌ها قوانین بنیادین را شکل می‌دهد.
اثر فوتوالکتریک	نور می‌تواند الکترون‌ها را از سطح فلز جدا کند، پایه نظریه کوانتوم نور.
انبساط جهان	کیهان در حال گسترش است و کهکشان‌ها از هم دور می‌شوند.
ماده تاریک و انرژی تاریک	حدود ۹۶٪ کیهان از ماده و انرژی تاریک تشکیل شده که قابل مشاهده نیستند.

خلق ذره جدیدی از ضد ماده:

هفت کشف مبهوت کننده علم فیزیک

به واسطه برخورد دادن دو ذره با یکدیگر در سرعتی نزدیک

به سرعت نور در یک برخورد دهنده اتمی، دانشمندان نوعی جدید

از ماده که تا به حال هرگز مشاهده نشده بود را خلق کردند:

آنتی هایپرتریتون. این ذره از جهات مختلفی بسیار شگفت انگیز است

زیرا یک ماده عادی نبوده و یک ضد ماده است که هر زمان با ماده عادی تماس برقرار کند

آن را نابود خواهد ساخت. همچنین آنتی هایپرتریتون ذره ای است

که به آن ماده بیگانه می گویند

زیرا از بخشهای نادری ترکیب شده است که کوارکهای بیگانه نام دارند.

 

ساخت نقاط مغناطیسی شناور برای رسیدن به انرژی هسته ای کیهانی:

هفت کشف مبهوت کننده علم فیزیک

انرژی هسته ای، ترکیب هسته اتم ها در داخل ستاره ها یکی از اهداف طولانی مدت است

که انسانها در پی دستیابی به آن بوده و هستند.

در صورتی که دانشمندان بتوانند به این انرژی دست یابند

در واقع به منبعی قدرتمند از انرژی که

از تاثیرات منفی زیست محیطی اندکی برخوردار است، رسیده اند.

در ژانویه سال ۲۰۱۰ دانشمندان با اعلام ساخت مغناطیسهای شناوری که قادرند

شرایط مورد نیاز برای تولید این انرژی را فراهم آورد

یک قدم به دستیابی به این منبع انرژی نزدیکتر شدند.

 

نور ماده را تا می کند:

هفت کشف مبهوت کننده علم فیزیک

در حالی که مشاهده منحرف کردن یا خمیده کردن نور به واسطه ماده امری طبیعی به شمار می رود،

دیدن خم شدن ماده توسط نور یکی از عجیب ترین پدیده هایی است

که فیزیکدانان به تازگی شاهد آن بوده اند.

این پدیده طی آزمایشی در ماه مارچ سال جاری گزارش شده است

که طی آن دانشمندان رشته هایی از روبانهای نانو ذرات را با برخورد دادن

پرتوهای نور به شکل مارپیچ درآوردند.

 

سه قلوهای شگفت انگیز:

هفت کشف مبهوت کننده علم فیزیک

دانشمندان با استفاده از اتمهای لیتیوم توانستند

یکی از سمبلهای باستانی ریاضی را به نام “حلقه های برومین” بازخلق کنند.

این حلقه ها سه حلقه درهم هستند

که در صورت برداشتن هر یک از آنها، هر سه حلقه از یکدیگر جدا خواهند شد.

فیزیکدانان از گذشته می دانستند

که ذرات از توانایی تشکیل دادن چنین حلقه هایی برخوردارند

اما تا کنون هیچکس موفق به خلق این سمبل نشده بود.

این حلقه ها در دسامبر ۲۰۰۹ و چهل سال پس از اولین پیش بینی

فیزیکدانان از این ویژگی ذرات ارائه شدند.

 

سوپ کوارک-گلون:

هفت کشف مبهوت کننده علم فیزیک

یکی دیگر از بخشهای شگفت انگیز علم فیزیک

نیز به واسطه برخورد دهنده “بروکهاون” در فوریه سال جاری کشف شد.

این برخورد دهنده طی آزمایشی توانست ترکیبی

از کوارک – گلون یا سوپ کوارک – گلونی به وجود آورد ترکیبی که

در آن پروتونها و نوترونها به بخشهای سازنده اصلی خود یعنی کوارکها و گلونها شکسته می شوند.

این آزمایش به واسطه برخورد قدرتمند اتم طلا در حرارتی برابر چهار تریلیون

درجه سلسیوس انجام گرفت، شرایطی که حرارت آن از مرکز خورشید

۲۵۰ هزار بار داغتر بوده و با شرایطی که پس از تولد جهان موجود بوده برابری می کند

همچنین این بالاترین حرارتی است که تا به حال بر روی زمین به وجود آمده است.

 

نتیجه گیری

این هفت کشف بنیادی، درک ما از جهان و قوانین طبیعت را متحول کرده‌اند و نشان می‌دهند که کیهان بسیار پیچیده و شگفت‌انگیزتر از آن است که حواس ما می‌توانند درک کنند؛ بنابراین فیزیک مدرن همچنان مسیر کشف اسرار جدید و توسعه فناوری‌های پیشرفته را هموار می‌کند.