ورود کاربران VIP سرزمین دانلود، مرجع دانلود و آموزش رایگان نرم افزار

منوی سایت



به چالش کشیده شدن قوانین فیزیک، با کشف یک حالت جدید در مواد

 

 

 

 

دانش حد و مرزی نمیشناسد. ده ها سال دانشمندان ادعا میکنند که سرعتی بالاتر از سرعت نور ممکن نخواهد بود. اما ناگهان ذره ای به نام بوزون کشف میشود که از نور هم سریع تر حرکت میکند. و به این ترتیب تمام معادلات در هم میریزد.

 

اکنون نیز چالشی بزرگ در هنگام آزمایشات تحقیقاتی پیش آمده که ممکن است تمام اصول فیزیک را زیر سوال ببرد. اتفاقی که ممکن است باعث کشف نوع جدیدی از حالت در مواد شود.

 

اما داستان از کجا شروع شد؟

 

در طی 20 سال گذشته دانشمندان در هنگام سرد کردن ترکیبات اورانیوم تا حد صفر مطلق (یا همان منفی 273 درجه سلسیوس) ، با نوعی از قطعی‌های مکرر روبرو شده‌اند که می‌تواند نوید بخش ماهیتی تازه در مواد باشد. جالب است بدانید زمانی که ترکیب URu2Si2 به صفر کلوین نزدیک می‌شود از میزان بی‌نظمی (آنتروپی) سیستم به طرز قابل ملاحظه‌ای کاسته می‌شود و در عین حال به نظر می‌رسد که مولکول‌ها در حالتی خاص که هنوز برای دانشمندان جای پرسش دارد، گرما از خود متصاعد می‌کنند.

توضیح احتمالی این فرایند را میتوان در مقاله‌ای که پروفسور و فیزیکدان برجسته "پیر کولمن" مدتی پیش در مجله Nature به چاپ رساند مشاهده کرد. وی پس از مدتها تحقیق و بررسی به این جمع‌بندی رسیده است که در چنین وضعیتی مولکولها در حالت گذار یا انتقال از حالتی به حالتی دیگر قرار می‌گیرند، درست مانند وضعیتی که آب در حال تبدیل شدن به یخ طی می‌کند. و در این حالت، ماهیتی عجیب می‌گیرند. البته این فرایند رویداد تازه‌ای نیست و قبلا نیز مشاهده شده بود، هرچند که دانشمندان از ماهیت آن بی‌اطلاع بودند.

 

 

Piers Coleman



محققان دائماً در تلاش برای یافتن حالات تازه در مواد هستند که دارای خصوصیاتی همچون ابررسانایی باشد تا به این وسیله بتوانند راه‌های جدیدی برای انتقال و حرکت الکترونها بیابند. برای نمونه، هفته گذشته مطلع شدیم که دانشمندان با کشف خصوصیات تازه‌ی الکترونیکی و بهره از ابررایانه‌ها در شبیه سازی شرایط، موفق به ساخت سلول‌های خورشیدی نوآورانه‌ای شده‌اند. بدین ترتیب با کشف خصوصیات تازه‌ موادی که می‌توانند تحت شرایط سخت فعل و انفعال از خود نشان دهند، فیزیک‌دانان تئوری پرداز مثل کولمن می‌توانند معادلات فیزیکی-ریاضی را نوشته و برای همکاران خود که در آزمایشگاه‌ها مشغول به کار عملی و علمی هستند ارسال کنند تا صحت و سقم این موارد را بررسی کنند.

 


حالت فیزیکی جدید تقارن‌های فیزیکی را دست خوش تغییر قرار می‌دهد، همان تقارن‌هایی که در زندگی روزمره به کار می‌گیریم. مثلاً اگر جسمی کروی را حول محورش چرخش دهیم، این چرخش به هر میزان و درجه‌ای که باشد باز هم جسم ما همان شکل اول را خواهد داشت. در حالی که چنین وضعیتی برای یک جسم معکبی در هر 90 درجه چرخش صادق است. پس می‌توان چنین استنباط کرد که جسم مکعب در هر 90 درجه به تقارن چرخشی می‌رسد. تقارن چرخشی عبارتست از گونه‌ای از تقارن که در آن با چرخش جسم حول محور تقارن خود به اندازه‌ی مشخص شکل آن عوض نشود. در عین حال مغناطیس دارای تقارن شکسته است که درک آن برایمان کمی دشوارتر است. این ماهیت در بین فیزیکدان‌ها به تقارن «بازگشت در زمان» یا «بازگشتی» معروف است. بنا به این نظر، اجسام حرکات رفت و برگشتی در زمان دارند، «درست مانند عقب و جلو رفتن در یک فیلم سینمایی». بدین ترتیب هر زمان که فیلم ویدئو را به عقب ببریم، میدان مغناطیسی ایجاد شده، موجب حرکت در جهت معکوس می‌شود و آنگاه باید دوباره زمان را معکوس کنیم تا به حالت قبلی بازگردیم.

آنچه که محققان از ترکیب اورانیوم کشف کردند تقارن دوگانه‌ی بازگشتی بوده است. فیزیکدانان این ماهیت جدید را تقارن Hastatic Order نام نهاده‌اند که به خوبی می‌تواند حالت اجسام را نشان دهد. واضح است که هنوز هیچ ماشین زمانی در دست نیست که بتوان برای آزمایش صحت و سقم این موضوع از آن استفاده کرد، اما داده‌های بدست آمده از ابزارهای برخورد دهنده‌ی ذرات در ایالات متحده و ژاپن حاکی از آن است که شواهد بدست آمده می‌تواند صحت این تئوری را تصدیق و تایید کند. در واقع این یافته‌ها را می‌توان شبیه پیدا کردن جذر عدد منفی یک (1-) دانست. ماهیتی ریاضی که عملاً وجود خارجی ندارد ولی از منظر علم ریاضیات می‌تواند به ما در حل مسائل گوناگون کمک کند.

 


کولمن در توضیح این حالت می افزاید: «مواد در طبیعت بر دو دسته‌اند. دسته اول در صورت مواجهه با معکوس شدن به خود بازمی‌گردند، درست مانند سنگ مرمری که دائما در اطراف یک مسیر دایره‌ای چرخ می‌زند. در حالی که دسته‌ی دوم در برابر معکوس کردن زمان، دو برابر به حالت اولیه خود بازمی‌گردد که الکترون‌ها از این دسته‌اند». برای توضیح بیشتر می‌توان به قیاس فیزیکی که در آن یک سنگ مرمرین بر روی نوار موبیوس می‌چرخد اشاره کرد که می‌تواند علی‌رغم مسیر حرکت وارونه‌اش به نقطه‌ی آغازین بازگردد.

این تئوری جدید شامل چرخش الکترون‌ها، تقارن بازگشت دوگانه و نمایش‌های چهارگانه‌ی تقارن بازگشتی در زمان می‌شود. کولمن همچنین هشدار می‌دهد که هیچ نمونه‌ی فیزیکی خوبی از این دست وجود ندارد، اما می‌توان آن را چیزی شبیه به تصویر متحرک زیر تصور کرد:

 

 

 


پیامد کشف این ماهیت جدید چیست؟ به اعتقاد کولمن، این پرسش مانند آن است که از مایکل فارادی (که سالها به تحقیق پیرامون مفاهیم اولیه میدان‌های الکترومغناطیسی پرداخته و آن را در فیزیک بنیان نهاده و اختراعاتش در زمینه دستگاه‌های چرخنده الکترومغناطیس اساس فناوری موتور الکتریکی را پی ریزی کرده است) بپرسیم که تحقیقات او چگونه می‌تواند بر موتورهای بخار تاثیر بگذارد! هر چند که این محقق معتقد است که ما در میانه‌ی «انقلاب کوانتوم» به سر می‌بریم و موارد بسیار تازه‌ و زیادی وجود دارد که هنوز کشف نشده و انتظار ما را می‌کشند. خوشبختانه، تمامی این حرف‌های قلمبه و سلمبه‌ علمی بدان معنی است که در آینده ای نه چندان دور، موضوعات علمی تخیلی مثل سفر در زمان و لیزرهای قدرتمند به واقعیت خواهند پیوست!

وی در پایان می‌افزاید، «هنوز 200 سالی مانده تا بشر درک درستی از مکانیزم‌های کلاسیک و ماهیت انرژی بدست آورد. مکانیزم‌های کوانتوم تنها صد سال سابقه دارند و هنوز به بلوغ نرسیده‌اند، اما ایده‌هایی بسیاری وجود دارد که تازه متولد شده».

 

هر چند هنوز تعریف و توضیح دقیقی در مورد این کشف جدید وجود ندارد، اما دانشمندان انتظار دارند این کشف در طی 20 یا 30 سال آینده بسیاری از قوانین فیزیک را دچار تغییر و دستخوش کند.

 

 

منبع : وب پارسی


( 15 کامنت - مشاهده کامنت ها )



 



سوالات و نظرات کاربران در مورد این مطلب (15)

  1. ع ب

    مطالب نوشته شده هیچ پشتوانه ی علمی ندارند و غلطهای علمی بسیاری در آنها دیده میشود. برای نمونه نویسنده نمیداند بوزون چیست و سرعت بیش از C را به آن نسبت میدهد که کاملاً نادرست است. علم، خصوصاً علوم پایه [...] کشکی نیست. این مطالب برای [...] کسانی که از خواندن آن شگفت زده شدند کاربرد دارد؛ محض سرگرمی. با سپاس


    سرزمین دانلود :
    [بخش هایی از این کامنت حذف شده است]
  1. lindsalimi.mihanblog.com

    سلام. واقعا هم از خوندن این مطلب لذت بردم هم از حرف هایی که دوستان گفتند... سپاسگذارم. من فکر میکنم همه چی هر چیزی که امروز به فکر بشر میرسه روزی به واقعیت تبدیل میشه و این فراتر از علمی هست که انسانها تصور میکنند. همه کشفیات انسان همه این علم های فیزیک و فلسفه و ریاضیات و کوانتوم و هرچیزی که بشر با اونا تونسته پیشرفت کنه روزی هیچ معنا و مفهومی نخواهند داشت.
  1. محمد مهدی

    واقعا ازتون تشکر میکنم بخاطر چنین سایتی..........
  1. f16

    فیزیک کوانتوم را می توان با نظریه های انیشتین مقایسه کرد! مطمئن باشید علنی تر میشود
  1. banooye khial

    عالیه... اما هیچ کس باور نمیکنه. حتی استادای فیزیک. ای کاش علنی تر بشه
  1. رضا جمالزاده

    بابا ما یه فیزیک داریم توش موندیم. این به ما چه ربطی داره.
  1. رضا

    بهتره یادمون باشه هرچیزی ممکنه. علم روز به روز پیشرفته و پیشرفته تر میشه و گهگاهی با اکتشافات جدید میفهمند کشف های قبلی یک اشکالاتی داشتند یا دانشمندان یک اشتباهاتی کردند. این از نظر علمی که نمیشه ردش کرد. از نظر دینی هم اگر اشتباه نکنم یک حدیث هست که تمام علومی که انسان کشف میکنه تا قیامت تنها 1/27 علمه و انسان میتونه اونقدر کشف کنه. حالا مایی که فکر میکنیم پیشرفته ایم آره تو زمان خودمون شاید پیشرفته به نظر بیایم ولی با دونستن جمله بالا میفهمیم که هنوز به هیچ جا نرسیدیم و هنوز رو پله اول هستیم
  1. Alef

    قوانین فیزیک کشک نیستند.. ولی مثل استدلال استقرایی هستند.. یعنی بر اساس رفتار مواد گفته شده اند.. و ممکن است این قوانین بدون در نظر گرفتن همه مواد شکل گرفته باشه.. طبیعتا وقتی مواد تازه و کشف نشده ای وجود داشته باشد این قوانین آن ها را شامل نمیشود..
  1. رهگذر

    با سلام و تشکر به خاطر سایت خوبتون. دوستان بیایید به نظر هم احترام بگذاریم. هیچ چیزی صددرصد نیست
  1. محمدرضا

    این مطالب درسته، بهتره کتاب (کرم چاله ها) رو هم بخونید که خیلی جالبه، در مورد بعد چهارم و تونل های زمان بحث می کنه. اگه علم بتونه اینا رو عملی کنه واقعا محشر می شه !!!
  1. یه بنده خدا

    با آرزوی ایرانی آباد. من شک ندارم مطالبم را اگه یه شخص معروف میگفت آقای مهدی و امثالهم اینگونه عکس العمل نشان نمی دادن. امان از بعضیا که تا یه نفر با مدرک بالای علمی چیزی گفت قبولش میکنن. بابا ما مسلمانیم پس دقت کنیم اکتشافات و نظریات علمی را از دریچه دین بنگریم. برفرض مثال آن دانشمند مشهور غربی که با آن نظریه بینگ بنگ خودش خیلی ها رو دنبالش کشونده. درحالیکه خدا تو قران میگه اول زمینو خلق کردم سپس هفت آسمونو . یه زمانهایی میگفتن ماده چهار حالت داره و امروز اونو رد کرده یه چیزه دیگه میگن. فراموش نکنیم یه ساعت تفکر بهتر از هفتاد سال عبادته. به قول حضرت سعدی مراد ما نصیحت بود و گفتیم... حوالت با خدا کردیم و رفتیم. راستی بهتره آستانه تحمل مون رو بیشتر کرده و عفت کلام رو رعایت بکنیم. با تشکر فراوان از مدیر محترم سایت به خاطر درج نظراتم.
  1. leila

    فیزیک کوانتوم دریچه های بیشماری به دنیای ناشناخته های فیزیک گشوده است. به نظر من اگر فلسفه و فیزیک دست به دست هم بدهند، گره های کور بسیار زیادی در عرصه های مختلف علوم باز خواهد شد. نمونه اش را در بحث جهان های موازی و نظریه ی ریسمان ها شاهدیم.
  1. مهدي

    دمت گرم خداييش جوابشو خوب دادي. آقا هركسي بايد بره توي حيطه كاري خودش نظر بده
  1. یه نفر

    آقای بنده خدای محترم. این مطالب مربوط به فیزیکه. شما که هیچ اطلاعاتی از فیزیک نداری لطفا این نظرات رو نفرمایید. چون از طرف کسانی که با فیزیک آشنا هستن مورد تمسخر قرار میگیری... به این خاطر میگم که بری فیزیک بخونی... حرف شما یعنی فیزیک همش کشکه! و این یعنی پیشرفتهای امروز بشر همش رو هوا و شانسی بوده و فیزیکدانا یه چیزی گفتن و گرفته...!!
  1. یه بنده خدا

    با تشکر فراوان از عرضه مطالب سودمند.
    بهتره بدانید ماده در اصل از چهار حالت خارج نیست و از ترکیب این چهار حالت به نسبتهای مختلف یک شی به وجود میاد. حالت آب باد خاک آتش (مثلا امروزه به چیزیکه منشا آن آب باشد مایع گویند)
    و اما چیزی که مخلوطی از این چهار چیز باشد برایش یک یا چند اسم در زبانهای مختلف اطلاق میشود. در حالیکه منظور و مقصود از آن اسم و اطلاق یک چیز است. مثلا خودمان را در نظر بگیریم که مخلوطی از آن چهار چیز هستیم (استخوان که منشا آن از خاک است یا خون که منشا آن آب است)
    حال یک یا چند دانشمند یک شی را کشف کرده و گمان میکنند یا باور میکنند حالتی دیگر از ماده را کشف کرده اند. در حالی که آن برداشت اشتباه میباشد چون ماده همانطوریکه در ابتدای این مطلب عرض کردم از چهار حالت به هیچ وجه خارج نیست. هرچند از ترکیب آنها چیز جدیدی به وجود بیاید. والله اعلم بالصواب




نکات مهم :

- قبل از طرح سوال یا مشکل خود، کامنت سایر کاربران و پاسخ آنها را مطالعه کنید.
- لطفا فارسی تایپ کنید. امکان بررسی کامنت های پینگلیش وجود ندارد.
- پاسخ سوالات از طریق ایمیل و SMS نیز ارسال میشود. لطفا مشخصات خود را دقیق وارد کنید.

* نام 
آدرس ايميل (برای دریافت پاسخ از طریق ایمیل)
* شماره موبایل (برای دریافت پاسخ از طریق SMS)
توجه: ایمیل و موبایل شما فقط برای دریافت پاسخ سایت بوده و نمایش داده نمیشود.
* متن

* کد امنیتی
کد امنیتی


(اگر کد امنیتی واضح نیست، روی آن کلیک کنید تا عوض شود)
 


توجه : نظر شما بعد از تایید از طرف سایت، نمایش داده خواهد شد.
سرزمین دانلود، مرجع دانلود و آموزش نرم افزار

سرزمین دانلود را دنبال کنید !

عضویت در خبرنامه سرزمین دانلود

با وارد کردن ایمیل خود و سپس تایید آن، جدیدترین مطالب و نرم افزار ها برای شما ارسال می شود:



------------------------------------------