سال 2011 در حالي به پايان ميرسد كه رويدادها و اكتشافاتي بزرگ در دنياي فيزيك، برخي از مهمترين نظريههاي علمي اين رشته را با چالشهاي جدي مواجه كرده است. امكان شكست سرعت نور توسط نوترينوها و احتمال كشف ذره بوزون هيگز، سرتيتر بخشي از هيجانانگيزترين خبرهاي علمي در يكي از چالشخيزترين سالهاي دانش فيزيك بودند.
به گزارش سرويس علمي خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا)، البته اينها تنها برخي از اكتشافات پژوهشي جدي سال 2011 هستند كه سايت Physics World در فهرست برترين دستاوردهاي فيزيك اين سال قرار داده، در حالي كه يك پژوهش در مورد اصول مكانيك كوانتومي، صدرنشين اين فهرست قرار گرفته است.
تغيير معاني سنجشهاي كوانتومي
جايگاه اول اين دستاوردهاي تحقيقاتي به «آفريم اشتاينبرگ» و همكارانش در دانشگاه تورنتوي كانادا براي كار تجربي آنها بر روي اصول مكانيك كوانتومي اختصاص يافته كه با استفاده از شيوهاي موسوم به «سنجش ضعيف» براي اولين بار توانستند مسيرهاي متوسطي از تك فوتونها را كه از ميان يك آزمايش شكاف دوتايي يانگ عبور ميكردند، پيگيري كنند.
سنجش تابع موج
محققان شوراي تحقيقات ملي كانادا با استفاده از سنجش ضعيف به طراحي نقشه از تابع موج يك گروه از فوتونهاي يكسان بدون تخريب آنها پرداختند. اين در حالي است كه در پرتونگاري مقطعي كوانتومي، تابع موجي پس از نقشهبرداري از بين ميرود.
پنهان شدن در فضا و زمان
در جايگاه سوم اين دستاوردها دو تيم از دانشگاه كورنل آمريكا به سرپرستي «الكساندر گائتا» و «امپريال» كالج لندن به رهبري مارتين مككال قرار دارند. تيم مككال امسال به انتشار يك تحليل نظري از چگونگي پوشش دادن يك رويداد در زمان و مكان پرداختند. چند ماه بعد، گائتا و تيم وي دست به ساخت دستگاهي زدند كه با استفاده از دو لنز شكافنده زمان به اين كار پرداختند.
اندازهگيري جهان با استفاده از سياهچالهها
دانشمندان دانشگاه كپنهاگ دانمارك و دانشگاه كوئينزلند استراليا براي استفاده از ابرسياهچالهها به عنوان شمعهاي استاندارد براي ايجاد سنجشهاي دقيق از فواصل كيهاني در اين جايگاه قرار گرفتهاند. اين كار از آنجايي اهميت دارد كه هستههاي كهكشاني فعال كه نيروي خود را از اين سياه چالههاي دريافت ميكنند، در تمام بخشهاي جهان ديده شده و برخلاف ابرنواخترها كه اكنون به عنوان شمعهاي كهكشاني مورد استفادهاند، نور به دست آمده از اين هستهها مدت زمان بيشتري به روشنايي ادامه ميدهند.
تبديل تاريكي به نور
تيم كريستوفر ويلسون از دانشگاه فناوري «چالمرز سوئد» به همراه فيزيكداناني از ژاپن، استراليا و آمريكا توانستند براي اولين بار اثر ديناميكي كازيمير را در آزمايشگاه مشاهده كنند. اين اثر زماني روي ميدهد كه يك آينه با چنان سرعتي در ميان يك خلاء حركت ميكند كه يك جفت فوتون مجازي از هم جدا شده و فوتونهاي واقعي قابل شناسايي ايجاد ميكنند.
دماي دوران اوليه جهان
كمي پس از انفجار بزرگ، جهان يك مايع پيچيده از كواركها و گلئونهاي آزاد بود كه در نهايت متراكم شده پروتونها و نوترونهاي امروزي را تشكيل دادند.
به گزارش ايسنا، رتبه ششم فهرست 10 دستاورد برتر امسال به تيمي از فيزيكدانان آمريكا، هند و چين تعلق دارد كه بهترين محاسبات اين دماي چگالش را تا كنون با دو تريليون درجه كلوين! انجام دادهاند.
درك نوسان نوترينو
تيمي از فيزيكدانان بينالمللي در سال 2011 بر روي آزمايش T2K در ژاپن به كار پرداخته و در آن يك پرتو از نوترينوهاي موآن را در عمق 300 كيلومتري زيرزمين به يك آشكارساز پرتاب كردند. دانشمندان در آنجا دريافتند كه شش نوترينو به نوترينوهاي الكتروني تغيير يافته يا نوسان پيدا كردهاند. اگرچه اندازهگيريها به اندازه كافي براي ادعاي كشف نوسان نوترينوي موآن به الكترون كافي نبود، اما اين بهترين شاهد تاكنون از امكان نوسان يك طعم نوترينو به نوع ديگر محسوب ميشود.
ورود ليزر زنده به زندگي انسانها
مالت گاتر و يئوك هيون يون، از دانشكده پزشكي هاروارد آمريكا در تجربهاي جالب از فيزيك زيستي توانستند براي اولين بار ليزري از يك سلول بيولوژيكي زنده بسازند. با تابش نور شديد آبي به مولكولهاي پروتئين فلورسنت سبز درون يك سلول كبد جنيني، اين مولكولها به توليد يك نور شديد، تكرنگ و جهتدار ميپردازند. اين سلولها همچنين از اين آزمايش جان سالم بدر بردند كه ميتواند به تشخيص سلولهاي سرطاني از سلولهاي سالم در بدن كمك كند.
ساخت يك رايانه كوانتومي كامل بر روي يك تراشه
محققان دانشگاه كاليفرنيا در سانتا باربارا جايگاه نهم اين دستاوردها را براي ساخت اولين تراشه كه يك نسخه كامل از معماري فون نيومان را بر روي خود جاي داده، بدست آوردهاند. اين دستگاه جديد كه مبتني بر مدارهاي ابررسانا و يكپارچه بر روي يك تراشه بوده، براي اجراي دو الگوريتم مهم محاسبه كوانتومي مورد استفاده قرار گرفتهاست.
مشاهده آثار ناب از انفجار بزرگ
دانشمندان دانشگاه كاليفرنيا در سانتاكروز و دانشگاه سنتمايكل ورمونت براي اولين بار موفق به شناسايي نشانههايي از ابرهاي گازي شدند كه آثار خالص انفجار بزرگ هستند. برخلاف ابرهاي ديگر در جهان دور كه حاوي عناصر ايجاد شده توسط ستارگان هستند، اين ابرها تنها از هيدروژن، هليوم و ليتيوم حاصل از انفجار بزرگ برخوردارند. اين ابرها در كنار ارائه شواهد محكمتري از فرضيه انفجار بزرگ، همچنين بينش بهتري از مواد اوليه ستارگان و كهكشانهاي اوليه به دست ميدهند.
منبع: ايسنا
به گزارش سرويس علمي خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا)، البته اينها تنها برخي از اكتشافات پژوهشي جدي سال 2011 هستند كه سايت Physics World در فهرست برترين دستاوردهاي فيزيك اين سال قرار داده، در حالي كه يك پژوهش در مورد اصول مكانيك كوانتومي، صدرنشين اين فهرست قرار گرفته است.
تغيير معاني سنجشهاي كوانتومي
جايگاه اول اين دستاوردهاي تحقيقاتي به «آفريم اشتاينبرگ» و همكارانش در دانشگاه تورنتوي كانادا براي كار تجربي آنها بر روي اصول مكانيك كوانتومي اختصاص يافته كه با استفاده از شيوهاي موسوم به «سنجش ضعيف» براي اولين بار توانستند مسيرهاي متوسطي از تك فوتونها را كه از ميان يك آزمايش شكاف دوتايي يانگ عبور ميكردند، پيگيري كنند.
سنجش تابع موج
محققان شوراي تحقيقات ملي كانادا با استفاده از سنجش ضعيف به طراحي نقشه از تابع موج يك گروه از فوتونهاي يكسان بدون تخريب آنها پرداختند. اين در حالي است كه در پرتونگاري مقطعي كوانتومي، تابع موجي پس از نقشهبرداري از بين ميرود.
پنهان شدن در فضا و زمان
در جايگاه سوم اين دستاوردها دو تيم از دانشگاه كورنل آمريكا به سرپرستي «الكساندر گائتا» و «امپريال» كالج لندن به رهبري مارتين مككال قرار دارند. تيم مككال امسال به انتشار يك تحليل نظري از چگونگي پوشش دادن يك رويداد در زمان و مكان پرداختند. چند ماه بعد، گائتا و تيم وي دست به ساخت دستگاهي زدند كه با استفاده از دو لنز شكافنده زمان به اين كار پرداختند.
اندازهگيري جهان با استفاده از سياهچالهها
دانشمندان دانشگاه كپنهاگ دانمارك و دانشگاه كوئينزلند استراليا براي استفاده از ابرسياهچالهها به عنوان شمعهاي استاندارد براي ايجاد سنجشهاي دقيق از فواصل كيهاني در اين جايگاه قرار گرفتهاند. اين كار از آنجايي اهميت دارد كه هستههاي كهكشاني فعال كه نيروي خود را از اين سياه چالههاي دريافت ميكنند، در تمام بخشهاي جهان ديده شده و برخلاف ابرنواخترها كه اكنون به عنوان شمعهاي كهكشاني مورد استفادهاند، نور به دست آمده از اين هستهها مدت زمان بيشتري به روشنايي ادامه ميدهند.
تبديل تاريكي به نور
تيم كريستوفر ويلسون از دانشگاه فناوري «چالمرز سوئد» به همراه فيزيكداناني از ژاپن، استراليا و آمريكا توانستند براي اولين بار اثر ديناميكي كازيمير را در آزمايشگاه مشاهده كنند. اين اثر زماني روي ميدهد كه يك آينه با چنان سرعتي در ميان يك خلاء حركت ميكند كه يك جفت فوتون مجازي از هم جدا شده و فوتونهاي واقعي قابل شناسايي ايجاد ميكنند.
دماي دوران اوليه جهان
كمي پس از انفجار بزرگ، جهان يك مايع پيچيده از كواركها و گلئونهاي آزاد بود كه در نهايت متراكم شده پروتونها و نوترونهاي امروزي را تشكيل دادند.
به گزارش ايسنا، رتبه ششم فهرست 10 دستاورد برتر امسال به تيمي از فيزيكدانان آمريكا، هند و چين تعلق دارد كه بهترين محاسبات اين دماي چگالش را تا كنون با دو تريليون درجه كلوين! انجام دادهاند.
درك نوسان نوترينو
تيمي از فيزيكدانان بينالمللي در سال 2011 بر روي آزمايش T2K در ژاپن به كار پرداخته و در آن يك پرتو از نوترينوهاي موآن را در عمق 300 كيلومتري زيرزمين به يك آشكارساز پرتاب كردند. دانشمندان در آنجا دريافتند كه شش نوترينو به نوترينوهاي الكتروني تغيير يافته يا نوسان پيدا كردهاند. اگرچه اندازهگيريها به اندازه كافي براي ادعاي كشف نوسان نوترينوي موآن به الكترون كافي نبود، اما اين بهترين شاهد تاكنون از امكان نوسان يك طعم نوترينو به نوع ديگر محسوب ميشود.
ورود ليزر زنده به زندگي انسانها
مالت گاتر و يئوك هيون يون، از دانشكده پزشكي هاروارد آمريكا در تجربهاي جالب از فيزيك زيستي توانستند براي اولين بار ليزري از يك سلول بيولوژيكي زنده بسازند. با تابش نور شديد آبي به مولكولهاي پروتئين فلورسنت سبز درون يك سلول كبد جنيني، اين مولكولها به توليد يك نور شديد، تكرنگ و جهتدار ميپردازند. اين سلولها همچنين از اين آزمايش جان سالم بدر بردند كه ميتواند به تشخيص سلولهاي سرطاني از سلولهاي سالم در بدن كمك كند.
ساخت يك رايانه كوانتومي كامل بر روي يك تراشه
محققان دانشگاه كاليفرنيا در سانتا باربارا جايگاه نهم اين دستاوردها را براي ساخت اولين تراشه كه يك نسخه كامل از معماري فون نيومان را بر روي خود جاي داده، بدست آوردهاند. اين دستگاه جديد كه مبتني بر مدارهاي ابررسانا و يكپارچه بر روي يك تراشه بوده، براي اجراي دو الگوريتم مهم محاسبه كوانتومي مورد استفاده قرار گرفتهاست.
مشاهده آثار ناب از انفجار بزرگ
دانشمندان دانشگاه كاليفرنيا در سانتاكروز و دانشگاه سنتمايكل ورمونت براي اولين بار موفق به شناسايي نشانههايي از ابرهاي گازي شدند كه آثار خالص انفجار بزرگ هستند. برخلاف ابرهاي ديگر در جهان دور كه حاوي عناصر ايجاد شده توسط ستارگان هستند، اين ابرها تنها از هيدروژن، هليوم و ليتيوم حاصل از انفجار بزرگ برخوردارند. اين ابرها در كنار ارائه شواهد محكمتري از فرضيه انفجار بزرگ، همچنين بينش بهتري از مواد اوليه ستارگان و كهكشانهاي اوليه به دست ميدهند.
منبع: ايسنا
نظرات شما عزیزان:
ادامه مطلب