بازاریابی سیاسی

آخرين مطالب

کشفی دیرهنگام در فیزیک کلاسیک: امواج صوتی حامل جرم منفی هستند اخبار

کشفی دیرهنگام در فیزیک کلاسیک: امواج صوتی حامل جرم منفی هستند

  بزرگنمايي:

سیاست و بازاریابی - چندصد سال پس از تحکیم اصول پایه‌‌ی فیزیک نیوتونی، دانشمندان دریافته‌‌اند که اصوات حامل مقادیری بسیار جزئی از جرم گرانشی هستند؛ آن هم از نوع منفی.

شاید تابه‌امروز در این تصور بودید که درک ما از فیزیک کلاسیک در طول چهار قرن پس از کشف قوانین مشهور نیوتنی باید تاکنون به اوج خود رسیده باشد. اما سخت در اشتباه هستید؛ چراکه پژوهش‌‌های جدید به‌‌طرز حیرت‌‌آوری نشان از وجود اسراری دارند که گویا در پس این همه سال هنوز از دیدرس ما پنهان مانده‌‌اند. در مقاله‌ای که به‌‌تازگی در Physical Review Letters منتشر شده ‌است، گروهی از دانشمندان استدلال کرده‌اند که امواج صوتی دارای جرم هستند و این یعنی صداها مستقیما می‌‌توانند تحت‌تاثیر جاذبه قرا گیرند. آن‌ها می‌‌گویند که فونون‌‌ها (برانگیزش گرآمدی ‌‌شبه‌‌ذراتی که مسئول انتقال امواج صوتی در یک محیط هستند)، ممکن است تحت‌‌تاثیر میدان گرانشی، مقادیر بسیار ناچیزی جرم از خود نشان دهند. آنجلو اسپوزیتو، نویسنده‌‌ی اصلی این مقاله از دانشگاه کلمبیا می‌‌گوید: ممکن است تصور کنید که چنین نتایجی از دنیای فیزیک کلاسیک می‌‌بایست سال‌‌ها پیش کشف می‌‌شد. این موردی بود که ما نیز به‌‌صورت بسیار اتفاقی بدان برخورد کردیم. اسپوزیتو و همکارانش سال گذشته نیز روی مقاله‌‌ای کار می‌‌کردند که در آن آلبرتو نیکولیس از دانشگاه کلمبیا و ریکاردو پنکو از دانشگاه کارنگی ملون برای اولین‌‌بار این ایده را مطرح کردند که فونون‌‌ها می‌توانند درون اَبَرشاره‌‌ (Superfluid) جرم داشته باشند. بااین‌حال، آخرین مطالعه نشان می‌دهد که این اثر باید برای مواد دیگر نیز صادق باشد؛ از جمله مایعات و جامدات عادی و حتی خود هوا.
اگرچه انتظار می‌‌رود مقدار جرمی که توسط فونون‌‌ها حمل می‌شود، بسیار اندک باشد (چیزی معادل جرم یک اتم هیدروژن )؛ اما این مقدار عملا قابل‌اندازه‌گیری است. بااین‌حال، اگر اقدام به اندازه‌‌گیری این مقدار کنید، با چیزی بسیار متناقض مواجه خواهید شد: جرم فونون‌‌ها منفی است، این بدان معنی است که این ذرات به‌‌جای پایین‌افتادن، به «بالا» می‌‌افتند! در طول زمان، مسیر سیر این ذرات در خلاف میدان گرانشی اجرامی نظیر زمین خواهد بود. پنکو می‌‌گوید: اگر جرم گرانشی آن‌‌ها مثبت می‌‌بود، آن‌‌ها باید به‌‌سمت پایین سقوط می‌‌کردند. اما چون جرم فونون‌‌ها منفی است، پس به بالا صعود می‌‌کنند. جرم فونون‌‌ها منفی است، این بدان معنی است که این ذرات به‌‌جای پایین‌افتادن، به «بالا» می‌‌افتند!
این میزان صعود بسیار اندک است و تاحد زیادی وابسته‌‌به محیطی است که صوت در آن حرکت می‌‌کند. در محیطی مانند آب که صدا در آن باسرعت 1/5 کیلومتر در ثانیه حرکت می‌کند، جرم منفی فونون ممکن است باعث انحراف آن به‌‌اندازه‌‌ی حدود یک درجه در ثانیه شود؛ اما این به‌‌معنای تغییری یک درجه‌ای در فاصله‌‌ای 15 کیلومتری است که اندازه‌گیری آن بسیار دشوار است. باوجود اینکه چنین اندازه‌‌گیری‌‌هایی ممکن است با دشواری زیادی همراه باشند؛ اما انجام آن‌ها همچنان امکان‌‌پذیر خواهد بود. اسپوزیتو اشاره می‌کند که برای تشخیص بهتر جرم فونون‌‌ها، شاید بهتر باشد به‌‌سراغ آن‌‌ها در محیط‌‌هایی برویم که سرعت صوت در آن بسیار پایین است. این امر احتمالا در ابرشاره‌‌ای از هلیوم امکان‌‌پذیر خواهد بود؛ چراکه در آن سرعت، صوت می‌تواند به صدها متر در ثانیه یا کم‌تر نیز برسد. در چنین شرایطی، عبور یک فونون منفرد می‌تواند یک جابه‌‌جایی اندک معادل با ابعاد یک اتم از ماده را در پی داشته باشد. مقاله‌های مرتبط:
هر آنچه باید درمورد قوانین نیوتون و حرکت بدانیم گرانش ممکن است تنها محصولی از مکانیک کوانتوم باشد
درعین حال، به‌‌جای جستجوی اثراتی اندک در موادی نامتعارف، پژوهشگران با مطالعه‌‌ی امواج صوتی بسیار قدرتمند، به‌‌دنبال روش دیگری برای کشف نشانه‌هایی آشکارتر از فونو‌‌ن‌‌های حامل جرم هستند. اسپوزیتو می‌‌گوید که زمین‌لرزه‌ها چنین امکانی را در اختیار ما قرار می‌‌دهند. باتوجه‌به محاسبات او، یک زلزله‌‌ی 9 ریشتری می‌‌تواند انرژی کافی را برای این آزمایش آزاد کند؛ به‌‌گونه‌‌ای که تغییر حاصل‌شده در شتاب گرانشی موج صوتی زلزله می‌تواند با استفاده از ساعت‌های اتمی قابل‌اندازه‌گیری باشد. (اگرچه روش‌های فعلی آن‌‌قدرها حساس نیستند که بتوانند میدان گرانشی یک موج لرزه‌ای را شناسایی کنند؛ اما امید می‌‌رود پیشرفت‌های آتی در فناوری بتواند چنین اندازه‌‌گیری‌‌هایی را ممکن سازند.)
احتمالا کشف این موضوع که امواج صوتی دارای جرم هستند، اثرات چندانی بر زندگی روزمره‌‌ی ما نخواهد داشت. بااین‌‌حال، توجه به این نکته که موضوعی چنین بنیادی توانسته این همه سال از دیدگاه ما مغفول بماند، خود بسیار حائز اهمیت است. ایرا روتستین از دانشگاه کارنگی ملون (که در این مطالعه دخیل نبوده)، می‌گوید: تا پیش از انتشار این مقاله، چنین تصور می‌شد که امواج صوتی، حامل هیچ جرمی نیستند. پس مطابق این دیدگاه، چنین نتیجه‌ای بسیار حائز اهمیت تلقی می‌‌شود. هر زمان با یک دستاورد تازه در فیزیک کلاسیک مواجه می‌شوید، این تصور را با خود دارید که این حقایق می‌‌بایست از مدت‌‌ها پیش به‌‌طور کامل درک می‌‌شده‌اند. پس اگر بادقت بررسی کنید، هنوز هم می‌توانید ایده‌هایی را در علومی بیابید که برای قرن‌‌ها بدان پرداخته شده است. اسپوزیتو هنوز نمی‌‌داند که چرا چنین پدیده‌‌ای قبلا هرگز مشاهده نشده است. او می‌‌گوید: شاید به این دلیل که ما فیزیک‌‌دان‌های سطوح انرژی بالا هستیم، موضوع جاذبه بیشتر در حوزه‌‌ی تخصص ما می‌‌گنجیده است. بااین‌حال، هیچ جادو جنبلی در کار نیست؛ در اصل افراد می‌توانسته‌‌اند این پدیده را سال‌ها پیش‌‌از این نیز کشف کنند.





نظرات شما

ارسال دیدگاه

Protected by FormShield

ساير مطالب

چرا فضانوردان آپولو 10 موفق نشدند روی سطح ماه فرود بیایند؟

معرفی کتاب «فروشگاه همه‌چیز» اثر برد استون

گوگل دوپلکس آماده پاسخ‌گویی به بسیاری از تماس‌ها نیست

زندگی در شهر پریپیات؛ قبل و صبح بعد از فاجعه چرنوبیل

پنج دلیل مهم برای انتخاب شرکت فراتک به‌عنوان طراح سایت مجموعه شما

استرس می‌تواند باکتری‌های مفید روده را دشمن بدن کند؟

دیتر زتچه، مدیرعامل دایملر، بازنشسته شد

کتاب معرفی کنید، از زومیت جایزه بگیرید

پاناسونیک S1R دوربین سال ژاپن شناخته شد

آشکارسازی نیروهای ضعیف با لیزر ساخته‌شده از امواج صوتی

هواوی به‌منظور یافتن جایگزینی برای گوگل پلی، با Aptoide مذاکره می‌کند

مرسدس بنز GLE مدل 2020 با پیشرانه V8 معرفی شد

شباهت سیستم شنوایی اجداد دلفین‌ها و پستانداران سم‌دار

همکاری تریومف و ویلیامز برای تولید موتورسیکلت الکتریکی

رعایت نظم چه تاثیری بر خلق‌وخوی انسان دارد؟

حفره امنیتی بیش از 20 هزار مودم لینکسیس تأیید شد

معرفی هتل‌های سه ستاره در تبریز

ون لوکس تویوتا گرنویا معرفی شد

چرا تولید محتوای متنی همیشه اهمیت دارد؟

ثبت گوشی مسافری تنها با استعلام از سامانه گذرنامه امکان‌پذیر است

آسیب‌پذیری Zombieload، شرکا و همکاران اینتل را کاهش می‌دهد

امضای تفاهم‌نامه باسلام با شرکت ملی پست ایران

اپل مشکل سخت‌افزاری فلکس گیت مک بوک پرو 2016 را رایگان تعمیر می‌کند

چگونه از عملکرد مخرب هوش مصنوعی پیشگیری کنیم؟

پاناسونیک احتمالا هفته آینده از دوربینی فول‌فریم با قابلیت‌های فیلم‌برداری سینمایی رونمایی می‌کند

جگوار لندرور با کاهش سود جدی مواجه است

اپل دعوتنامه نطق اصلی WWDC 2019 را برای 13 خردادماه ارسال کرد

چطور ارزان ترین تور ترکیه را پیدا کنیم؟

هواوی: ما قربانی زورگویی آمریکا شده‌ایم ولی درصدد توافق با گوگل هستیم

تغییر استاندارد جهانی تعریف 7 واحد اندازه گیری مهم دنیا

مدیرعامل سونی از کسب‌وکار گوشی‌های هوشمند دفاع کرد

مدیر اسبق امنیت فیسبوک خواستار کناره‌گیری مارک زاکربرگ از سمت مدیر عاملی فیسبوک شد

لندرور دیسکاوری اسپرت مدل 2020 معرفی شد

روز پیتزای بیت‌ کوینی: چگونه مرد گرسنه فلوریدایی در دنیای ارزهای دیجیتال تاریخ ساز شد

راز اقیانوس مدفون پلوتو چیست؟

کشف خمره‌های اسرارآمیز هزارساله در لائوس

تفریحاتی جذاب و ماجراجویانه در سفر به گرجستان

میکروب‌هایی که آلودگی پلاستیکی اقیانوس‌ها را پاک می‌کنند

آموزش اسکرام؛ قسمت نهم: برآورد چابک

مدیاتک تراشه 5G خود را آخر ماه میلادی جاری معرفی می‌کند

مهندسی بی‌نهایت: انرگیا-بوران؛ پاسخ شرق به شاتل فضایی ناسا

نگاه نزدیک ویدئویی به سامسونگ گلکسی M30 و گلکسی M20

آهن آنلاین در تلاش برای بهبود پیوند تکنولوژی و بازار فولاد

حراج یاماها OX99-11 با قیمت 1.3 میلیون دلار

کانالیس: چین بیشترین آمار عرضه اسپیکر هوشمند را در فصل اول 2019 ازآن خود کرد

نگاهی کوتاه به مرسدس AMG G63 با تیونینگ منصوری

لرزش‌گیر الکترونیکی در ثبت فیلم عملکرد بهتری از لرزش‌گیر اپتیکال دارد

پیشرفت اینتل در توسعه‌ تراشه‌های نوری کاربردی در هوش مصنوعی

نقصی در قابلیت سیستم ری‌استور ویندوز 10 که از بوت‌شدن رایانه جلوگیری می‌کند

واردات و ثبت گوشی مسافری تا اطلاع ثانوی بدون مانع است