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

سیستم‌های مبتنی‌بر AMD Epyc 7002 گیگابایت، 11 رکورد جهانی را ازآنِ خود کردند

«با تمام شرایط و مقررات موافق هستم»؛ بزرگ‌ترین دروغ فناوری

اپل در حال ساخت ایرپاد با ویژگی حذف نویز و هوم پاد ارزان‌قیمت‌تر است

یادگیری ماشین برای عملکرد بهینه به انسان نیاز دارد

عناصر سازنده گوشی‌های همراه بدون بازیافت به‌اتمام می‌رسند

گجت مجهز به هدایت استخوانی هر سطحی را به اسپیکر تبدیل می‌کند

خرید بنزین با کارت جایگاه به 30 لیتر محدود شد

آذری جهرمی: گوشی‌های ایرانی با قابلیت نصب سیستم عامل بومی در راه هستند

سرمایه‌گذاری شرکت مدیریت ثروت ستارگان در پنج استارتاپ فین‌تکی

سرعت کنونی انقراض گیاهان 350 برابر بیش از گذشته است

جایزه 30 هزار دلاری مایکروسافت برای گزارش باگ در مرورگر کرومیوم اج

پیکسل 3a فروش گوشی‌های گوگل را 88 درصد افزایش داده است

گزارش زومیت از نهمین رویداد صبح خلاق اصفهان

پازل: سودوکوی سکه‌ها

سازوکار فشرده‌سازی فایل چگونه است؟

اطلاعات جدیدی از تلویزیون وان پلاس منتشر شد

رقابت نزدیک مدیاتک با کوالکام در تولید تراشه‌های بالا‌رده‌ی مقرون‌به‌صرفه

دکتردکتر؛ نوبت حضوری را غیرحضوری بگیرید

چرا تحریم‌ها، گرانی دلار و نابه‌سامانی بازار به نفع ایران خودرو و سایپا است؟

شیکاگو تریبیون: تشعشعات رادیویی آیفون فراتر از محدوده ایمن است

ساتچی از مبدل های جدید برای مک بوک پرو و مک بوک ایر رونمایی کرد

بریتیش ایرویز 15 هزار آیفون XR برای خدمه پرواز خریداری کرد

هر آنچه در مورد پردازنده‌های هیبریدی Lakefield اینتل می‌دانیم

شهرداری تهران از اتحادیه کشوری کسب‌وکارهای مجازی شکایت کرد

کدام جانداران از تغییرات اقلیمی جان سالم به در می‌برند؟

فضانورد ناسا به ارتکاب جرم سایبری در فضا متهم شد

هارلی دیویدسون دوچرخه‌ برقی مخصوص کودک تولید می‌کند

اینتل خریداران را در تهیه لپ‌تاپ بلاتکلیف‌تر کرد

دولت با تشکیل مرکز ملی مالکیت فکری موافقت کرد

نگاهی عمیق به فولکس واگن ID Buggy

حقایق ناگفته درباره مشهد که نمی دانستید

برندگان دهمین مسابقه عکاسی Audubon معرفی شدند

لپ‌تاپ MSI Modern 14 با پردازنده Core i5 10210U عرضه شد

درآمد تبلیغاتی گوگل چقدر است؟

اگر داده های تلفن همراهتان به سرعت تمام می شود این گزینه را خاموش کنید

زیان هواوی از تحریم‌های آمریکا کمتر از برآورد اولیه خواهد بود

معماری پارازیتی؛ مینیمال‌هایی متکی به سازه موجود

احتمال تولید نسخه مخصوص رکورد سرعت بوگاتی شیرون

در پی دستور ترامپ مبنی‌بر خروج شرکت‌های آمریکایی از چین، ارزش سهام شرکت‌ها کاهش یافت

سامسونگ همزمان با عرضه گلکسی نوت 10 پلاس اپلیکیشن 3D Scanner را منتشر کرد

ایسوس سه ذن بوک مبتنی بر پردازنده‌های رایزن AMD رونمایی کرد

اولین کنکور گیمینگ ایران با جایزه PS4 آغاز شد

موتورسیکلت تک‌نمونه F3 800 ام وی آگوستا به‌نفع یونیسف حراج شد

بررسی ویدیویی گلکسی نوت 10 پلاس سامسونگ

Gmail به هوش مصنوعی پیشرفته‌تری در اصلاح اشتباهات املایی و دستوری مجهز می‌شود

بهترین فصل سفر به وارنای بلغارستان چه زمانی است؟

معرفی کتاب «پوست در بازی» اثر نسیم طالب

ترامپ چگونه شرکت‌های آمریکایی را وادار به خروج از چین می‌کند؟

نگرش نادرست جامعه نسبت به سن پیری و پیامدهای نامطلوب حاصل از آن

ارزش برند لامبورگینی به 11 میلیارد دلار رسید