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

دولت هند به‌دنبال افزایش فروش موتورسیکلت و اسکوترهای برقی است

جدی گرفته‌نشدن هکرهای کلاه‌سفید؛ تهدیدی بزرگ برای امنیت سرویس‌های ایرانی

فریم 62: بررسی میزان وفاداری Game of Thrones به منبع اقتباس، 5 سریال فوق‌العاده و عملکرد جان ویک 3 در گیشه

فوجی فیلم دوربین بدون آینه 102 مگاپیکسلی GFX100 را معرفی کرد

چرا بهره‌وری بیشتر از بازدهی اهمیت دارد؟

آیا لئوناردو داوینچی به اختلال کم‌توجهی‌ بیش‌فعالی مبتلا بود؟

کالبدشکافی مک‌ بوک پرو تلاش اپل برای رفع مشکل صفحه کلید پروانه‌ای را نشان می‌دهد

امکان انتخاب و خرید خطوط تلفن رند آسیاتل فراهم شد

آمار شکایت از کیفیت ساخت خودروهای تسلا در نروژ افزایش یافت

انرژی هسته‌ای؛ گزینه‌ای حیاتی برای حل مشکل تغییرات اقلیمی

مایکروسافت: xCloud حداکثر 3500 بازی را ازطریق فضای ابری استریم می‌کند

اسپیس ایکس 60 ماهواره از پروژه اینترنت جهانی را به فضا ارسال کرد

خودروی مفهومی بی‌ ام‌ و گارمیش کلاسیک بازتولید شد

خودروسازان فعلا حق پیش فروش ندارند

همه‌چیز درباره‌ی گرافیست‌شدن: درآمدزایی از دنیای رنگ‌ و طرح

جعبه دنده ZF، بهترین محصول در بازار جهانی است؟

چه انتظاری از رویداد توسعه دهندگان اپل داریم؟

هواوی نشان تجاری سیستم عامل هانگ‌منگ را ثبت کرد

دانشمندان به چگونگی ویرایش خاطرات نزدیک‌تر شده‌اند

زوم‌اپ؛ Walldrobe Wallpapers: حد اعلای تصاویر پس‌زمینه موبایل

امکان پرداخت قبض‌های AT&T ازطریق ارز دیجیتال فراهم شد

گجت پوشیدنی آمازون احساسات کاربر را از روی صدای وی تشخیص می‌‌دهد

بهترین پیشرانه‌های جهان در سال 2019 و تکرار موفقیت فراری

رولزرویس Wraith Eagle VIII معرفی شد

انواع خدمات ملکی و ثبت رایگان و نامحدود آگهی در آقای املاک

استفاده از ویروس عفونی‌کننده میمون برای تولید واکسن HIV

نسخه سفارشی از هوندا سیویک Type R مخصوص رالی ساخته شد

برنده جایزه 12 هزار دلاری سری دوم مسابقه LG Challenger Iran مشخص شد

فیسبوک در سال 2020 ارز دیجیتال خود را عرضه می‌کند

DNA باستانی مصر باستان اسرار پیدایش هندوانه اهلی را فاش کرد

جایگزین آئودی TT خودرویی الکتریکی خواهد بود

استون مارتین V8 زاگاتو کلاسیک با قیمت 670 هزار دلار فروخته شد

گسترش ناپایداری در صفحات یخی سرزمین جنوبی

هواوی نمی‌تواند از کارت حافظه میکرو اس دی در گوشی‌هایش استفاده کند

TSMC به همکاری خود با هواوی ادامه می‌دهد

پیش‌بینی کاهش 25 درصدی عرضه گوشی‌های هوشمند هواوی در سال 2019

هواوی چگونه می‌تواند از تحریم‌های آمریکا در امان بماند

ماینرهای بیت‌ کوین کش با حمله‌ی 51 درصد، تراکنش هکرها را بازگردانی کردند

بهترین بازی های اندروید و آیفون هفته اول خرداد 1398

افسانه‌های استراتژی؛ شماره 7: استراتژی را مشاوران تنظیم می‌کنند

تشکیل ماه باعث آمدن آب به زمین شد

سرفیس پرو 7 به درگاه USB C و تایپ کاور جدید مجهز خواهد بود

مسافران در سفرهای هوایی از چه حقوقی برخوردارند؟

چرا بوش به‌دنبال تحول در صنعت تاکسی هوایی است؟

آتلیه خود را با نورنگار تجهیز کنید

ربات هوشمند تحویل بسته فورد رونمایی شد

آیفون 2019 با دوربین سه‌گانه و آیفون 2020 با تاچ‌ آیدی تمام‌صفحه معرفی می‌شوند

شرق چین، منبع افزایش انتشار گازهای تخریبگر ازن است

بایدها و نبایدهای سفر به روسیه

خودروی الکتریکی اشکودا Citigo e iV رونمایی شد