تایید یکی از قوانین مهم مکانیک کوانتوم

تایید یکی از قوانین مهم مکانیک کوانتوم
تایید یکی از قوانین مهم مکانیک کوانتوم
مجله علمی ایلیاد - پیشرفت‌های تکنولوژیکی باعث شده امکان انجام یکی از آزمایش‌های پیشنهاد شده توسط «آلبرت اینشتین» در مورد قوانین مکانیک کوانتوم فراهم شود. محققین توانسته‌اند در این آزمایش شواهد برهم‌نهی کوانتومی را با استفاده از یک ذره‌ی منفرد و بدون استفاده از روش‌های آماری مشاهده کنند.

اخیراً تیمی از دانشمندان، آزمایش دو شکاف را با استفاده از نوترون انجام داده‌اند. آن‌ها در این آزمایش، تجهیزات اندازه‌گیری چرخش را نیز اضافه کرده‌اند تا بتوانند مسیر طی شده توسط هر نوترون را نیز بررسی کنند. این کار چیزی است که نسل‌های قبلی فیزیکدانان فقط می‌توانستند تصور آن‌را داشته باشند، ولی اکنون با پیشرفت تکنولوژی، عملی شده است. دانشمندان نتایج انجام این آزمایش را در مجله‌ی Physical Review Research منتشر کرده‌اند. آن‌ها نشان داده‌اند که نتایج با دو نصف شدن نوترون و رد شدن هر نصف نوترون از درون یکی از شکاف‌ها مطابقت دارد.

دانشمندان برای انجام این آزمایش از یک جداکننده‌ی استاندارد پرتو استفاده کردند و به کمک آن توانستند نوترون‌ها را به سمت دو مسیر ممکن هدایت کنند. آن‌ها بر روی یکی از مسیرهای پیش‌بینی شده میدان مغناطیسی اعمال کردند و سپس اثر این میدان را بر روی چرخش هر نوترون اندازه‌گیری کردند. آن‌ها نشان داده‌اند که ذره‌های منفرد به دلیل اعمال میدان مغناطیسی در یکی از مسیرها، دچار شکست می‌شوند و هر کدام از تکه‌ها در یکی از مسیرها حرکت می‌کنند. آن‌ها مدعی هستند که حضور در این مسیرها به‌صورت میانگین آماری در نظر گرفته نشده است، بلکه روی هر کدام از نوترون‌ها این محاسبات انجام شده است.

طی این آزمایش، در واقع ادعایی که فیزیکدانان به مدت یک قرن داشتند اثبات شده است و روش مورد استفاده در این کار نیز چیزی بوده که بسیاری از محققین آن را غیرممکن می‌دانستند.

آزمایش دو شکاف معمولاً جزء مقدمات فیزیک کوانتوم است. در این آزمایش، نور به سمت صفحه‌ای که دارای دو شکاف نازک است، تابیده می‌شود و در پشت صفحه به یک دیواره برخورد می‌کند. در جهانی که ما با آن آشنا هستیم، به‌عنوان مثال آب عبوری از این دو شکاف با هم تداخل پیدا می‌کنند، ولی اجسام جامدی مانند توپ فوتبال تنها از یکی از شکاف‌ها عبور می‌کند و در ورود به و یا خروج از شکاف، توپ‌ها با یکدیگر تداخل ندارند. نور و دیگر ذرات زیراتمی ترکیبی از این دو مورد هستند.

در آزمایش کلاسیک دو شکاف، در پشت دو شکاف الگوی تداخل به‌وجود می‌آید. ذرات به‌صورت موج از هر دو شکاف همزمان عبور می‌کنند و موج‌های جزئی خروجی با یکدیگر تداخل می‌کنند. در واقع به این صورت می‌توان نشان داد که در ابعاد بسیار کوچک، اجسام می‌توانند همزمان به صورت ذره و به شکل موج وجود داشته باشند.

فیزیکدانان این آزمایش را به وفور انجام داده‌اند و توانسته‌اند نور تابیده شده بر روی صفحه‌ی دو شکاف را چنان کم کنند که تنها یک فوتون به صفحه‌ی دو شکاف برسد. در این حالت فوتون به نحوی رفتار کرده است که انگار چندین فوتون وجود داشته است و برخی از آن‌ها از شکاف اول و برخی دیگر از شکاف دوم عبور کرده‌اند و به این ترتیب ماهیت دوگانه‌ی فوتون مشخص شده است. عبور همزمان یک فوتون از دو شکاف یکی از مثال‌های برهم‌نهی کوانتومی است و طی آن یک جسم همزمان در دو نقطه وجود دارد. با این حال، این آزمایش برای اینکه نتایج مطلوب را به دست دهد، باید با قوانین آماری نیز ترکیب شود.

اکنون دانشمندان به جای فوتون از نوترون استفاده کرده‌اند و توانسته‌اند بدون استفاده از داده‌های آماری اصل برهم‌نهی کوانتومی را اثبات کنند.
مترجمامید محمدی - مجله علمی ایلیاد
مجله ایلیاد رادر اینستاگرام دنبال کنید...مجله ایلیاد رادر تلگرام دنبال کنید...مجله ایلیاد رادر آپارات دنبال کنید...مطالب مشابه● غلبه بر یکی از محدودیت‌های قانون اول ترمودینامیک● کشف آنزیمی که هوا را به انرژی تبدیل می‌کند● چرا در استوا وزن همه چیز کمتر است؟● طلای موجود بر روی زمین چگونه شکل گرفته است؟● چرا خوردن و آشامیدن قبل از انجام جراحی ممنوع است؟● سنگین‌ترین قطعه طلای جهان کجاست؟● حل معمای ۵۰۰ ساله‌ی لئوناردو داوینچی● چگونه لیزر می‌تواند رعد و برق را متوقف کند؟● دانشمندان با امواج صوت اجسامی را جابه‌جا کردند● چرا برخی رنگ‌ها مانند قهوه‌ای در رنگین‌کمان‌ها نیستند؟جدیدترین مطالب● آمار سرقت پس از قانون کاهش مجازات ● چطور لکه‌های مداد را از روی دیوار پاک کنیم؟● باکتری‌ها چگونه به مغز حمله می‌کنند؟● دانشمندان گامی دیگر به اینترنت کوانتومی نزدیک‌تر شده‌اند● چطور ویتامین B12 مورد نیاز بدن‌مان را تامین کنیم؟● ورود اورانیوم به خاک چه ارتباطی با کودهای کشاورزی دارد؟● آیا گیاهان هم صدا دارند؟● چطور در خانه توت فرنگی بکاریم؟● شواهد جدید برای مدل استاندارد کیهان‌شناسی● چطور جلوی استفراغ شیرخوار را بگیریم؟● سیاره‌ی ناهید فعالیت‌های آتشفشانی دارد● چطور برای یک سفر کمپینگ آماده شویم؟● قدیمی‌ترین نشانه‌های برخورد شهاب‌سنگ‌ها با زمین● تصویری فوق‌العاده از یک برج پلاسمایی بر روی سطح خورشید● چگونه با عدم تعادل شیمیایی در مغز برخورد کنیم؟● کشف درخشان و داغِ جیمز وب● پنج فایده‌ی دارچین برای سلامتی● کدام حیوان بلندترین گردن را در قلمرو حیوانات داشته است؟● چطور رادیاتور خودرو را تخلیه و تعویض کنیم؟● چگونه از شر مگسک چشم خلاص شویم؟