عامل تابش چرینکوف در خلاء کوانتومی چیست؟
عامل تابش چرینکوف در خلاء کوانتومی چیست؟
مجله علمی ایلیاد - طبق یافته‌های علمی که جدیداً منتشر شده است، ذراتی که در فضای خالی داخل اتم حرکت می‌کنند، می‌توانند در برهم‌کنش با خلاء کوانتومی، «تابش چرینکوف» منتشر کنند. از مدت‌ها پیش این مطلب کشف شده بود که هرگاه سرعت ذرات باردار مانند الکترون‌ها و پروتون‌ها از سرعت فوتون‌های محیط اطراف ماده بیشتر شود، در فضای الکترومغناطیسی اتم پدیده‌ای معادل بمب صوتی رخ خواهد داد. این اثر که به‌نام تابش چرینکوف شناخته می‌شود، علت آبی دیده شدن آب موجود در راکتور هسته‌ای نیز است. به گفته‌ی اینشتین، هیچ چیز نمی‌تواند سریع‌تر از نور در خلاء حرکت کند، به همین دلیل معمولاً فرض می‌شود که تابش چرینکوف نمی‌تواند در خلاء رخ دهد.
اما با توجه به نظریه‌ی کوانتوم، خود خلاء نیز پُر از «ذرات مجازی» با طول عمر بسیار کوتاه است که در یک لحظه به‌وجود آمده و از بین می‌روند. این ذرات معمولاً قابل مشاهده نیستند، اما در حضور میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی بسیار قوی، می‌توانند خلاء را به یک محیط نوری تبدیل کنند. سرعت نور در این فضای خلاء کاهش می‌یابد، به‌طوری که ذرات باردار با سرعت بالا می‌توانند تابش چرینکوف ساطع کنند. این امر در فضای خلاء کاملاً غیرمنتظره است.
پروفسور «جاروزینسکی» در این زمینه می‌گوید: «این پدیده یک پیش‌بینی جدید بسیار هیجان‌انگیز است، چرا که می‌تواند به سوالات اساسی مانند منشاء تابش اشعه‌ی گاما در مرکز کهکشان‌ها پاسخ داده و روش جدیدی را برای آزمایش برخی از اساسی‌ترین نظریه‌های علمی به‌وجود آورد.» محققان دریافتند که در شرایطی مانند آنچه در کانون قوی‌ترین لیزرهای جهان و همچنین میدان‌های مغناطیسی بزرگ در اطراف ستاره‌های نوترونی یافت می‌شود، این خلاء قطبیده می‌تواند سرعت پرتوهای گاما را به اندازه‌ی مورد نیاز برای انتشار تابش چرینکوف کاهش دهد.
این بدان معنی است که پرتوهای کیهانی با بالاترین سطح انرژی که از میدان‌های مغناطیسی اطراف تَپ‌اخترها عبور می‌کنند، باید عمدتاً تابش چرینکوف منتشر کنند که مقدار آن بسیار بیشتر از انواع دیگر تابش‌ها مانند «تابش سنکروترون» است. «الکساندر مک‌لئود» پژوهشگر دانشگاه پلیموث، می‌گوید: «الکترودینامیک کوانتومی یکی از بهترین نظریه‌های آزمایش‌شده‌ی فیزیک است که در آن داده‌های آزمایشگاهی و پیش‌بینی‌های تئوری تطابق بسیار زیادی با یکدیگر دارند. ولی باید اذعان داشت که این تطابق فقط در حضور میدان‌های ضعیف وجود دارد. با استفاده از تابش چرینکوف خلاء می‌توان بررسی کرد که آیا در حضور میدان‌های قوی نیز این تطابق وجود دارد یا خیر؟»
نوشته: SciNews
ترجمه: امید محمدی – مجله علمی ایلیاد