اثر حافظه، نشان موج دوپلر را تغییر می‌دهد

مجله علمی ایلیاد – به‌طور روزانه، در همه جای زمین شاهد پخش موج هستیم؛ از مکالمات درون اتاق‌ها و امواج اقیانوسی که ساحل را در می‌نوردند گرفته، تا غروب رنگارنگ و امواج راداری که از هواپیما بازتاب می‌شوند. پدیده‌ی «پراکنش» یا «پراکندگی» در حوزه‌های مکانیک کوانتومی و جاذبه نیز به وقوع می‌پیوندد. بر اساس اعلام «پاول گاینزبرگ» استاد دانشگاه در دانشکده مهندسی برق دانشگاه تل‌آویو، این پدیده‌ها زمانی بسیار جلب توجه می‌کنند که امواج مورد نظر با جسم متحرکی روبه‌رو شوند.

با «اثر دوپلر» که آشنا هستید! اثر دوپلر به جابه‌جایی صوتی اطلاق می‌شود؛ برای مثال، صدای آژیر ماشین آمبولانس را در نظر بگیرید که وقتی به شما نزدیک می‌شود، از کنارتان گذر می‌کند و دیگر صدایی از آن بر جای نمی‌ماند. این ایده مطرح است که فرکانس مشاهده شده‌ی یک موج به سرعت نسبی منبع و ناظر بستگی دارد و این یکی از جنبه‌های مشهور نظریه‌ی نسبیت اینشتین به شمار می‌رود. این ایده دربردارنده پیامدهای از جنبه‌ی کیهانی برای اثر دوپلر است، به ویژه در امواج نور. حال به‌نظر می‌رسد پدیده‌ی موجی دیگری میان شیوه‌ی موج نسبیتی و کلاسیک وجود دارد؛ بر این اساس، حافظه بر فرآیند پراکنش تاثیر می‌گذارد.

 

همان طور که اخیراً تیمی از دانشمندان به رهبریِ گاینزبرگ نشان دادند، اثر دوپلر به شدت می‌تواند توسط خاطرات برهم‌کنش‌های موج قبلی تغییر پیدا کند. وقتی دوقطبی‌هایِ در حال گردش کنار هم قرار می‌گیرند تا خاطراتی از برهم‌کنش‌های قبلی را با یک موج احیا کنند، نشان دوپلر به پیک‌های نامتقارن در طیف پراکنده اشاره می‌کند. این برهم‌کنش‌های گذشته که پایداری زیادی هم دارند، به جای اینکه سریع ناپدید شوند، بر تکامل حاضر و آتیِ سیستم مورد مطالعه تاثیر می‌گذارند.

گاینزبرگ خاطرنشان کرد: «این اثر حافظه که به تازگی کشف کردیم، فراگیر است. یعنی می‌تواند در انواع گسترده‌ای از سناریوهای موجی نمایان گردد؛ از نور گرفته تا اخترشناسی؛ حوزه‌ای که دوقطبی‌هایِ در حال گردش می‌توانند ستاره‌های نوترونی را تقریب بزنند. اگرچه این اثر فراگیر است، اما هر پراکنشی به حافظه طولانی ختم نمی‌شود. از دید من، این اثر می‌تواند میزان کارایی را در شناسایی هدف راداری و طبقه‌بندی آن افزایش دهد. در رادیوسنجی ستاره‌ای نیز می‌تواند کاربرد داشته باشد.»

تیم گاینزبرگ خواهان پاسخگویی به این پرسش است که آیا روش برهم‌کنشی وجود دارد که به سرعت نسبی نیاز نداشته باشد و با فیزیک سکون کلاسیک تبیین نشده باشد؟

این محققان یک دوقطبی ساده را با عنوان مدل ریاضی خود انتخاب کردند که قادر است ویژگی‌های بسیاری از اجسام حقیقی را توصیف کند؛ مثل کوازارها در اخترشناسی یا چرخ‌های متحرک هلیکوپتر. محققان ابراز امیدواری کرده‌اند که این اثرات حافظه برای پیشرفت درک‌مان از جهان پیرامون مورد استفاده قرار گیرد و زمینه را برای پیدایش وسیله‌های جدید در فناوری مهیا کند.