به نقل از ایسنا، سیاهچالههای دوتایی از دو سیاهچاله که در مدارهای نزدیک به دور یکدیگر میچرخند، تشکیل شدهاند. همینطور که این سیاهچالههای به دور هم میچرخند، امواج گرنشی» تولید میکنند، مدار آنها افت میکند و دورۀ تناوب مداری آنها کاهش مییابد. وقتی سیاهچالهها به اندازۀ کافی به یکدیگر نزدیک شوند، در نهایت با هم ادغام میشوند.سیستم GW190412” اولین مشاهده از ادغام سیاهچاله دوتایی است که در آن دو سیاهچاله جرمهای متفاوتی دارند، جرم این سیاهچالهها تقریباً ۸ و ۳۰ برابر خورشید است. این اختلاف زیاد بین جرم این دو سیاهچاله به این معناست که چندین ویژگی این سیستم مانند فاصلۀ آنها با زمین، زاویهای که به آن نگاه میکنیم و سرعت چرخش آنها در محورشان با دقت اندازهگیری شده است.
GW190412 برای اولینبار توسط رصدخانه موج گرانشی با تداخلسنج لیزری” که به اختصار لایگو نام دارد و تداخل سنج ویرگو در ۱۲ آوریل ۲۰۱۹ مشاهده شد.بررسی اخترشناسان نشان میدهد که این ادغام در فاصله ۱.۹ تا ۲.۹ میلیارد سال نوری از زمین رخ داده است. نکتهای که این سیستم را منحصر به فرد میسازد جرم نابرابر سیاهچالههای آن است، زیرا تمام سیاهچالههای دوتایی که قبلاً توسط آشکارسازهای لایگو و ویرگو رصد شده بودند، دارای اجرام تقریبا یکسانی بودند.
فرانک اهم” سرپرست این گروه تحقیقاتی از موسسه ماکس پلانک گفت: برای اولینبار در GW190412 ما موفق به شناسایی موج گرانشی بینظیری شدیم که کمی بلندتر از دیگر امواج گرانشی بود. در سیستمهایی با جرمهای نابرابر مانند GW190412 این موج حاصل از سیگنال موج گرانشی، بسیار بلندتر از مشاهدات کلی ما است.
اگرچه انتخاب حیاتیترین گونه دشوار است، اما بدون شک بعضی از گونهها مهمتر از بقیه هستند. یازده مورد زیر نمونههای اصلی هستند و اگر از بین بروند، تداوم حیات بر روی زمین غیرممکن خواهد بود.
۱-زنبورهای عسل برای ایستم حیاتیاند
زنبورهای عسل در ۱۰۰ میلیون سال پیش یا از زمان ظهورشان کمی تغییر کردهاند. از آن زمان به بعد، آنها به عنصر حیاتی سلامت و ایستم ما تبدیل شدهاند. تکامل آنها در کنار اتِ گردهافشان اهمیت زیادی در چرخهی حیات برخی از گونههای گیاهی دارد. این رابطهی شبههمزیست سودمند و آرام برای میلیونها سال وجود داشته، اما کاربرد مدرن آفتکشها این رابطهی مهم را تهدید کرده است.
برآورد شده که حدود ۷۰ درصد از محصولاتی که مصرف میکنیم به رابطهی متقابل بین گیاهان و زنبورها تکیه میکنند. زنبورهای عسل اهمیت زیادی دارند و انقراض آنها تداوم سلامت ایستم را به شدت به خطر میاندازد. از بین رفتن آنها تراژیک است، اما شاید بتوانیم برای آنها جایگزین پیدا کنیم.
۲-فیتوپلانکتونها ریههای سیاره زمین هستند
تولید اکسیژن در اقیانوسهای زمین خیلی بیشتر از جنگلهای روی زمین است و فیتوپلانکتونها حدود دو سوم از اکسیژن جوی جهان را تولید میکنند. آنها همچنین نقش حیاتی در زنجیرۀ غذایی ایفا میکنند. نباید دست کم گرفت که این میکروارگانیسمها چقدر در حیات بر روی زمین اهمیت دارند. بدون آنها، مقدار اکسیژن آزاد در جو به شدت کمتر شده و باعث میشود، زندگی بر روی سیارهمان ناراحت کننده شود.
برخی از تحقیقات نشان میدهد که جمعیت فیتوپلانکتونها در سالهای اخیر در معرض خطر بوده است. اگر مقدار قابل توجهی از این جمعیت در اثر آلودگی و بالا رفتن دمای دریا از بین برود، آنگاه پیامدهای جدی برای حیوانات در سراسر دنیا در پی خواهد داشت. یعنی فیتوپلانکتونها” میتوانند مانند یک شمشیر دو لبه باشند.
۳-قارچها بازیافتکنندههای زمین هستند
قارچها در شکلها و اندازههای گوناگونی ظاهر میشوند. بعضی از آنها غذاها را فاسد میکنند، بقیه پنیسیلین را فراهم میسازند و بقیه طعم خوبی در سفرۀ غذا عرضه میکنند. به بیان ساده میتوان گفت که بدون تنوع وسیع قارچها در سراسر دنیا، زندگی بر روی سیارۀ زمین به سرعت مشکلساز خواهد شد.
در صورت از بین رفتن گیاهان و حیوانات، گونههای قارچ نقشهای حیاتی در بازگشت مواد مغذی به زنجیرۀ غذای ایفا میکنند. آنها در اصل بازیافتکنندگان در زمین هستند. با این حال، علیرغم این مسئله، گونههای زیادی در اثر آلودگی و فعالیتهای کشاورزی در معرض انقراض قرار دارند.
۴-ماهی مِنهَدن برای زنجیرههای غذایی دریایی حیاتی است
ممکن است در نگاه اول ماهی مِنهَدن(Menhaden) تأثیرگذار نباشد، اما این ماهی کوچک بعنوان یک منبع غذایی برای بسیاری از حیوانات در بالای زنجیرهی غذایی اهمیت زیادی دارد. اما این حیوانات نیز به غذا احتیاج دارند.
غذای آنها جلبکهای اقیانوس است که موجب میشود جمعیت جلبکها کنترل گردد و از رشد جلبکها در میان روانابها جلوگیری میکند. آنها در حال حاضر بیش از حد صید میشوند – کاری که به ریهی خلیج» آسیب جبرانناپذیری وارد میکند.
۵-خفاشها برای پشتیبانی از برخی محصولات غذایی حیاتیاند
خفاشها با خدمات ویژۀ خود بخش حیاتی تنظیم ات” را در ایستم اجام میدهند. عادات شکار ات در خفاشها از محصولاتی مثل موز، انبه، خرما و … حمایت میکند. برخی از گونهها دارای استراتژیهای گردهافشانی حیاتی برای بعضی از گیاهان هستند.
میتوان فعالیت خفاشها را به میلیونها دلار پسانداز برای مصرف آفتکشها تفسیر کرد. آنها همچنین نشانۀ خوبی از یک ایستم سالم هستند. برخی از گونههای آنها در حال حاضر در معرض خطر قرار دارند و بسیاری از جوامع محلی در سراسر دنیا اکنون شروع به حمایت از خفاشها کردهاند. از دست رفتن زیستگاه این جانداران به دلیل کارهای ساختمانی، توربینهای بادی و خطرات انسانی دیگر بر جمعیت آنها تاثیر میگذارد.
۶-کرمهای خالکی تبادلگر گرما بر روی زمین هستند
کرمهای خاکی نقش بسیار مهمی برای زیستکرۀ زمین ایفا میکنند. زندگی شلوغ آنها صرف هوادهی خاک و غنیسازی آن با مواد آلی و معدنی، فوقالعاده حیاتی است.
آنها در واقع قهرمانهای ستایش نشدۀ باغها در دنیا هستند. اما کرمهای خاکی به دلیل کاربرد در کود کشاورزی و اسیدی کردن دائمی خاک به طور جدی در معرض تهدید قرار دارند. خاکهایی با pH پایین اثرات جدی بر توانایی تولیدمثل کرمهای خاکی میگذارند.
۷-سیانوباکتریها تثبیت کنندههای اصلی نیتروژن در زمین هستند
سیانوباکتریها مثل بسیاری از ارگانیسمهای میکروسکوپی در تمام زیستگاههای سراسر دنیا یافت میشوند. جایی را تصور کنید، شرط میبندم در آنجا نیز نوعی سیانوباکتری وجود دارد. آنها وظایف مختلفی در ایستم دارند، از فتوسنتز بدون اکسیژن گرفته تا مهمتر از آن فعالیتهای تثبیت کنندۀ نیتروژن (دیازوتروفیک). برخی از گونهها نیز تحت عبارت جامعِ فیتوپلانکتون نقشهای اساسی ایفا میکنند.
سیانوباکتریها برخلاف بقیۀ گزینهها در فهرست، باید از خودشان در برابر خودشان دفاع کنند. انتشار سیانوباکتریها از کودهای شیمیایی در آبراهها میتواند منجر به اکسیژنزدایی جدی و آسیب ایستمهای متأثر شود.
۸-صخرههای مرجانی اهمیت زیادی برای بسیاری از ایستمهای ساحلی دارند
صخرههای مرجانی ساختارهای به شدت زیبایی هستند، اما نقش حیاتی در ایستمهای محلی ایفا میکنند. صخرههای مرجانی تالابهایی حفاظت شده فراهم میکنند و بعنوان مبنایی برای شبکههای غذایی پیچیده عمل میکنند.
تغییرات در سطح و دمای دریا در سراسر زمین، آیندۀ بسیاری از صخرههای مرجانی سیاره را به خطر میاندازد.
۹-هها گونههای دیگر را چک میکنند
هها بسیار ترسناک هستند، اما نقش حیاتی در اقیانوس ایفا میکنند. آنها بعنوان شکارچیان اعظم به حفظ جمعیت گونههای دیگر کمک میکنند.
فعالیتهای زیستمحیطی و انسانی گوناگون در چند دهه گذشته، به جمعیت آنها آسیب رسانده است.
۱۰-دمفنریها برگها را به مواد مغذی تبدیل میکنند
دمفنریها همانند قارچها به بازیافت مواد مغذی مرده به زنده کمک میکنند. آمار نشان میدهد که آنها مسئول ۲۰% از تجزیهی ضایعات برگ هستند. اگر دمای جهانی به اندازۀ کافی بالا رود، جمعیت دمفنریها به خطر میافتد.
۱۱-مورچهها برای ایستمها بسیار حیاتی هستند
آخرین گزینۀ مهم مورچهها هستند. این ات نظامی مثل کرمهای خاکی فعالیتهای بازیافت حیاتی را در ایستمهای زمین انجام میدهند.
آنها الهامبخش توسعۀ هوش مصنوعی هستند. افزایش دمای جهانی میتواند اثرات جدی بر جمعیت مورچهها در سراسر دنیا بگذارد.
منبع: interestingengineering.com
به گزارش بیگ بنگ، حالا پنجاه سال بعد از شاهکار علمی- تخیلی استنلی کوبریک در رابطه با ست در فضا، باید این سوال را از خود بپرسیم: انسانها تا چه اندازه به آینده مورد نظر کوبریک نزدیک هستند؟» آیندهای که در آن، انسانها با هوش مصنوعی” عهد ِ شراکت می بندند و این احتمال وجود دارد که روزی قابلیت کنترل آن را نداشته باشیم!
با توجه به مقالهای که چند روز پیش در مجله Science Robotics» منتشر شد، پیشرفتهای مکانیکی حاصل آمده این پیام را می دهد که شاید ما به آینده مورد نظر کوبریک خیلی نزدیک باشیم. رابین مورفی» نویسنده مقاله و استاد مهندسی و علوم کامپیوتر در دانشگاه تگزاس به خوبی از جزئیات هوش مصنوعی آگاهی دارد؛ او یکی از رهبران پیشگام در توسعه ربات های پاسخگو به فاجعه بود و هم اکنون به عنوان مدیر بخش آزمایشگاه هوش مصنوعی و رباتیک» دانشگاه تگزاس مشغول به فعالیت می باشد.
تصور کوبریک از رایانه هال» نشان دهنده نمایی از یک رشته دانشگاهی خیلی جوان بود به نام هوش مصنوعی و رباتیک. مورفی در مقاله خود می نویسد: لذا سه اصل برای توسعه هوش مصنوعی از اهمیت خاصی برخوردار است: درک زبان طبیعی، تصویرنگری رایانهای و استدلال.» رایانه هال با مشاهده محیط پیرامون، نگاه کردن و تجزیه و تحلیل گفتهها، حالات چهره و حرکات فضانوردان در فضاپیما به امر یادگیری پرداخت. این رایانه مسئولیتهایِ از قبل تعیین شدهای مثل حفظ و نگهداری از فضاپیما را بر عهده داشت، اما بعنوان رایانهای با قابلیت تفکر، توانایی پاسخ به فضانوردان را از طریق برقراری مکالمه نیز داشت.
با این حال، وقتی ماموریت با مشکل روبرو می شود و فضانوردان تصمیم به غیرفعالسازی رایانه هال می گیرند، هوش مصنوعی از طریق لبخوانی به نقشه آنان پی می برد. هال به نتیجهگیری تازهای رسید که بخشی از برنامهنویسی اصلی آن نبود؛ رایانه هال تصمیم گرفت با کشتن سیستماتیک ساکنان فضاپیما جان خودش را نجات بدهد. این تصور که می گوید هوش مصنوعی می تواند صدمات بیشتری را به انسانها وارد آورد، به جای اینکه منافعی به ارمغان بیاورد، چندان دور از دسترس نیست. کارشناسان اعلام داشتهاند که هوش مصنوعی مجهز به سلاح می تواند نقش چشمگیری در کشمکشها و جنگهای جهانی آینده داشته باشد. همچنین، استیون هاوکینگ فقید اعلام کرده بود که بزودی هوش مصنوعی به بزرگترین تهدید برای بقای انسان تبدیل خواهد شد.
هاوکینگ در سال ۲۰۱۴ در مصاحبه با تلویزیون بی بی سی گفت: توسعه هوش مصنوعی می تواند به معنای پایان نژاد انسان باشد.» در یکی از سکانسهای فیلم اودیسه فضایی، هال دیوید بومن» را از فضاپیما به بیرون از فضاپیما پرت می کند و در دیالوگی می گوید: این مکالمه دیگه هیچ معنا و مفهومی نداره.» وابستگی زیاد انسان به رایانه برای انجام طیف گستردهای از کارها نشان می دهد که هوش مصنوعی در خانهها و زندگیهای ما نفوذ کرده است.
پایان عصر انسانها؛ یک خدای هوش مصنوعی ظهور خواهد کرد تا بر انسانها حکمرانی کند
الیزر یودکوفسکی» محقق در موسسه تحقیقات هوش ماشینی می گوید: هوش مصنوعی نه از انسانها متنفر است، نه آنها را دوست دارد؛ انسانها از اتم ساخته شدهاند و هوش مصنوعی می تواند از اتم برای اهداف دیگری استفاده کند.» کارشناسان در بحث پیرامون آینده هوش مصنوعی به تازگی اعلام کرده اند که در ۵۰ یا ۱۰۰ سال آینده، هوش مصنوعی بیشتر از کل جمعیت جهان در مغزش اطلاعات خواهد داشت. در آن شرایط، هر وسیلهای در این سیاره را کنترل خواهد کرد؛ به جایگاه حکومت بر نژاد انسانها نائل آمده و قدرتش را به رخ می کشد. در صورتی که ماشینها به هوشی فراتر از هوش انسان دست پیدا کنند، چه اتفاقی خواهد افتاد؟ آیا این عوامل مصنوعی سعی در نابودی ما خواهند داشت یا انسان را نجات خواهند داد؟
نیک بوستروم» زمینه را برای درک آینده بشر و موجودات هوشمند فراهم می کند. مغز انسان از یک سری قابلیتها بهره می برد که سایر حیوانات از آن محروم اند. به پاسِ همین قابلیتهای متمایز است که گونههای ما به چنین جایگاه رفیعی در میان سایر موجودات دسترسی دارد. اگر مغزهای ماشینی به لحاظ هوش از انسانها جلو بزنند، باید انتظار داشت که آنها به موجودات اَبَر هوشمند قدرتمندی تبدیل شوند؛ به طوری که کنترل قدرت آنها برای انسانها مقدور نباشد. همچنانکه در حال حاضر سرنوشت گوریلها بیشتر به انسانها بستگی دارد تا به خود آن گونهها، سرنوشت انسانها نیز به کارهای اَبَرهوشهای ماشینی بستگی دارد.
اما ما از یک مزیت برخورداریم: حرکت اول با ماست. آیا این امر ممکن خواهد بود یک هوش مصنوعی برای مهندسی شرایط اولیه بسازیم تا امکان بقا در برابر توسعه عظیم هوش به وجود آید؟ بوستروم گفت: هوش مصنوعی به طور فزایندهای در حال هوشمندتر شدن است. تحقیقات نشان می دهد که در طول قرن حاضر، هوش مصنوعی رایانه می تواند هوشی برابر با هوش انسان داشته باشد. و سپس گوی سبقت را از انسان خواهد ربود. هوش ماشینی باید آخرین اختراعی باشد که انسانها ساختن آن را در دستور کارشان قرار می دهند. من بعنوان فیلسوف و متخصص فناوری از شما می خواهم تا در خصوص جهانی که الان می سازیم، قدری بیشتر تامل کنید. باید جانب احتیاط را در توسعه ماشینهای هوشمند و متفکر رعایت کرد.» آیا ماشینهای هوشمند در حفظ بشر و ارزشهای ما نقش مثبتی ایفا خواهند کرد یا ارزشهای خود را در اولویت قرار خواهند داد؟
مکس تگمارک» کیهان شناس و فیزیکدان MIT نیز تاکید می کند که مسئله واقعی مربوط به پیامدهای غیرقابل پیشبینی توسعه هوش مصنوعی توانمند است. هوش مصنوعی برای وارد کردن آسیبهای جبران ناپذیر نیازی ندارد شرور باشد و در قالب یک ربات ظاهر شود. آقای تگمارک خاطر نشان کرد: خطر جدی که هوش مصنوعی در پی دارد، به کارهای شرورانه آنها نَه، بلکه به توانمندی بالای آنها مربوط می شود. هوش مصنوعی اَبَرهوشمند عملکرد بسیار خوبی در حصول اهداف خویش خواهد داشت؛ اگر اهداف آنها همراستا با اهداف ما نباشد، ما انسانها با مشکل جدی روبرو خواهیم شد.»
ایلان ماسک» بنیانگذار اسپیس ایکس و تسلا، بر این باور است که ما با سازههای ابرهوشمند هوش مصنوعی روبرو خواهیم شد که می توانند پایان گونههای انسان را رقم بزنند. سوزان اشنایدر» از موسسه مطالعات پیشرفته در پرینستون و دانشگاه کانتیکات یکی از معدود اندیشمندانی است که نوع برتری از هوش مصنوعی در جایی از جهان وجود دارد و قدمت آن به قرون متمادی می رسد. خانم اشنایدر بیان می کند: فکر نمی کنم اکثر تمدنهای بیگانه پیشرفته از ماهیت زیستی برخوردار باشند. پیشرفتهترین تمدنها اَشکال پسازیستی هوش مصنوعی یا اَبرهوش بیگانه خواهند بود.»
منابع: dailygalaxy.com , livescience.com
به گزارش بیگ بنگ، اولین بار این فعالیت رادیویی توسط محققی بنام ویشال گجار به کمک تلسکوپ گرین بنک در ویرجینیای غربی ثبت شد. قبلا نخستین امواج رادیویی از فواصل دور کشف شده بود اما این اولین بار است این امواج تکرار می شوند که نشان می دهد تصادفی نبوده و بیشتر شبیه به قدرت دهی یک فضاپیما(برای رانش) از سوی تمدنی پیشرفته بوده است.
چنین چیزهایی هم اکنون برای ما نیز وجود دارد. در پروژۀ Breakthrough Starshot، بر اساس بیانیۀ خبری دانشگاه کالیفرنیا، محققان قصد دارند با استفاده از پالس های قدرتمند لیزری، فضاپیمایی ساخته شده از نانو را به نزدیکترین ستاره به خورشید، یعنی پروکسیما قنطورس هدایت کنند.» اندرو سیمون، مدیر مرکز تحقیقاتی جستجوی هوش فرا زمینی-ستی(SETI) و محقق پروژۀ Breakthrough Listen در این باره گفت: تاکنون چنین امواج فرکانس بالایی را از این منبع دریافت نکرده بودیم.»
اگرچه محققان در این برهه، معنای قطعی این امواج رادیویی را نمی دانند. دلایل بسیاری جدای از بیگانگان وجود دارد که می تواند این پدیده را توضیح دهد؛ مثلا ممکن است این امواج از ستاره چرخندۀ نوترونی با میدان مغناطیسی بسیار قدرتمند باشد. سیمون اضافه کرد: این امواج چه برای حیات بیگانه باشند چه نباشند، پروژۀ Breakthrough Listen به جلوبردن این حوزه از مطالعات رو به رشد و جدید پیرامون درک جهان اطراف ما می کند.»
ترجمه: رضا کاظمی/ سایت علمی بیگ بنگ
منبع: upi.com
علاقمندان به موضوعات علمی-تخیلی امیدوارند که روزی بشر بتواند از طریق کرمچاله ها، مثل فضانوردان فیلم در میان ستاره ای” (Interstellar)، بسرعت به کرانه های کیهان سفر کند.
به گزارش بیگ بنگ، کرمچاله ها تونل های فرضی در بافت فضا-زمان هستند که بطور بالقوه امکان سفر سریع میان نقاط بسیار دور – مثلاً از کهکشانی به کهکشان دیگر – را فراهم می سازند. کیپ تورن، اخترفیزیکدان برجسته انستیتو فناوری کالیفرنیا می گوید: در حالیکه وجود چنین پدیده ای بر اساس نظریه نسبیت عام اینشتین ممکن است، چنین سفرهایی احتمالاً تنها به قلمروی تخیل محدود خواهند ماند. دلایل قوی وجود دارد که کرمچاله ها ناقض قوانین فیزیک هستند. هر چند این ناراحت کننده است، اما شواهد موجود به این جهت گرایش دارند.»
او با اشاره به ناپایداری کرمچاله” بعنوان مانع اصلی می افزاید: اگر روش یا وسیله ای برای باز نگهداشتن دهانه کرمچاله وجود نداشته باشد، دیواره هایش آنچنان سریع فرو می ریزند که چیزی قادر به عبور از میانش نیست. » باز نگهداشتن دهانه آنها نیازمند ایجاد پاد گرانش است، یعنی انرژی منفی.
این انرژی از طریق آثار کوانتومی در آزمایشگاه ایجاد شده است، اما شواهد نشان می دهند که هیچگاه نمی توان میزان انرژی منفی کافی برای پس زنی و بازنگهداشتن دیواره های کرمچاله ایجاد نمود. همچنین این پدیده بطور طبیعی نمی تواند وجود داشته باشد و باید توسط تمدنی پیشرفته ساخته شود.
ترجمه: حامد احدی / سایت علمی بیگ بنگ
فیزیکدانان دانشگاه MIT و دانشگاه بلگراد (University of Belgrade) تکنیکی جدید را جهت در هم تنیدن ۳۰۰۰ اتم به وسیله تنها یک فوتون ابداع کرده اند.
به گزارش بیگ بنگ، نتایج انتشار یافته، نشان دهنده ی بیشترین تعداد ذراتی است که طی یک آزمایش در هم تنیده شدند. این تکنیک با ایجاد همبستگی بی سابقه ای، روشی جدید را جهت ساخت ساعتهای اتمی دقیقتر ارائه می کند. در هم تنیدگی کوانتومی (Quantum entanglement) که تأثیر همزمان تغییرات بر دو ذره – در مقیاس نانو – بدون توجه به فاصله آنهاست، ورای قوانین مکانیک کلاسیک عمل می کند.
دانشمندان در تلاش برای یافتن روشهایی جهت در هم تنیدن تعداد بالای اتمها به منظور ساخت کامپیوترهای قدرتمند کوانتومی و ساعتهای اتمی بسیار دقیق هستند، در حالیکه بهترین ساعتهای اتمی موجود بر اساس نوسانات طبیعی در ابر یک اتم گیر افتاده عمل می کنند؛ ساعتهایی که اگر از بیگ بنگ تا بحال کار کنند، زیر یک دقیقه خطا دارند. دقت ساعتهای اتمی موجود، متناسب با مجذور تعداد اتمهاست. اما در صورت در هم تنیدن اتمها می توان تناسبی یک به یک میان تعداد اتمها و دقت ساعت برقرار نمود، که این دستاوردی عالی است.
تا پیش از این تمامی تلاشها جهت در هم تنیدن اتمها بدانجا رسیده بود که تنها یک تیم موفق به در هم تنیدن ۱۰۰ اتم شده بود. حال با بکارگیری لیزر بسیار ضعیف این میزان تا ۳۰۰۰ عدد افزایش یافته است. با کاهش قدرت لیزر، در هم تنیدگی بهتری حاصل می شود، زیرا ابر اتمی، آشفتگی کمتری داشته و بی نقصی کوانتومی سیستم بالا می رود. این تیم با سرد کردن ابر اتمها، آنها را در یک تله لیزری گیر انداخته و باریکه ضعیف لیزر را به درون ابر هدایت نمودند. آنگاه بوسیله یک آشکارساز دنبال فوتونی خاص در باریکه می گردند. اگر فوتونی بدون برهمکنش از میان ابر اتمی عبور کند، قطبش، یا جهت نوسان آن ثابت می ماند.
فوتون های برهمکنش داشته با اتمها اما، تغییر قطبش کوچکی خواهند داشت، که حاصل تأثیر ‘نوفه کوانتومی’ (Quantum noise) – اختلاف تعداد اتمهای ساعتگرد و پادساعتگرد – است. گهگاه فوتونی خروجی با میدان الکتریکی عمود بر میدان الکتریکی فوتونهای ورودی مشاهده می شود. این همان جایی است که می توان حالت در هم تنیده بسیار قدرتمندی را ایجاد نمود. نتایج این پژوهش در Nature منتشر شده است.
ترجمه: حامد احدی / سایت علمی بیگ بنگ
با این همه حتی بهترین ساعتهای اتمی نیز ممکن است در هر ماه به اندازه یک نانو ثانیه دچار خطا شوند. اما در سویی دیگر، ساعتهای نوری از دقت بالاتری برخوردارند. عملکرد این ساعتها مشابه ساعتهای اتمی است اما این ساعتها نوسانات اتمها یا یونهایی را اندازه میگیرند که در فرکانسی در حدود ۱۰۰ هزار برابر بالاتر از فرکانس امواج ریزموج در ارتعاشند، این یعنی سرعت و دقت بالاتر. این دقت بالا از عوارضی نیز برخوردار است، پیچیدگی را افزایش داده و از این رو احتمال از کار افتادگی آنها افزایش پیدا میکند. این به آن معنی است که ممکن است این ساعتها نتوانند برای دو روز زمان را نشان دهند. از این رو ساعتهای نوری هرگز به عنوان گزینهای کاربردی برای حفظ زمان مطرح نبودهاند.
اما دانشمندان موسسه اوزان و مقادیر ملی در آلمان سیستمی جدید را تشریح کردهاند که میتوان به واسطه آن از ساعتهای نوری بهره برد. برای جبران دوره از کار افتادگی ساعتهای نوری امروزی، محققان قطعهای از ساعتهای اتمی موجود در بازار به نام میزر را با یک ساعت شبکه نوری استرونتیوم ترکیب کردند. میزر میتواند زمان از دست رفته در زمان از کار افتادگی ساعتهای نوری را جبران کند.
دانشمندان این سیستم ترکیبی ساعت را برای ۲۵ روز فعال نگه داشتند و دریافتند خطای زمانی در این سیستم طی این مدت کمتر از ۰٫۲۰ نانوثانیه بوده است. به بیانی دیگر اگر این سیستم از آغاز جهان هستی روشن میشد تا به امروز و طی ۱۴ میلیارد سال تنها ۱۰۰ ثانیه عقب مانده بود، این یعنی دقتی ۱۰۰ برابر بهتر از یک ساعت اتمی. این دستاورد به آن معنی است که میتوان زمان بیشتری را درون یک ثانیه گنجاند که شاید در فعالیتهای روزمره به چشم نیاید، اما دقت در فعالیتهای اقتصادی و بانکی افزایشی قابل توجه خواهدیافت. با این همه محققان میگویند تا زمانی که بتوان ثانیه SI را باز تعریف کرد، ۱۰ سال دیگر در پیش است زیرا باید تمامی انواع موجود ساعتهای نوری بررسی و ارزیابی شوند و بهترین آنها برای انجام اینکار مورد استفاده قرار گیرند. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریه ی Optica منتشر شده است.
منتشر شده از سایت علمی بیگ بنگ
ه گزارش بیگ بنگ، این کشف بسیار نزدیک به فرضیه های موجود در فیزیک کوانتوم است-زمینه ی علمی که در آن، قوانین فیزیک کلاسیک ِ جهان، اغلب صدق نمی کند و نادیده گرفته می شود. تیم پژوهشی این تحقیق کاملا مطمئن نیستند که یافته ی آنها به چیزی منجر خواهد شد، اما باید بینش جدیدی در مورد چگونگی رفتار آب در فضاهای فوق العاده محدود ارائه دهد.
مایکل بایرن گزارش می دهد: دانشمندان آزمایشگاه ملی اوک ریج، مولکول های آب را مجبور به پایین رفتن از کانال های ساخته شده از مواد معدنی بریل کردند، که فقط ۵ آنگستروم (حدود ده میلیاردم متر) بود. آنها می گویند شرایط مشابه به احتمال زیاد بیش از حد در جهان طبیعی یافت می شود، برای مثال در داخل خاک، رابط مواد معدنی و دیواره های سلولی.
در داخل این محفظه مولکولی (اتمها در حدود ۱ آنگستروم هستند)، دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن که تشکیل یک مولکول آب را می دهند رفتار واقعا عجیب و غریبی از خود نشان می دهند. به جای اینکه ثابت بمانند، اتم های هیدروژن در شش جهت متقارن ِ مختلف در یک زمان ظاهر می شوند که اتم اکسیژن در وسط آنها قرار می گیرد: دانشمندان می گویند شش موقعیت مختلف با شش دیواره مختلف از کانال شش ضلعی مطابقت دارد. همانطور که آنها تونل می زنند، چرخه اتم های هیدروژن بین تمام موقعیت های ممکن قرار دارد و در نتیجه درجه حرارت افزایش می یابد.
مرکز جرم مولکول به جای آن که به هیدروژن دور افتاده تغییر یابد(چیزی که در یک مولکول معمولی است) به سمت اتم اکسیژن مرکزی می رود. همچنین طرح تازه متقارن به معنای این است که مولکول گشتاور دو قطبی الکتریکی خود را از دست می دهد، یعنی بارهای مثبت و منفی در اتم ها دیگر نامتعادل نیستند و در تئوری دیگر نباید در پیوند با دیگر اتم ها یا مولکول ها باشد.
این کشف ِ بزرگی است، حتی اگر دانشمندان دقیقا اطمینان نداشته باشند که معنی دقیق آن چیست! رهبر این پژوهش، الکساندر کلسنیکف می گوید: این یکی از آن پدیده هایی است که تنها در مکانیک کوانتومی رخ می دهد و قابل مقایسه با هیچ یک از تجربه های روزمره ی ما نیست.» لارنس آنوویتز عضو تیم تحقیقی اضافه کرد: این کشف نشان دهنده درک اساسی جدید از رفتار آب است و طریقی که آب انرژی می گیرد.» گام بعدی محققان این است که بدانند چرا این پدیده رخ می دهد، اما باید در نهایت دانشمندان از ترمودینامیک و رفتار آب هنگامی که در محیط بسیار سخت، محدود است؛ درک بهتری بدست آوردند. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریه ی Physical Review Letters منتشر شده است.
ترجمه: سپیده محمدزاده / سایت علمی بیگ بنگ
منبع: sciencealert.com
درباره این سایت