ایجاد شکل جدیدی از ماده به نام “کریستال زمان”

بیگ بنگ: دانشمندان از ساخت نوع جدیدی از ماده به نام کریستال زمان خبر دادند که در آن اتم ها با الگوی متفاوتی حرکت می کنند، الگویی که نه در فضا بلکه در زمان تکرار می شود.

به گزارش بیگ بنگ، دانشمندان موفق به ساخت نخستین کریستال زمان شدند، نوع کم نظیری از ماده که سفتی یک کریستال معمولی را با ریتم منظمی در زمان ترکیب می کند. نمک، دانه های برف و الماس همگی بلور اند؛ به این معنی که اتم های شان در الگویی سه بعدی قرار دارند که تکرار می شود. دانشمندان به تازگی در نشریه نیچر خبر از ساخت نوع جدیدی از ماده داده اند.

اتم ها در یک کریستال زمان هرگز وارد تعادل گرمایی نمی شوند؛ حالتی که در آن تمامی اتم ها میزان گرمای یکسانی دارند. این نوع ماده را می توان یکی از نخستین نمونه ها در طیف گسترده جدیدی از ماده به شمار آورد که قبلا پیش بینی شده بودند اما تا کنون امکان دسترسی به آنها وجود نداشت. به مانند کاوشگرانی که به تازگی به قاره ناشناخته ای پای گذاشته باشند، فیزیکدان ها علاقه وافری برای کاوش این حوزه جدید و شگفت انگیز از خود نشان داده اند.

اندرو پاتر، استادیار فیزیک در دانشگاه تگزاس آستین چنین می گوید: این ماده درهای جدیدی را به روی جهانی کاملا نو از فازهای غیر تعادلی می گشاید. ما یک سری ایده های نظری را مطرح کرده ایم که در طی چند سال گذشته بر روی آنها کار میکردیم. اکنون این ایده ها را در آزمایشگاه عملی کرده ایم. این فقط یک نمونه است، منتظر خبرهای جدید ما باشید. برخی از این فازهای غیر تعادلی ماده می توانند در ذخیره سازی یا انتقال اطلاعات در رایانه های کوانتومی نقش مفیدی ایفا بکنند.

پاتر عضوی از تیم تحت سرپرستی محققان در دانشگاه مریلند است که موفق به ساخت نخستین کریستال زمان از یون ها یا اتم های دارای بار الکتریکی شد. محققان در اقدامی جالب توجه با بکارگیری میدان الکتریکی مناسب ده مورد از یون ها را به بالای سطح بردند. آنان سپس با پالس لیزری بر اتم ها ضربه وارد آوردند. اتم ها مجبور به حرکت وارونه شدند. بار دیگر اتم ها با ریتم منظمی مورد ضربات پی در پی قرار گرفتند. ماحصل این کار، الگویی از حرکات تند بود که در زمان تکرار می شدند.

به گفته پاتر، الگوی حرکات اتم نتوانست به سرعت حرکت پالس های لیزری برسد. به مانند ضرباتی که دو بار در ثانیه بر کلید های پیانو وارد می شود و نُت ها فقط یک بار در ثانیه بیرون می آیند. این رفتار کوانتومی عجیب و غریب نشانه ای بود که پاتر و همکارانش پیش بینی کردند؛ نتیجه کار آنها یک کریستال زمان بود. تیم از محققانی در مؤسسه استانداردها و فناوری ملی، دانشگاه کالیفرنیا، دانشگاه هاروارد، دانشگاه مریلند و دانشگاه تگزاس آستین تشکیل یافته است.

فرانک ویلزک، برنده جایزه نوبل فیزیک در مؤسسه فناوری ماساچوست در سال ۲۰۱۲ میلادی مطالبى را پیرامون کریستال ها در یک کلاس تدریس می کرد؛ وی به این فکر افتاد: آیا می شود حالتی از ماده را دُرست کرد که اتم هایش در الگویی حرکت کنند که نه فقط در فضا، بلکه در زمان نیز تکرار شود. پاتر و همکارش نورمن یائو در دانشگاه UC برکلی دستورالعملى برای ساخت چنین بلور زمانی ارائه کردند و دو روش برای تایید آن پیشنهاد دادند.

تیم پژوهشی تحت رهبری کریس مونرو از دانشگاه مریلند در کالج پارک موفق به ساخت یک کریستال زمان شد؛ پاتر و یائو این نکته را مورد تایید قرار دادند که کریستال ساخته شده ویژگی هایی دارد که آنها قبلا پیش بینی کرده بودند. این دستاورد در ماه سپتامبر گذشته بصورت علنی اعلام شد و هم اکنون نسخه کامل مقاله در نشریه Nature قابل دسترسی است. تیم دیگری هم به رهبری میخاییل لوکین در دانشگاه هاروارد یک ماه پس از تیم نخست به ساخت بلور زمان دوم از الماس پرداخت.

ترجمه: منصور نقی لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencedaily.com

image_pdfimage_print
(18 نفر , میانگین : 4٫61 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=63736
منصور نقی لو

منصور نقی لو

نویسنده این مطلب: منصور نقی لو، کارشناسی مترجمی زبان انگلیسی علاقمند به نجوم، کیهان شناسی، فرگشت، اکتساب زبان اول، یادگیری زبان دوم و بعنوان نویسنده علمی- نجومی در وب سایت بیگ بنگ فعالیت می کند.

شما ممکن است این را هم بپسندید

۲ پاسخ‌ها

  1. M hk گفت:

    اونوقت استاتید ما سر کلاس تو چه فکری هستن؟

  2. alaa گفت:

    میشه توضیح بدین کاربرد این ماده در اینده چیه؟ البته جز کامپیوتر هاى کوانتمى

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *