ریاضی دانان برای “آشوب کوانتومی” معادله ای کشف کردند

بیگ بنگ: محققان موفق به فرمول بندی نتایج ریاضی ای شدند که ما را به یافتن جواب دقیق اینکه “آشوب دقیقا چگونه عمل می کند” می رساند. این دانشمندان حالات آشوب، در سطح اتمی را مورد بررسی و تحلیل قرار دادند.

به گزارش بیگ بنگ، آشوب در کوچک ترین مقیاس های دنیای ما یعنی درون اتم ها، به چه شکل است؟ دنیای درون اتم نسبت به دنیایی که ما هر روزه تجربه می کنیم بسیار متفاوت است. پروتون و نوترون های درون هسته اتم به صورت موج اند. در این ریز-کیهانی که ما آن را با نام دنیای کوانتوم می شناسیم، قوانین عادی طبیعت در کار نیستند، اما در حالتی به نام “آشوب” هم رفتار هایی دیده می شود که، خصوصیات جهان شمول دارند.

در یک تحقیق جدید، یک گروه  متشکل از محققانی از دانشگاه لاند، تصمیم به رو در رویی با نظریۀ “آشوب کوانتومی” گرفتند. به عنوان مثال آنها حالات آشوب را در سطوح کوانتومی مورد بررسی قرار دادند.  نظریۀ آشوب کوانتومی قصد به توضیح حرکات نامنظم ذراتی مانند الکترون و هسته اتم، یا حرکت نور دربین لنزهایی با اشکال هندسی پیچیده، یا حتی حرکت امواج صدا در یک اتاق مبله دارد.

نظریه آشوب کلاسیک شاخه‌ای از ریاضیات است که به مطالعهٔ سیستم‌های دینامیکی آشفته می‌پردازد. سیستم‌های آشفته یا پرهرج‌ومرج، سیستم‌های دینامیکی غیرخطی هستند که نسبت به شرایط اولیهٔ خود بسیار حساس هستند. تغییری اندک در شرایط اولیهٔ چنین سیستم‌هایی باعث دگرگونی‌های بسیار در مراحل بعدی خواهد شد. نظریه “آشوب کوانتومی “نیز  به دنبال پاسخ دادن به این است که رابطه فیزیک کوانتوم با آشوب کلاسیک چگونه می باشد.

محققان خصوصیات آماری یک حالت آشوب کوانتومی را در سطوح مختلف انرژی مورد تحلیل و بررسی قرار دادند. با اینکه این یک تحقیق نظری است، اما دستاوردهای آن قابلیت های کاربردی دارد. نظریه آشوب و مفهوم همسان آن “ماتریس های تصادفی”، در زمینه های مختلفی که در آن نیاز به شرح حالت های تصادفی است، استفادۀ زیادی دارند. از جمله این زمینه ها میتوان به حیطه ابزارهای مالی، عمل مغز و حتی نظریه ریسمان ها اشاره داشت.

به نقل از ولادیمیر آسیپاو از دانشگاه لاند و یکی از نویسندگان این تحقیق: «در یک سیستم آشوب کوانتومی، سطوح انرژی همدیگر را دفع می کنند و حتی در دور ترین فواصل روی یکدیگر تاثیرات متقابل دارند.» آسیپاو  یادآوری می کند که ساختن یک فرمول کامپیوتری برای یک حالت آشوب کوانتومی بسیار سخت است، چرا که  سیستم های آشوبی به اعداد ابتدایی که درون محاسبات قرار می گیرند بسیار حساس اند. کوچکترین تفاوت ها در مقادیر اولیه می تواند به بزرگترین تقسیمات و انشعابات در نتایج منجر شود. گرچه به لطف نتایج این تحقیق جدید، ازین به بعد استفاده از معادلات دقیق ریاضی برای پیش بینی خصوصیات بی نظمی و آشوب بدون ایجاد خلل در محاسبات ممکن خواهد بود. بله حال ما یک معادله برای محاسبۀ آشوب در اختیار داریم.

ترجمه: فرهاد نامجو(دانشجوی کارشناسی مترجمی از دانشگاه باهنر کرمان)

منبع: phys.org

image_pdfimage_print
(9 نفر , میانگین : 5٫00 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=69582
تحریریه‌ی بیگ بنگ

تحریریه‌ی بیگ بنگ

وب سایت بیگ بنگ یک سایت علمی، تحقیقاتی میباشد که توسط تعدادی از علاقمندان به علم و دانش اداره می شود. این سایت از اواخر سال 1390 تاکنون به فعالیت خود در این حوزه ادامه داده است.

شما ممکن است این را هم بپسندید

۵ پاسخ‌ها

  1. poriya گفت:

    اگه مقداری اشنایی با این مقوله فیزیک داشته باشید ازین خبر و کار عجیب و غیرقابل باور این افراد شوکه میشین.کشف زیبایی فیزیک بوسیله درک ان با فرمولهای ریاضی یکی از بزرگترین لذتهاست.ممنون از مترجم و سایت زیبای بیگ بنگ

  2. فریدون گفت:

    با درود..در این سایت وزینتون جای یه موضوع به شدت خالیست…و اونم ریاضیاتست..باور کنید طبیعت و کیهان و جهان هستی به زبان ریاضیات نوشته شده است!ریاضیات را دریابیم..

  3. رضا گفت:

    اشوب کوانتومی همون انتروپی هست؟
    چون تعریف ریاضی از اشوب کوانتومی پیدا نکردم ولی بیان هر دو برسی حالات درونی یک سیستمه

  4. Khalid گفت:

    تشکر دوست عزیز مطلب مهمى بود. هم براى ریاضى و بیشتر براى فزیک اگر میشود در مورد خود معادلات و نحوه تشریح آن نیز مطلبى بنوسید.

پاسخ دهید

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