هفت یافته ی شگفت انگیز در فیزیک!

هفت یافتۀ شگفت انگیز در فیزیک! درهم تنیدگی شبح وار، گره های نور، پادماده جدید، آهنربای معلق، مساله انحراف نور، سه گانه شگفت انگیز ذرات، معجون کوارک- گلوون

درهم تنیدگی شبح وار

یکی از عجیب ترین پیش بینی های تئوری مکانیک کوانتومی این است که ذرات می توانند در هم تنیده شوند به گونه ای که حتی بعد از اینکه در فضا جدا شدند، اگر عملی بر روی یک ذره اتفاق بیفتد، ذره دیگر به سرعت پاسخ می دهد.

در ماه ژوئن سال 2009 دانشمندان اعلام کردند که در هم تنیدگی را در یک نوع سیستم جدید اندازه گیری کرده اند- دو جفت ذره در حال ارتعاش مجزا. تجربیات پیشین خواص داخلی ذرات را در هم تنیده می کرد، مانند حالت اسپین، ولی این اولین باری بود که دانشمندان الگوی حرکت ذره را در هم تنیده کردند، و این سیستمی است که جهان روزمره را به صورتی بزرگتر شبیه سازی می کند.

گره های نور
ممکن است به نظر برسد که نور بر روی یک خط مستقیم حرکت می کند، ولی برخی مواقع به صورت گره هایی پیچ می خورد. در ژانویه سال 2010 محققان استفاده از یک هولوگرام قابل کنترل با کامپیوتر را برای پیچاندن شعاع نور لیزر به شکل چوب شور را گزارش دادند. هولوگرام ها، که جریان نور را هدایت می کنند، به صورت ویژه طراحی شده بودند تا نور را به مقاصد و شکل های خاصی هدایت کنند.
محققان از رشته ای از ریاضیات با عنوان نظریه گره ها را برای مطالعه حلقه های به وجود آمده استفاده کردند. به عقیده فیزیکدانان، این چرخش های نور، که گردابه های نوری نامیده می شوند، می توانند تاثیراتی بر روی دستگاه های لیزر آینده داشته باشند.

یک پادماده جدید
دانشمندان از طریق برخورد ذرات با یکدیگر در سرعتی نزدیک به نور در درون یک برخورد دهندۀ اتمی، ماده ای تولید کرده اند که تا کنون رویت نشده است: یک ضد هایپر تریتون
این ذره از بسیاری جهت عجیب به نظر می رسد. اول اینکه این موضوع عجیبی است که هرگاه در ارتباط با جرم قرار می گیرد، از بین می رود. دوم اینکه، هایپرتریتون چیزی است که عجیب نامیده می شود، به این خاطر که شامل یک عنصر سازندۀ نادر به نام کوآرک بیگانه است، که در پروتون ها و نوترون هایی که اتم های معمولی را می سازند وجود ندارد.
این آزمایش در برخورد دهنده یون های سنگین نسبی در آزمایشگاه ملی بروکهاون در آپتون، نیویورک انجام شد. نتایج در مارچ 2010 اعلام گردید.

آهنربای معلق
همجوشی هسته ای- ترکیب هسته اتم که در داخل ستاره ها اتفاق می افتد- در زمین هدف طولانی مدتی برای دانشمندان است. اگر دانشمندان بتوانند به آن دست پیدا کنند، می تواند منبع انرژی قدرتمندی با پیامدهای منفی بسیارکم محیطی ارائه دهد.
دانشمندان در ژانویه 2010هنگامی که اعلام کردند که یک آهنربای معلق ساخته اند که شرایط مورد نیاز برای ترکیب را فراهم می کند و آنها قدمی به سوی این هدف نزدیک تر شدند. با آویزان کردن یک آهنربا که به شکل دونات است در هوا، محققان توانستند حرکات گاز بسیار داغ ذرات شارژ شده را که فضای بیرونی آهنربا بود کنترل کنند. چگالی این گاز به عددی که برای ترکیب هسته ای مورد نیاز است نزدیک بود.

مسئله انحراف نور
در حالی که دیدن انحراف نور بسیار آسان است- فقط در یک منشور نگاه کنید- پیدا کردن مواد منحرف کنندۀ نور دشوار است. ولی دانشمندان آن را در آزمایشی که در سال 2010 گزراش داده شد مشاهده کردند. محققان روبان های تخت نانو ذرات را - تکه های بسیار ریز ماده که یک میلیاردم یک متر است – در یک آزمایشگاه تاریک مونتاژ کردند.
سپس هنگامی که روبان ها در معرض نور قرار گرفتند به صورت مارپیچ فر خوردند. نتایج می توانست به مهندسین کمک کند که انواع جدیدی را در نور شناسی و الکترونیک طراحی کنند.

سه گانه شگفت انگیز ذرات

دانشمندان با استفاده از اتم های لیتیومی، یک نماد ریاضی را که در قرن دوم در هنر بودایی افغان ها دیده شده بود بازآفرینی کردند. این نماد که حلقه بروموئی نامیده می شود، سه حلقه را که به یکدیگر متصل هستند نشان می دهد. اگر هر یک از آنها برداشته شود، همه آنها فروپاشیده می شوند.
فیزیکدانان پیش بینی کردند که ذرات باید بتوانند همان ترتیب را شکل دهند، ولی هیچ کس تا کنون به این هدف نرسیده بود. نتیجه نهایی در دسامبر 2009، 40 سال پس از این پیش بینی اعلام شد.

معجون کوارک- گلئون
یک شاهکار بزرگ دیگر از آزمایشگاه بروکهاون بیرون آمد. در فوریه 2010 دانشمندان اعلام کردند که یک "معجون کوارک- گلئون" خلق کرده اند که پروتون ها و نوترون های آن به اجزای صلی سازنده اش یعنی کوارک ها و گلئون ها تجزیه شده اند.
این امر نیازمند برخورد بسیار قدرتمند اتم های طلا در شتابدهنده بود تا به دمای مورد نیاز برسد- حدود 7 تریلیون درجه فارنهایت (4 تریلیون درجه سلسیوس). این شرایط 250000 برابر داغ تر از مرکز خورشید و بسیار شبیه دمایی است که درست پس از به وجود آمدن جهان وجود داشته است. این ها داغ ترین دماهایی است که تا کنون در زمین وجود داشته است.