۷ کشف مبهوت کننده علم فیزیک!

در پی اکتشافات پی در پی و بزرگی که طی ماه‌ها و سال جاری در علم فیزیک رخ داده است هفت بخش از شگفت انگیزترین این کشفیات معرفی شده است.

علم فیزیک به تازگی توانسته است بخشهایی از قسمتهای نامحسوس و غیر قابل مشاهده جهان را برای انسان‌ها آشکار سازد. از گره زدن رشته‌های نوری تا کشف ضد ماده. نشریه لایو ساینس هفت مورد از شگفت انگیزترین اکتشافات جدید علم فیزیک را معرفی می‌کند.

7- محصور کردن اشباح

یکی از غریب‌ترین پیش بینی‌های نظریه کوانتوم این است که می‌توان ذرات را به دام انداخت و به این شکل حتی اگر ذرات در فضا از یکدیگر جدا شوند زمانی که پدیده‌ای در رابطه با یکی از آن‌ها رخ دهد، ذره دیگر نیز نسبت به آن پدیده از خود واکنش نشان می‌دهد. دانشمندان در ژوئن سال گذشته اعلام کردند موفق به اندازه گیری میزان درگیری ذرات در نوعی جدید از سیستم ذره‌ای شده‌اند، سیستمی متشکل از دو جفت ذره مرتعش. این اولین باری است که دانشمندان توانسته‌اند الگوی حرکتی ذرات محصور شده را به دست آورند. پدیده‌ای که می‌تواند شمایلی از جهانی بزرگ‌تر به شمار رود.

6- گره زدن نور

شاید اینگونه به نظر آید که نور در مسیری مستقیم حرکت می‌کند اما به تازگی روشی برای گره زدن آن ابداع شده است. در ژانویه سال جاری محققان گزارش دادند با استفاده از هلوگرامی که کنترل آن به عهده رایانه بوده است توانسته‌اند پرتوهای نور لیزر را گره بزنند. هولوگرام که جریان نور را کنترل می‌کند به شکلی ساخته شده بود تا بتواند نور را در شکل و مسیری ویژه هدایت کند. در این کشف از دامنه‌ای از علم ریاضی به نام نظریه گره برای مطالعه بر روی گره‌های به دست آمده بر روی نور استفاده شد.

5- خلق ذره جدیدی از ضد ماده

به واسطه برخورد دادن دو ذره با یکدیگر در سرعتی نزدیک به سرعت نور در یک برخورد دهنده اتمی، دانشمندان نوعی جدید از ماده که تا به حال هرگز مشاهده نشده بود را خلق کردند: آنتی هایپرتریتون. این ذره از جهات مختلفی بسیار شگفت انگیز است زیرا یک ماده عادی نبوده و یک ضد ماده است که هر زمان با ماده عادی تماس برقرار کند آن را نابود خواهد ساخت. همچنین آنتی هایپرتریتون ذره‌ای است که به آن ماده بیگانه می‌گویند زیرا از بخشهای نادری ترکیب شده است که کوارکهای بیگانه نام دارند.

4- ساخت نقاط مغناطیسی شناور برای رسیدن به هسته‌ای کیهانی

انرژی هسته‌ای، ترکیب هسته اتم‌ها در داخل ستاره‌ها یکی از اهداف طولانی مدت است که انسان‌ها در پی دستیابی به آن بوده و هستند. در صورتی که دانشمندان بتوانند به این انرژی دست یابند در واقع به منبعی قدرتمند از انرژی که از تاثیرات منفی زیست محیطی اندکی برخوردار است، رسیده‌اند. در ژانویه سال ۲۰۱۰ دانشمندان با اعلام ساخت مغناطیسهای شناوری که قادرند شرایط مورد نیاز برای تولید این انرژی را فراهم آورد یک قدم به دستیابی به این منبع انرژی نزدیک‌تر شدند.

3- نور ماده را تا می‌کند

در حالی که مشاهده منحرف کردن یا خمیده کردن نور به واسطه ماده امری طبیعی به شمار می‌رود، دیدن خم شدن ماده توسط نور یکی از عجیب‌ترین پدیده‌هایی است که فیزیکدانان به تازگی شاهد آن بوده‌اند. این پدیده طی آزمایشی در ماه مارچ سال جاری گزارش شده است که طی آن دانشمندان رشته‌هایی از روبانهای نانو ذرات را با برخورد دادن پرتوهای نور به شکل مارپیچ درآوردند.

2- سه قلوهای شگفت انگیز

دانشمندان با استفاده از اتمهای لیتیوم توانستند یکی از سمبلهای باستانی ریاضی را به نام «حلقه‌های برومین» بازخلق کنند. این حلقه‌ها سه حلقه درهم هستند که در صورت برداشتن هر یک از آن‌ها، هر سه حلقه از یکدیگر جدا خواهند شد. فیزیکدانان از گذشته می‌دانستند که ذرات از توانایی تشکیل دادن چنین حلقه‌هایی برخوردارند اما تا کنون هیچکس موفق به خلق این سمبل نشده بود. این حلقه‌ها در دسامبر ۲۰۰۹ و چهل سال پس از اولین پیش بینی فیزیکدانان از این ویژگی ذرات ارائه شدند.

1- سوپ کوارک-گلون

یکی دیگر از بخشهای شگفت انگیز علم فیزیک نیز به واسطه برخورد دهنده «بروکهاون» در فوریه سال جاری کشف شد. این برخورد دهنده طی آزمایشی توانست ترکیبی از کوارک – گلون یا سوپ کوارک – گلونی به وجود آورد ترکیبی که در آن پروتون‌ها و نوترون‌ها به بخشهای سازنده اصلی خود یعنی کوارک‌ها و گلون‌ها شکسته می‌شوند. این آزمایش به واسطه برخورد قدرتمند اتم طلا در حرارتی برابر چهار تریلیون درجه سلسیوس انجام گرفت، شرایطی که حرارت آن از مرکز خورشید ۲۵۰ هزار بار داغ‌تر بوده و با شرایطی که پس از تولد جهان موجود بوده برابری می‌کند همچنین این بالاترین حرارتی است که تا به حال بر روی زمین به وجود آمده است.