فيزياء الكم هي الأحدث. أبعد من ذلك: أخبر الفيزيائي كيفية الالتفاف على قوانين ميكانيكا الكم. تفاعل الفوتونات في درجة حرارة الغرفة

مع اقتراب عام آخر من نهايته ، حان الوقت مرة أخرى للجلوس ، ووضع أيدينا معًا ، وأخذ نفسًا عميقًا ، وإلقاء نظرة على بعض عناوين العلوم التي ربما لم نكن نوليها اهتمامًا من قبل. يقوم العلماء باستمرار بإحداث بعض التطورات الجديدة في مختلف المجالات ، مثل تكنولوجيا النانو أو العلاج الجيني أو فيزياء الكم ، وهذا يفتح دائمًا آفاقًا جديدة.

تذكرنا عناوين المقالات العلمية بشكل متزايد بعناوين القصص القصيرة من مجلات الخيال العلمي. بالنظر إلى ما قدمه لنا عام 2017 ، لا يسعنا إلا أن نتطلع إلى ما سيأتي به 2018 الجديد.

الراعي: http://www.esmedia.ru/plazma.php: تأجير ألواح البلازما. غير مكلف.
المصدر: muz4in.net

ابتكر العلماء بلورات زمنية لا تنطبق عليها قوانين التناظر الزمني

وفقًا للقانون الأول للديناميكا الحرارية ، من المستحيل إنشاء آلة دائمة الحركة تعمل بدون مصدر إضافي للطاقة. ومع ذلك ، في بداية هذا العام ، تمكن الفيزيائيون من إنشاء هياكل تسمى البلورات الزمنية ، والتي ألقت بظلال من الشك على هذه الأطروحة.

تعمل البلورات الزمنية كأول الأمثلة الحقيقية لحالة جديدة من المادة تسمى "عدم التوازن" ، حيث تمتلك الذرات درجة حرارة متغيرة ولا تكون أبدًا في حالة توازن حراري مع بعضها البعض. بلورات الوقت لها بنية ذرية تتكرر ليس فقط في الفضاء ولكن أيضًا في الوقت المناسب ، مما يسمح لها بالحفاظ على اهتزازات ثابتة دون اكتساب الطاقة. يحدث هذا حتى في حالة الثبات ، وهي أقل حالة طاقة ، عندما تكون الحركة مستحيلة نظريًا لأنها تتطلب طاقة.

إذن هل تكسر بلورات الزمن قوانين الفيزياء؟ بالمعنى الدقيق للكلمة ، لا. يعمل قانون حفظ الطاقة فقط في الأنظمة ذات التناظر الزمني ، مما يعني أن قوانين الفيزياء هي نفسها في كل مكان ودائمًا. ومع ذلك ، فإن البلورات الزمنية تنتهك قوانين تناظر الزمان والمكان. وليس هم فقط. تُعتبر المغناطيسات أحيانًا كائنات طبيعية غير متماثلة لأنها تحتوي على قطبين شمالي وجنوبي.

سبب آخر لا تنتهك بلورات الزمن قوانين الديناميكا الحرارية هو أنها ليست معزولة تمامًا. في بعض الأحيان يحتاجون إلى "الدفع" - أي لإعطاء دفعة خارجية ، وبعد ذلك سيبدأون بالفعل في تغيير أوضاعهم مرارًا وتكرارًا. من الممكن أن تجد هذه البلورات في المستقبل تطبيقات واسعة في مجال نقل وتخزين المعلومات في أنظمة الكم. يمكنهم لعب دور حاسم في الحوسبة الكمومية.

أجنحة اليعسوب "الحية"

تنص موسوعة Merriam-Webster على أن الجناح عبارة عن ريش متحرك أو ملحق غشاء تستخدمه الطيور والحشرات والخفافيش للطيران. لا ينبغي أن يكون على قيد الحياة ، لكن علماء الحشرات في جامعة كيل في ألمانيا توصلوا إلى بعض الاكتشافات المذهلة التي تشير إلى خلاف ذلك - على الأقل بالنسبة لبعض حشرات اليعسوب.

تتنفس الحشرات من خلال نظام القصبة الهوائية. يدخل الهواء إلى الجسم من خلال فتحات تسمى الفتحات التنفسية. ثم يمر عبر شبكة معقدة من القصبات الهوائية التي توصل الهواء إلى جميع خلايا الجسم. ومع ذلك ، فإن الأجنحة نفسها تتكون بالكامل تقريبًا من أنسجة ميتة ، والتي تجف وتصبح شفافة أو مغطاة بأنماط ملونة. تمر مناطق الأنسجة الميتة عبر الأوردة وهي المكونات الوحيدة للجناح التي تشكل جزءًا من الجهاز التنفسي.

ومع ذلك ، عندما نظر عالم الحشرات راينر غييرمو فيريرا إلى جناح ذكور اليعسوب من خلال مجهر إلكتروني ، رأى أنابيب صغيرة متفرعة من القصبة الهوائية. كانت هذه هي المرة الأولى التي يُرى فيها شيء كهذا في جناح حشرة. ستكون هناك حاجة إلى الكثير من البحث لتحديد ما إذا كانت هذه الميزة الفسيولوجية فريدة من نوعها لهذا النوع ، أو ربما تحدث في اليعسوب الأخرى أو حتى الحشرات الأخرى. بل من الممكن أن تكون هذه طفرة واحدة. قد يفسر وجود إمدادات وفيرة من الأكسجين الأنماط الزرقاء الساطعة والمعقدة الموجودة على أجنحة اليعسوب Zenithoptera ، والتي لا تحتوي على صبغة زرقاء.

القراد القديم مع دم ديناصور بداخله

بالطبع ، جعل هذا الناس يفكرون على الفور في سيناريو Jurassic Park وإمكانية استخدام الدم لإعادة تكوين الديناصورات. لسوء الحظ ، لن يحدث هذا في المستقبل القريب ، لأنه من المستحيل استخراج عينات من الحمض النووي من قطع الكهرمان التي تم العثور عليها. لا يزال الجدل حول المدة التي يمكن أن يستمر فيها جزيء الحمض النووي مستمرًا ، ولكن حتى وفقًا لأكثر التقديرات تفاؤلاً وفي ظل أفضل الظروف ، لا يتجاوز عمرها الافتراضي بضعة ملايين من السنين.

ولكن في حين أن القراد ، المسمى Deinocrotondraculi ("Terrible Dracula") ، لم يساعد في استعادة الديناصورات ، فإنه لا يزال اكتشافًا غير عادي للغاية. نحن نعلم الآن ليس فقط أن الديناصورات ذات الريش كان بها عث قديم ، ولكن حتى أنها غزت أعشاش الديناصورات.

تعديل الجينات البشرية البالغة

تُعد التكرارات المتناوبة القصيرة المُجمَّعة بانتظام والمتباعدة بانتظام ، أو CRISPR ، ذروة العلاج الجيني اليوم. يمكن لعائلة تسلسلات الحمض النووي التي تشكل حاليًا أساس تقنية CRISPR-Cas9 أن تغير الحمض النووي البشري نظريًا إلى الأبد.

في عام 2017 ، قفزت الهندسة الوراثية قفزة حاسمة إلى الأمام بعد أن أعلن فريق في مركز أبحاث البروتيوميات في بكين أنه استخدم بنجاح تقنية CRISPR-Cas9 للقضاء على الطفرات المسببة للأمراض في الأجنة البشرية القابلة للحياة. ذهب فريق آخر ، من معهد فرانسيس كريك في لندن ، في الاتجاه المعاكس ولأول مرة استخدم هذه التكنولوجيا لإحداث طفرات في الأجنة البشرية عن عمد. على وجه الخصوص ، قاموا "بإيقاف" الجين الذي يعزز تطور الأجنة إلى الكيسات الأريمية.

أظهرت الدراسات أن تقنية CRISPR-Cas9 تعمل بنجاح كبير. ومع ذلك ، فقد أثار هذا نقاشًا أخلاقيًا نشطًا حول المدى الذي يمكن للمرء أن يذهب إليه في استخدام هذه التكنولوجيا. من الناحية النظرية ، يمكن أن يؤدي هذا إلى "أطفال مصممون" قد تكون لديهم الخصائص الفكرية والرياضية والجسدية المتوافقة مع تلك التي يقدمها الوالدان.

بصرف النظر عن الأخلاق ، ذهب البحث إلى أبعد من ذلك في نوفمبر عندما تم اختبار CRISPR-Cas9 لأول مرة على شخص بالغ. براد مادو ، 44 عامًا ، من كاليفورنيا ، يعاني من متلازمة هنتر ، وهو مرض عضال قد يؤدي به في النهاية إلى كرسي متحرك. تم حقنه ببلايين النسخ من الجين التصحيحي. سوف يستغرق الأمر عدة أشهر قبل أن يتم تحديد ما إذا كان الإجراء ناجحًا.

ما الذي جاء أولاً - الإسفنج أو ctenophores؟

يجب أن يضع تقرير علمي جديد ، نُشر في عام 2017 ، حداً للجدل الطويل الأمد حول أصل الحيوانات بشكل نهائي. ووفقًا للدراسة ، فإن الإسفنج هو "أخوات" جميع الحيوانات في العالم. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الإسفنج كانت المجموعة الأولى التي انفصلت في عملية التطور عن السلف المشترك البدائي لجميع الحيوانات. حدث هذا منذ حوالي 750 مليون سنة.

كان هناك نقاش ساخن في الماضي ، والذي اختصر في اثنين من المرشحين الرئيسيين: الإسفنج المذكور أعلاه واللافقاريات البحرية المسماة ctenophores. في حين أن الإسفنج هي أبسط الكائنات التي تجلس في قاع المحيط وتتغذى عن طريق تمرير المياه وترشيحها من خلال أجسامها ، فإن ctenophores أكثر تعقيدًا. إنها تشبه قنديل البحر ، وهي قادرة على التحرك في الماء ، ويمكنها أن تخلق أنماطًا من الضوء ، ولديها جهاز عصبي بسيط. السؤال عن أي منهم كان أولًا هو السؤال عن شكل سلفنا المشترك. تعتبر هذه أهم لحظة في تتبع تاريخ تطورنا.

في حين أن نتائج الدراسة تعلن بجرأة أن القضية قد تمت تسويتها ، قبل بضعة أشهر فقط ، تم نشر دراسة أخرى قالت إن "أخواتنا" التطوريات هن من ctenophores. لذلك ، لا يزال من السابق لأوانه القول إن النتائج الأخيرة يمكن اعتبارها موثوقة بما يكفي لتبديد أي شكوك.

الراكون يجتاز اختبار الذكاء القديم

في القرن السادس قبل الميلاد ، كتب الكاتب اليوناني القديم إيسوب أو جمع العديد من الخرافات ، والتي تُعرف في عصرنا باسم "أساطير إيسوب". وكان من بينها حكاية تسمى "The Crow and the Jug" ، والتي تصف كيف قام غراب عطشان بإلقاء الحجارة في إبريق لرفع مستوى الماء ، ثم يشرب في النهاية.

بعد عدة آلاف من السنين ، أدرك العلماء أن هذه الحكاية تصف طريقة جيدة لاختبار ذكاء الحيوانات. أظهرت التجارب أن حيوانات التجربة فهمت السبب والنتيجة. أكدت الغربان ، مثل أقاربها والغربان والجيرين ، حقيقة الخرافة. اجتازت القرود أيضًا هذا الاختبار ، وأضيفت حيوانات الراكون أيضًا إلى القائمة هذا العام.

أثناء اختبار حكاية إيسوب ، تم إعطاء ثمانية حيوانات من الراكون حاويات من الماء مع أعشاب من الفصيلة الخبازية تطفو على القمة. كان مستوى الماء منخفضًا جدًا بحيث لا يمكن الوصول إليه. نجح اثنان من الأشخاص في إلقاء الحجارة في الخزان لرفع مستوى الماء والحصول على ما يريدون.

وجد الأشخاص الخاضعون للاختبار حلولهم الإبداعية الخاصة ، والتي لم يتوقعها الباحثون. بدلاً من إلقاء الحجارة في الحاوية ، صعد أحد حيوانات الراكون إلى الحاوية وبدأ في التأرجح عليها من جانب إلى آخر حتى انقلبت. في اختبار آخر ، باستخدام الكرات العائمة والغرق بدلاً من الحجارة ، كان الخبراء يأملون أن تستخدم حيوانات الراكون الكرات الغارقة وتتخلص من الكرات العائمة. بدلاً من ذلك ، بدأت بعض الحيوانات في غمس الكرة العائمة بشكل متكرر في الماء حتى تصاعد الموجة الصاعدة قطع الخطمي على السبورة ، مما سهل استخراجها.

ابتكر الفيزيائيون أول ليزر طوبولوجي

يزعم علماء الفيزياء في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو أنهم ابتكروا نوعًا جديدًا من الليزر - ليزر "طوبولوجي" يمكن لشعاعه أن يتخذ أي شكل معقد دون تشتت الضوء. يعتمد الجهاز على مفهوم العوازل الطوبولوجية (المواد التي هي عوازل داخل حجمها ، لكنها تجري تيارًا على السطح) ، والتي حصلت على جائزة نوبل في الفيزياء عام 2016.

عادةً ما يستخدم الليزر الرنانات الحلقية لتضخيم الضوء. إنها أكثر كفاءة من الرنانات ذات الزاوية الحادة. ومع ذلك ، أنشأ فريق البحث هذه المرة تجويفًا طوبولوجيًا باستخدام بلورة فوتونية كمرآة. على وجه الخصوص ، تم استخدام بلورتين فوتونيتين لهما طبولوجيا مختلفة ، إحداهما عبارة عن خلية على شكل نجمة في شبكة مربعة ، والأخرى عبارة عن شبكة مثلثة بها فتحات هوائية أسطوانية. قارنهم عضو الفريق بوبكر كانتي بالبيغل والبسكويت المملح: على الرغم من أنهما خبز بهما ثقوب ، فإن العدد المختلف للفتحات يجعلهما مختلفين.

بمجرد أن تصل البلورات إلى المكان الصحيح ، تأخذ الشعاع الشكل المطلوب. يتم التحكم في هذا النظام بواسطة مجال مغناطيسي. يسمح لك بتغيير الاتجاه الذي ينبعث منه الضوء ، وبالتالي إنشاء تدفق ضوئي. التطبيق العملي المباشر لهذا قادر على زيادة سرعة الاتصال البصري. ومع ذلك ، في المستقبل ، يُنظر إلى هذا على أنه خطوة إلى الأمام في إنشاء أجهزة الكمبيوتر الضوئية.

يكتشف العلماء الإكسيتونيوم

كان الفيزيائيون حول العالم متحمسين للغاية لاكتشاف شكل جديد من المادة يسمى الإكسيتونيوم. هذا النموذج عبارة عن مكثف من أشباه الجسيمات ، الإكسيتونات ، وهي حالة مرتبطة بإلكترون حر وثقب إلكتروني ، والتي تتشكل نتيجة فقدان الجزيء لإلكترون. علاوة على ذلك ، تنبأ عالم الفيزياء النظرية بجامعة هارفارد ، بيرت هالبرين ، بوجود الإكسيتونيوم في الستينيات ، ويحاول العلماء إثبات صحته (أو خطأه) منذ ذلك الحين.

مثل العديد من الاكتشافات العلمية الكبرى ، كانت هناك فرصة لا بأس بها في هذا الاكتشاف. فريق الباحثين في جامعة إلينوي الذي اكتشف الإكسيتونيوم كان في الواقع يتقن تقنية جديدة تسمى التحليل الطيفي لفقدان طاقة الحزمة الإلكترونية (M-EELS) - المصممة خصيصًا لتحديد الإكسيتونات. ومع ذلك ، حدث الاكتشاف عندما كان الباحثون يجرون اختبارات المعايرة فقط. دخل أحد أعضاء الفريق الغرفة بينما كان الجميع يشاهدون الشاشات. قالوا إنهم اكتشفوا "مأكل طحين خفيف" ، وهو مقدمة لتكثيف الإكسايتون.

قارن قائد الدراسة البروفيسور بيتر أبامونت الاكتشاف ببوزون هيجز - لن يكون ذا فائدة فورية في الحياة الواقعية ، لكنه يُظهر أن فهمنا الحالي لميكانيكا الكم يسير على الطريق الصحيح.

ابتكر العلماء روبوتات نانوية تقتل السرطان

يزعم الباحثون في جامعة دورهام أنهم ابتكروا روبوتات نانوية يمكنها اكتشاف الخلايا السرطانية وقتلها في 60 ثانية فقط. في تجربة جامعية ناجحة ، استغرق الأمر من الروبوتات الصغيرة من دقيقة إلى ثلاث دقائق لاختراق الغشاء الخارجي في خلية سرطان البروستاتا وتدميرها على الفور.

يبلغ قطر الروبوتات النانوية 50000 مرة أصغر من قطر شعرة الإنسان. يتم تنشيطها بواسطة الضوء وتدور بسرعة تتراوح بين مليونين وثلاثة ملايين دورة في الثانية لتتمكن من اختراق غشاء الخلية. عندما يصلون إلى هدفهم ، يمكنهم إما تدميره أو حقنه بعامل علاجي مفيد.

حتى الآن ، تم اختبار الروبوتات النانوية فقط على الخلايا الفردية ، لكن النتائج المشجعة دفعت العلماء إلى الانتقال إلى التجارب على الكائنات الحية الدقيقة والأسماك الصغيرة. الهدف التالي هو الانتقال إلى القوارض ، ثم إلى البشر.

يمكن أن يكون الكويكب بين النجوم مركبة فضائية غريبة

لقد مرت شهرين فقط منذ أن أعلن علماء الفلك بابتهاج عن اكتشاف أول جسم بين نجمي يطير عبر النظام الشمسي ، وهو كويكب يسمى "أومواموا". منذ ذلك الحين ، لاحظوا العديد من الأشياء الغريبة التي تحدث لهذا الجسم السماوي. في بعض الأحيان كان يتصرف بشكل غير عادي لدرجة أن العلماء يعتقدون أن الجسم قد يكون مركبة فضائية غريبة.

بادئ ذي بدء ، شكله ينذر بالخطر. يتشكل أومواموا على شكل سيجار بنسبة طول إلى قطر من عشرة إلى واحد ، وهو شيء لم يسبق رؤيته في أي من الكويكبات المرصودة. في البداية ، اعتقد العلماء أنه مذنب ، لكنهم أدركوا بعد ذلك أن ذلك لم يكن بسبب أن الجسم لم يترك ذيلًا عند اقترابه من الشمس. علاوة على ذلك ، يجادل بعض الخبراء بأن سرعة دوران الجسم يجب أن تكسر أي كويكب عادي. لدى المرء انطباع بأنه تم إنشاؤه خصيصًا للسفر بين النجوم.

ولكن إذا تم إنشاؤه بشكل مصطنع ، فماذا يمكن أن يكون؟ يقول البعض إنه مسبار فضائي ، ويعتقد آخرون أنه يمكن أن يكون مركبة فضائية فشلت محركاتها وتطفو الآن في الفضاء. على أي حال ، يعتقد المشاركون في برامج مثل SETI و BreakthroughListen أن "Oumuamua تتطلب مزيدًا من الدراسة ، لذلك يوجهون تلسكوباتهم إليها ويستمعون إلى أي إشارات راديو.

بينما لم يتم تأكيد فرضية الكائنات الفضائية بأي شكل من الأشكال ، إلا أن الملاحظات الأولية لـ SETI لم تؤد إلى شيء. لا يزال العديد من الباحثين متشائمين بشأن احتمالية إنشاء الكائن بواسطة كائنات فضائية ، ولكن على أي حال ، سيستمر البحث.

اقرأ آخر الأخبار من روسيا والعالم في قسم كل الأخبار في Newsland ، شارك في المناقشات ، احصل على معلومات محدثة وموثوقة حول الموضوع. كل الأخبار في Newsland.

23:30 27.06.2019

شكليات لاغرانج. إحداثيات معممة. الجزء 1

مرحبا ايها الرفاق! قبل أن تكون النسخة الخامسة من دورة ألماس واستماتة وفزمات. اليوم ربما يسود المكون الثالث. وربما ينبغي أن أعتذر مقدمًا لكتاب الأغاني أن الفيزياء ، ربما ، ستكون أكثر من اللازم ، وقبل الفيزيائيين أنه سيتم ذكرها بحرية أكبر من اللازم. ومع ذلك ، في ما يسمى الحديثة. تتسرب المنشورات الشعبية من الفيزياء النظرية ، كقاعدة عامة ، التفسيرات المبتذلة حصريًا لأحكامها ، والتي لا تقرب القارئ أو المشاهد من فهمهم ، ولكنها تخلق فقط نوعًا من الوهم بالنسبة له

14:35 30.05.2019

"اكتشاف العام" قام به علماء من سانت بطرسبرغ: هذه الظاهرة الفيزيائية ستغير كل شيء

في نهاية العام الماضي ، قامت مجموعة من الأساتذة من جامعة سانت بطرسبرغ للتعدين ومعهد الفيزياء والطاقة (أوبنينسك) باكتشاف مذهل لا يسع العالم إلا أن يقدره. استمر عملهم منذ عام 2010 ، وحصلت النتائج بجدارة على حالة الاكتشاف لهذا العام. ستعمل الظاهرة الفيزيائية الجديدة على تحسين كفاءة التحكم في الصواريخ الباليستية العابرة للقارات ، وإنشاء منشآت نووية جديدة مستقلة ، وحتى إنشاء مركبة فضائية قادرة على الطيران في ظروف قاسية من الفضاء السحيق.

18:08 25.02.2019

الحفظ والتحول

كما ينبغي أن يكون في العلوم الدقيقة ، في البداية سيكون هناك القليل من النظرية الجافة. وبعد ذلك سنرى كيف تتجلى هذه النظرية في الممارسة وكيف قادت هذه الممارسة بالذات الأشخاص الرائعين إلى نظرية رائعة. سنتحدث أيضًا عن كيفية اختفاء المادة في أذهان بعض العلماء الآخرين ، من الاكتشافات العلمية ، وترك المعادلات فقط ، أو انهيار السببية ، مما يمهد الطريق لمعجزة إلهية. وسنتحدث أيضًا عن انتقال الكمية إلى الجودة ، وحول الحواجز المحتملة والتفاعلات المتسلسلة المتفرعة ، وسنرى أيضًا تفاعلًا واحدًا من هذا القبيل (ذلك

20:59 31.10.2018

يكشف علماء الفلك عن شكل الثقب الأسود في مركز مجرة ​​درب التبانة

باستخدام مستقبل GRAVITY فائق الحساسية من ESO ، تمكن التلسكوب الكبير جدًا (VLT) لأول مرة من مراقبة ما يدور حول ثقب أسود بالقرب جدًا من نقطة اللاعودة. تقع في قلب مجرتنا درب التبانة ، كتلتها أربعة ملايين كتلة شمسية ، وتراكم الغاز حولها يدور بسرعة 30٪ من سرعة الضوء. لاحظ العلماء الأوروبيون ومضات من الأشعة تحت الحمراء على حدود الجسم الهائل القوس A *. كانت هذه الملاحظة تأكيدًا على أن الكائن في مركز المجرة

04:13 01.06.2018

مياه النار. شكل زجاجة جديد للمياه المعدنية قد يتسبب في نشوب حريق

بالنسبة لكأس العالم 2018 FIFA ، أطلقوا زجاجة ماء على شكل كرة قدم. لكن قوانين الفيزياء تدخلت في خطوة تسويقية جميلة: اتضح أنها كانت عدسة مثالية تقريبًا ، وفي أحد مكاتب سانت بطرسبرغ ، كادت مثل هذه الزجاجة تتسبب في نشوب حريق. قلة من الناس يعرفون أن أي حاوية شفافة تشكل خطر الحريق بشكل عام - الزجاج وحتى البلاستيك. في بعض الأحيان ، لم تكن أسباب حرائق الغابات حتى إلقاء أعقاب السجائر أو الحرائق غير المنسدلة ، ولكن الزجاجات المنسية في الغابة أو شظاياها - كان ضوء الشمس العابر مركّزًا

12:39 26.04.2018

ما هي "ميكانيكا ثنائية"؟

نحن نتحدث عن الميكانيكا التي تدير بعدين: كيلوغرام ومتر. وفي هذه الميكانيكا لا توجد ثواني. مسلمات الميكانيكا الثنائية. أولاً ، كل الأجسام في الكون تتغير باستمرار ، وثانيًا ، التغيير في جسم واحد يتوافق مع تغير في أجسام أخرى. ثالثًا ، يمكن ربط عدد التغييرات في هيئة معينة بعدد التغييرات في الهيئات الأخرى (الهيئات المرجعية). الهيئة المرجعية هي هيئة تكون تغيراتها دورية. علاوة على ذلك ، نحن نتحدث عن تغيير في خصائص الجسد والموقع

15:26 21.03.2018

ستثبت أحدث نظرية لستيفن هوكينج وجود أكوان متوازية

قبل وفاته ، طور العالم العظيم ، في مجموعة مع زملائه ، نظريته النهائية لعدة سنوات. الآن تتم مراجعته في إحدى المجلات العلمية وسيتم نشره بعد التحقق منه. يجب أن تُظهر هذه النظرية الخصائص التي يجب أن يتمتع بها عالمنا إذا كان جزءًا من الكون المتعدد. يقول زملاء هوكينج إن هذا العمل كان سيكسبه جائزة نوبل ، التي لم يحصل عليها مطلقًا خلال حياته. تسمى هذه النظرية بالخروج السلس من التضخم الأبدي. العلماء الذين ساعدوا

15:54 22.02.2018

روسيا ستطلق أقمار صناعية زجاجية في المدار

في 4 مايو 1976 ، أرسلت وكالة ناسا قمرًا صناعيًا غير عادي إلى مدار يسمى LAGEOS (القمر الصناعي LAser GEOdynamics ، في الصورة). لم يكن على متنه أي أجهزة إلكترونية أو محركات أو مصدر طاقة. في الواقع ، هذه مجرد كرة نحاسية بقطر 60 سم وكتلة 407 كجم مغطاة بطبقة من الألومنيوم. 426 عاكس زاوية موزعة بالتساوي على الكرة ، 422 منها مملوءة بالكوارتز المنصهر ، و 4 من الجرمانيوم (للأشعة تحت الحمراء). دخل القمر الصناعي في مدار 5860 كم ، حيث سيدور لمدة 8.4 مليون سنة مقبلة ، مع الاستمرار

13:49 19.12.2017

عار أسوأ من تعاطي المنشطات: روسيا متهمة بالاحتيال في أولمبياد الفيزياء

إذا تأكدت الشكوك ، فسيتم حرمان تلاميذ المدارس الروس من المركز الأول بمعنى آخر ، نحن نتحدث عن حقيقة أنه بدلاً من طلاب المدارس ، شارك طلاب الجامعات في الأولمبياد. وقال متحدث باسم IPhO إن المنظمة لديها مصدر قيم من موسكو مستعد لتقديم معلومات حول مكائد الروس

18:33 14.12.2017

عالم الفيزياء بريان كوكس يتحدث عن مستعمرات الفضاء ومستقبل الجنس البشري

يعتقد الأستاذ أنه في السنوات العشر إلى العشرين القادمة سنصبح حضارة فضائية وبالتالي نضمن مستقبلنا ، إذا لم نفعل شيئًا غبيًا ، على سبيل المثال ، لن نبدأ حربًا في المحيط الهادئ. البروفيسور بريان كوكس لديه آمال كبيرة من أجل مستقبل البشرية. وفقًا للعالم البريطاني ، يكمن حل العديد من مشاكلنا الأرضية في الفضاء ، حيث توجد موارد غير مستغلة يمكنها تلبية الاحتياجات المتزايدة للجنس البشري. هذا ، بالطبع ، طالما أننا نستطيع أن نحافظ على ميلنا نحو الغباء. إذا استطعنا تجنب

12:02 11.12.2017

حصل الفيزيائيون لأول مرة على حالة المادة التي تنبأ بها منذ ما يقرب من 50 عامًا

أخيرًا أظهر الإكسيتونيوم المراوغ ، الذي لم يكن من الممكن إثبات وجوده تجريبيًا لمدة نصف قرن تقريبًا ، نفسه للباحثين. جاء ذلك في مقال نشره فريق علمي بقيادة بيتر أبامونتي (بيتر أبامونتي) في مجلة Science. لقد سبق أن وصفنا ما هي أشباه الجسيمات بشكل عام وما يسمى بالثقوب بشكل خاص. دعونا نتحدث عن هذا باختصار. توصف حركة الإلكترونات في أشباه الموصلات بشكل ملائم باستخدام مفهوم الثقب ، وهو المكان الذي ينقص فيه الإلكترون. الثقب ، بالطبع ، ليس جسيمًا ، هكذا

19:08 19.10.2017

تم الكشف عن موجات الجاذبية الناتجة عن اندماج نجمين نيوترونيين

أفاد المرصد الأوروبي الجنوبي (ESO) أنه لأول مرة في التاريخ ، لاحظ علماء الفلك موجات الجاذبية والضوء (الإشعاع الكهرومغناطيسي) الناتج عن نفس الحدث الكوني. يتم التنبؤ بموجات الجاذبية من خلال النسبية العامة وكذلك نظريات الجاذبية الأخرى. هذه تغيرات في مجال الجاذبية تنتشر مثل الأمواج. يُذكر أنه في 17 أغسطس 2017 ، لوحظت الموجات الثقالية والإشارات الكهرومغناطيسية لأول مرة أثناء اندماج نجمين نيوترونيين. هذه

13:38 03.10.2017

الإعلان عن الفائزين بجائزة نوبل في الفيزياء

حصل العلماء الأمريكيون راينر فايس وكيب ثورن وباري باريش على جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2017. أسس العلماء مرصد LIGO لموجات الجاذبية بالليزر LIGO ، والذي أتاح الكشف التجريبي عن موجات الجاذبية. لقد أصبح الفائزون بجائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب معروفين بالفعل. مُنحت الجائزة للعلماء الأمريكيين جيفري هول ومايكل روزباش ومايكل يونغ لدراستهم للساعة الخلوية.

08:11 12.09.2017

أنشأت الصين محركًا ينتهك قوانين الفيزياء

طور الخبراء الصينيون عينة عمل من EmDrive ، والتي لا يمكن تفسير عملها في إطار قوانين الحفظ ، وفقًا لتقرير ديلي ميل ، نقلاً عن CCTV-2. لم يتم تقديم التفاصيل الفنية للاختراع. ومع ذلك ، يقول الفيديو الخاص بالاختراع أنه سيتم قريبًا اختبار المحرك في الفضاء. EmDrive هو جهاز يتكون من مغنطرون يولد أفران ميكروويف ورنان يخزن طاقة اهتزازاتها. هذا يخلق دافعًا لا يمكن تفسيره بقانون الحفاظ على الطاقة. كيف

12:55 07.06.2017

تم تطوير ترانزستور الكربون المغزلي

قام الفيزيائي جوزيف فريدمان ، مع زملائه في جامعة تكساس في دالاس ، بتطوير نظام حوسبة رائد مصنوع بالكامل من الكربون يمكن أن يحل محل ترانزستورات السيليكون وأجهزة الكمبيوتر القائمة عليها. تعمل الإلكترونيات الحديثة على ترانزستورات السيليكون ، حيث تشكل الإلكترونات سالبة الشحنة تيارًا كهربائيًا. بالإضافة إلى نقل الشحنة ، تتمتع الإلكترونات بخاصية أخرى ، وهي السبين ، والتي جذبت انتباه العلماء مؤخرًا ويمكن أن تصبح أساسًا لعنصر جديد.

14:24 13.05.2017

اكتشف علماء الفلك مجموعة كاملة من الثقوب السوداء التي تنتهك قوانين الفيزياء

اكتشف علماء الفلك ثلاثة ثقوب سوداء فائقة الكتلة في بدايات الكون والتي أصبحت أكبر بمليار مرة من كتلة الشمس في 100000 عام فقط ، وهو أمر مستحيل من وجهة نظر النظريات الفلكية الحالية ، وفقًا لمقال نُشر في مجلة الفيزياء الفلكية. Quasar 3C 273 كما يصوره فنان ESO / M. Kornmesser لا يوجد نموذج نظري حالي يمكنه تفسير وجود هذه الأشياء. إن اكتشافهم في الكون المبكر يدعو إلى التساؤل عن النظريات الحالية لتشكيل الثقب الأسود ، والآن سيتعين علينا إنشاء نظريات جديدة.

عندما يتعلق الأمر بأنظمة الحبال الفضائية ، عادة ما يفكر المرء في المصاعد الفضائية وغيرها من الهياكل الدائرية ، والتي ، إذا تم بناؤها ، ستكون في المستقبل البعيد جدًا. لكن قلة من الناس يعرفون أن تجارب نشر الكابلات في الفضاء قد أجريت مرارًا وتكرارًا ، بأهداف مختلفة ، وانتهى آخرها بالفشل في أوائل فبراير من هذا العام. الجوزاء 11 مربوطًا بهدف أجينا ، صورة ناسا. كيف تم قطع الكابل الموجود في التعليق على HTV-KITE Experiment HTV-KITE كما قدمه الفنان ، صورة من JAXA في 27 يناير من

19:26 27.01.2017

تمكنت البشرية من "إنشاء" مادة جديدة تمامًا

قدم العلماء الأمريكيون تقريرًا للجمهور عن العمل على الحصول على الهيدروجين المعدني. كان من الممكن إنشاء ، وإن كان مثل هذه الكمية الصغيرة من المادة ، عن طريق محاكاة ظروف الضغط العالي التي تكون أكبر بعدة مرات من تلك الموجودة في قلب الأرض. بالإضافة إلى هذه الحالة ، تم أيضًا الحفاظ على درجات حرارة منخفضة للغاية. كان الهيدروجين محصوراً بين ماسين. لا يزال يتعين على العلماء تخفيف مستوى الضغط لمعرفة ما إذا كان الهيدروجين يمكنه الحفاظ على حالته. في الوقت الحاضر ، جميع الخيارات للحفاظ على حالة المرحلة الثابتة للهيدروجين

22:43 19.01.2017

آخر مشروع عظيم للعلوم السوفيتية: مصادم Protvino

على بعد مائة كيلومتر من موسكو ، بالقرب من مدينة العلوم بروتفينو ، في غابات منطقة موسكو ، تم دفن كنز قيمته عشرات المليارات من الروبلات. لا يمكن حفره وسرقته وإخفائه إلى الأبد في الأرض ، فهو ذو قيمة فقط لتاريخ العلم. نحن نتحدث عن مجمع مسرع التخزين (UNK) التابع لمعهد بروتفينو لفيزياء الطاقة العالية ، وهو منشأة تحت الأرض متوقفة بحجم مصادم هادرون الكبير تقريبًا. يبلغ طول حلقة التسريع تحت الأرض 21 كم. تم وضع النفق الرئيسي بقطر 5 أمتار على عمق 20 إلى 60 متراً (حسب التضاريس).

بدأ العام بتحقيق الكأس المقدسة - نجح الفيزيائيون في تحويل الهيدروجين إلى معدن. أكدت التجربة التطورات النظرية في النصف الأول من القرن الماضي. قام الباحثون في جامعة هارفارد بتبريد العنصر إلى -267 درجة مئوية وتعريضه لضغط 495 جيجا باسكال ، أكثر من مركز الأرض.

"في الغرب سيتوقفون عن شرب الكحول ويتحولون إلى مادة ألكوزينث غير ضارة"

قارن المجربون أنفسهم إنتاج أول هيدروجين معدني على الكوكب مع اقتناء الوعاء المقدس - الهدف الرئيسي للفرسان الأسطوريين. لكن يبقى السؤال ما إذا كان الهيدروجين سيحتفظ بخصائصه عند تخفيف الضغط. يأمل الفيزيائيون ألا يحدث ذلك.

السفر عبر الزمن ممكن

مراجعة مفهوم الوقت من قبل منظرين من جامعة فيينا والأكاديمية النمساوية للعلوم. وفقًا لقوانين ميكانيكا الكم ، كلما زادت دقة الساعة ، كلما أسرعت في تعريض تدفق الوقت لتأثير عدم اليقين الكمومي. وهذا يحد من قدرة أدوات القياس لدينا ، بغض النظر عن مدى جودة صنعها.

لا يمكن قياس الوقت. لكن يمكنك السفر فيه باستخدام الانحناء ، عالم من جامعة كولومبيا البريطانية (كندا). صحيح ، في حين أن هذا مجرد قبول نظري. لا توجد مواد ضرورية لإنشاء آلة في الوقت الفعلي.

لكن الجسيمات الكمومية قادرة على الذهاب إلى الماضي ، وبشكل أكثر دقة ، والتأثير على الجسيمات الأخرى في الوقت المناسب. تم تأكيد هذه النظرية في عام 2017 من قبل علماء من جامعة تشابمان (الولايات المتحدة الأمريكية) ومعهد بيريميتر للفيزياء النظرية (كندا). أدى بحثهم النظري إلى استنتاج مثير للفضول: إما أن الظواهر الفيزيائية يمكن أن تنتشر في الماضي ، أو أن العلم يواجه طريقة غير مادية للتفاعل الجسيمي.

طبقتان بالضبط من الجرافين يمكن أن توقف رصاصة

الطاقة المظلمة غير موجودة. لكن هذا ليس بالضبط

الخلافات حول الطاقة المظلمة - ثابت افتراضي يفسر توسع الكون - لم تتوقف منذ بداية الألفية. هذا العام ، توصل علماء الفيزياء إلى استنتاج مفاده أن الطاقة المظلمة لا وجود لها على الإطلاق.

قال علماء من جامعة بودابست وزملاؤهم من الولايات المتحدة أن الخطأ يكمن في فهم بنية الكون. انطلق أنصار مفهوم الطاقة المظلمة من حقيقة أن المادة متجانسة في الكثافة ، لكن هذا ليس كذلك. أظهر النموذج الحاسوبي أن الكون يتكون من فقاعات كما كانت ، وهذا يزيل التناقضات. لم تعد هناك حاجة للطاقة المظلمة لشرح الظواهر التي لا يمكن تفسيرها.

ومع ذلك ، فإن المبني على حاسوب عملاق في جامعة دورهام (بريطانيا) قاد علماء الفيزياء الفلكية إلى الاستنتاجات المعاكسة. وتفيد البيانات المأخوذة من مطياف ألفا المغناطيسي من محطة الفضاء الدولية بأن الطاقة المظلمة موجودة. صرح بذلك بشكل مستقل مجموعتان من الباحثين: من ألمانيا والصين.

والأهم من ذلك ، أن XENON1T ، أكثر كاشفات المادة المظلمة حساسية في العالم ، هو الأول. ومع ذلك ، لا توجد نتائج إيجابية حتى الآن. لكن العلماء سعداء لأن النظام يعمل بشكل عام ويظهر الحد الأدنى من الأخطاء.

لم يعد العلماء يفهمون كيف يعمل الذكاء الاصطناعي

تقنية

الجاذبية هي مفتاح الأبعاد الأخرى

لطالما حلم الفيزيائيون ببناء نظرية لكل شيء - نظام يصف الواقع بشكل شامل. لا يسمح بواحد من التفاعلات الأساسية الأربعة - الجاذبية. لم يتم العثور على الجسيمات التي قد تحمل تفاعل الجاذبية. لذلك ، وفقًا لقوانين ميكانيكا الكم ، لا توجد موجات.

حل مبتكر لمشكلة العلماء من معهد ماكس بلانك. في رأيهم ، ينشأ مجال الجاذبية بالضبط في اللحظة التي تصبح فيها الموجة الكمومية جسيمًا.

هناك عقبة أخرى أمام بناء نظرية كل شيء وهي عدم وجود عمل عكسي لقوة الجذب ، وهذا العامل ينتهك أيضًا تناسق الصيغ المثالية. ومع ذلك ، فإن علماء من جامعة واشنطن في أبريل 2017 مادة تتصرف كما لو كانت لها كتلة سالبة. لقد تم تحقيق التأثير من قبل ، لكن النتيجة لم تكن دقيقة ومؤكدة أبدًا.

يزداد الاهتمام بدراسة الجاذبية من خلال نظرية أن الجاذبية تتأثر بأبعاد أخرى. علماء الفيزياء من معهد ماكس بلانك (ألمانيا) ، باستخدام أحدث أجهزة الكشف عن موجات الجاذبية ، سوف يؤكدون أو يدحضون وجود أبعاد أخرى في غضون عام. في نهاية عام 2018 أو على أبعد تقدير - في بداية عام 2019.

"فشل البيتكوين كعملة"

تقنية

ميكانيكا الكم محكوم عليها بالفشل

من السهل ملاحظة أن معظم اكتشافات الفيزياء الحديثة مرتبطة بدراسة ميكانيكا الكم. ومع ذلك ، يعتقد العلماء أن نظرية الكم في شكلها الحالي لن تدوم طويلاً. وسيكون مفتاح فهم العالم هو الرياضيات الجديدة.

في ضوء هذه العبارات ، ليس من الواضح كيف ندرك الأخبار التي تفيد بأن المجربين من معهد نيلز بور لأول مرة في تاريخ العلم سيجعلون الكيوبت تدور في الاتجاه المعاكس. أو أن القانون الثاني للديناميكا الحرارية في ظل ظروف معينة في عالم الكم ، بحسب علماء الفيزياء من معهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا. ربما يجب أن يؤخذ كل هذا كتأكيد للنظرية الحالية. ربما - كخطوة نحو فيزياء جديدة تصف الواقع بدقة أكبر.

في غضون ذلك ، يواصل العلماء البحث عن ظواهر من شأنها التوفيق بين عوالم آينشتاين ونيوتن. ربما سيساعد هذا - شكل جديد من المادة. بالمناسبة ، اتضح أنه مكثف ، على الرغم من أن المنظرين قد جادلوا كثيرًا حتى الآن حول طبيعته.

موسكو ، 20 مايو- أخبار RIA.أوضح يوجين بولزيك ، أستاذ الفيزياء في معهد نيلز بور في كوبنهاغن ، أحد رواد النقل الآني الكمي ، لـ RIA Novosti أين تكمن الحدود بين العالمين "الحقيقي" و "الكمي" ، ولماذا من المستحيل نقل شخص و كيف تمكن من تكوين مادة ذات "كتلة سالبة".

قبل خمس سنوات ، أجرى فريقه لأول مرة تجربة على النقل الآني ليس لذرة واحدة أو جسيم من الضوء ، ولكن لجسم مجهري.

ترأس مؤخرًا المجلس الاستشاري الدولي لمركز الكم الروسي (RQC) ، ليحل محل ميخائيل لوكين ، مبتكر أحد أكبر أجهزة الكمبيوتر الكمومية في العالم والرائد عالميًا في مجال الحوسبة الكمومية. وفقًا للبروفيسور بولزيك ، سيركز على تطوير وإدراك الإمكانات الفكرية للعلماء الروس الشباب وتعزيز المشاركة الدولية في عمل RCC.

يوجين ، هل ستكون البشرية قادرة على نقل أي شيء أكثر من جزيئات مفردة أو مجموعة من الذرات أو غيرها من الأشياء العيانية؟

- ليس لديك أي فكرة عن عدد المرات التي يُطرح فيها هذا السؤال - شكرًا لك على عدم سؤالي عما إذا كان من الممكن نقل شخص ما عن بعد. بالحديث بعبارات عامة للغاية ، فإن الوضع على النحو التالي.

الكون هو كائن عملاق "متشابك" على المستوى الكمومي. المشكلة هي أننا لسنا قادرين على "رؤية" كل درجات الحرية لهذا الشيء. إذا أخذنا جسمًا كبيرًا في مثل هذا النظام وحاولنا النظر إليه ، فإن تفاعلات هذا الكائن مع أجزاء أخرى من العالم ستؤدي إلى ما يسمى "الحالة المختلطة" التي لا يوجد فيها تشابك.

يعمل ما يسمى بمبدأ الزواج الأحادي في العالم الكمي. يتم التعبير عنها في حقيقة أنه إذا كان لدينا جسمان متشابكان تمامًا ، فلا يمكن لكليهما أن يكون لهما "روابط غير مرئية" قوية مع أي كائنات أخرى في العالم المحيط كما هو الحال مع بعضهما البعض.

بالعودة إلى مسألة النقل الآني الكمي ، هذا يعني أنه ، من حيث المبدأ ، لا شيء يمنعنا من إرباك ونقل كائن بحجم الكون بأكمله على الأقل ، ولكن من الناحية العملية سيتعارض مع حقيقة أننا لا نرى كل هذه الروابط. في نفس الوقت. لذلك ، يتعين علينا عزل كائنات الماكرو عن بقية العالم عندما نجري مثل هذه التجارب ، والسماح لها بالتفاعل فقط مع الكائنات "الضرورية".

على سبيل المثال ، في تجاربنا ، تمكنا من القيام بذلك لسحابة تحتوي على تريليون ذرة ، نظرًا لكونها في فراغ ومحفوظة في فخ خاص عزلها عن العالم الخارجي. بالمناسبة ، تم تطوير هذه الكاميرات في روسيا - في مختبر ميخائيل بالابا في جامعة ولاية سانت بطرسبرغ.

انتقلنا لاحقًا إلى تجارب على أجسام أكبر يمكن رؤيتها بالعين المجردة. ونحن الآن نجري تجربة على النقل الآني للتذبذبات التي تحدث في أغشية رقيقة من مواد عازلة قياسها مليمترات.

الآن ، من ناحية أخرى ، أنا شخصياً مهتمة أكثر بمجالات أخرى من فيزياء الكم ، والتي ، كما يبدو لي ، ستحدث اختراقات حقيقية في المستقبل القريب. سوف يفاجئون الجميع بالتأكيد.

- اين بالضبط؟

"نعلم جميعًا جيدًا أن ميكانيكا الكم لا تسمح لنا بمعرفة كل ما يحدث في العالم من حولنا. بسبب مبدأ عدم اليقين لهايزنبرغ ، لا يمكننا قياس جميع خصائص الأشياء في وقت واحد بأعلى دقة ممكنة. وفي هذه الحالة ، يتحول النقل الآني إلى أداة تسمح لنا بالتغلب على هذا القيد من خلال نقل ليس معلومات جزئية عن حالة الكائن ، ولكن عن الكائن نفسه ككل.

تمنعنا نفس قوانين العالم الكمي من القياس الدقيق لمسار حركة الذرات والإلكترونات والجسيمات الأخرى ، لأنه من الممكن معرفة السرعة الدقيقة لحركتها أو موقعها. في الممارسة العملية ، هذا يعني أن دقة جميع أنواع مستشعرات الضغط والحركة والتسارع محدودة للغاية بميكانيكا الكم.

لقد أدركنا مؤخرًا أن هذا ليس هو الحال دائمًا: كل هذا يتوقف على ما نعنيه بمصطلحي "السرعة" و "الموضع". على سبيل المثال ، إذا استخدمنا خلال هذه القياسات ليس أنظمة الإحداثيات الكلاسيكية ، ولكن نظائرها الكمومية ، فستختفي هذه المشاكل.

بعبارة أخرى ، في النظام الكلاسيكي ، نحاول تحديد موضع جسيم معين بالنسبة إلى ، تقريبًا ، طاولة ، كرسي ، أو بعض النقاط المرجعية الأخرى. في نظام الإحداثيات الكمومية ، سيكون الصفر كائنًا كميًا آخر يتفاعل معه النظام المعني.

اتضح أن ميكانيكا الكم تجعل من الممكن قياس كل من المعلمتين - سرعة الحركة والمسار - بدقة عالية غير محدودة لمجموعة معينة من خصائص النقطة المرجعية. ما هو هذا المزيج؟ يجب أن يكون لسحابة الذرات التي تعمل كصفر لنظام الإحداثيات الكمومية كتلة سالبة فعالة.

في الواقع ، بالطبع ، هذه الذرات ليس لديها "مشاكل في الوزن" ، لكنها تتصرف كما لو أن لديها كتلة سالبة بسبب حقيقة أنها تقع بطريقة خاصة بالنسبة لبعضها البعض وداخل مجال مغناطيسي خاص. في حالتنا ، يؤدي هذا إلى حقيقة أن تسارع الجسيم يخفض طاقته بدلاً من زيادتها ، وهو أمر سخيف من وجهة نظر الفيزياء النووية الكلاسيكية.

يساعدنا هذا في التخلص من التغييرات العشوائية في موضع الجسيمات أو سرعتها التي تحدث عندما نقيس خصائصها باستخدام الليزر أو مصادر الفوتون الأخرى. إذا وضعنا سحابة من الذرات ذات "كتلة سالبة" في مسار هذه الحزمة ، فسوف تتفاعل معها أولاً ، ثم تطير عبر الكائن قيد الدراسة ، وهذه الاضطرابات العشوائية تلغي بعضها البعض ، وسنكون قادرين على قياس جميع المعلمات بدقة عالية لا متناهية.

كل هذا بعيد كل البعد عن النظرية - قبل بضعة أشهر اختبرنا هذه الأفكار بشكل تجريبي ونشرنا النتيجة في مجلة Nature.

- هل هناك أي تطبيقات عملية لذلك؟

- منذ عام ، قلت بالفعل ، في حديث في موسكو ، أنه يمكن استخدام مبدأ مشابه لـ "إزالة" عدم اليقين الكمومي لتحسين دقة مرصد LIGO ومراصد الجاذبية الأخرى.

ثم كانت مجرد فكرة ، لكنها بدأت الآن تأخذ شكلًا ملموسًا. نحن نعمل على تنفيذه مع أحد رواد القياسات الكمية ومشارك في مشروع LIGO ، الأستاذ فريد خليلي من RCC وجامعة موسكو الحكومية.

بالطبع ، لم نتحدث بعد عن تثبيت مثل هذا النظام على الكاشف نفسه - فهذه عملية معقدة للغاية وطويلة ، و LIGO نفسه لديه خطط لا يمكننا ببساطة اقتطاعها. من ناحية أخرى ، فهم مهتمون بالفعل بأفكارنا ومستعدون للاستماع إلينا أكثر.

على أي حال ، نحتاج أولاً إلى إنشاء نموذج أولي عملي لمثل هذا التثبيت ، والذي سيُظهر أنه يمكننا حقًا تجاوز الحد الأقصى في دقة القياس ، والذي يفرضه مبدأ عدم اليقين Heisenberg والقوانين الأخرى للعالم الكمي.

سنجري التجارب الأولى من هذا النوع على مقياس تداخل يبلغ طوله عشرة أمتار في هانوفر ، وهو نسخة أصغر من LIGO. نقوم الآن بتجميع جميع المكونات الضرورية لهذا النظام ، بما في ذلك الحامل ومصادر الضوء وسحابة من الذرات. إذا نجحنا ، فأنا متأكد من أن زملائنا الأمريكيين سيستمعون إلينا - لا توجد طرق أخرى للالتفاف حول الحد الكمي حتى الآن.

- هل يعتبر مؤيدو نظريات الكم الحتمية ، الذين يعتقدون أنه لا توجد حوادث في العالم الكمومي ، مثل هذه التجارب دليلاً على صحة أفكارهم؟

لأكون صادقًا ، لا أعرف رأيهم في ذلك. سننظم العام المقبل مؤتمرًا في كوبنهاغن حول الحدود بين الفيزياء الكلاسيكية والفيزياء الكمية والأسئلة الفلسفية المماثلة ، ويمكنهم الحضور إذا كانوا يريدون تقديم رؤيتهم لهذه المشكلة.

أنا شخصياً ألتزم بتفسير كوبنهاغن الكلاسيكي لميكانيكا الكم وأدرك أن وظائف الموجة ليست محدودة في الحجم. حتى الآن ، لا نرى أي علامات على انتهاك أحكامه في مكان ما أو على خلاف مع الممارسة.

في السنوات الأخيرة ، أجرى الفيزيائيون اختبارات لا حصر لها لتفاوتات بيل ومفارقة أينشتاين - بودولسكي - روزين ، والتي استبعدت تمامًا إمكانية التحكم في سلوك الأشياء على المستوى الكمي من خلال بعض المتغيرات المخفية أو أشياء أخرى تتجاوز الكم الكلاسيكي. نظرية.

على سبيل المثال ، قبل بضعة أشهر ، كانت هناك تجربة أخرى أغلقت جميع "الثغرات" الممكنة في معادلات بيل التي استخدمها منظرو المتغيرات الخفية. يمكننا فقط ، لإعادة صياغة قول نيلز بور وريتشارد فاينمان ، "اخرس واختبر": يبدو لي أننا يجب أن نسأل أنفسنا فقط تلك الأسئلة التي يمكن الإجابة عليها من خلال التجارب.

- إذا عدنا إلى النقل الآني الكمي- النظر في المشاكل التي وصفتها: هل سيجد تطبيقًا في أجهزة الكمبيوتر الكمومية وأقمار الاتصالات والأنظمة الأخرى؟

- أنا متأكد من أن التقنيات الكمومية سوف تخترق بشكل متزايد أنظمة الاتصال ، وسوف تدخل بسرعة في حياتنا اليومية. كيف بالضبط ، ليس واضحًا بعد - يمكن نقل المعلومات ، على سبيل المثال ، من خلال النقل الآني ومن خلال خطوط الألياف البصرية التقليدية باستخدام أنظمة توزيع المفاتيح الكمومية.

وأعتقد أن الذاكرة الكمية بدورها ستصبح حقيقة بعد مرور بعض الوقت. كحد أدنى ، ستكون هناك حاجة لإنشاء مكررات للإشارات والأنظمة الكمية. من ناحية أخرى ، كيف ومتى سيتم تنفيذ كل هذا لا يزال من الصعب التنبؤ به.

عاجلاً أم آجلاً ، لن يصبح النقل الآني الكمي غريبًا ، ولكنه شيء عادي يمكن لأي شخص استخدامه. بالطبع ، من غير المحتمل أن نرى هذه العملية ، لكن نتائج عملها ، بما في ذلك شبكات البيانات الآمنة وأنظمة الاتصالات عبر الأقمار الصناعية ، ستلعب دورًا كبيرًا في حياتنا.

- إلى أي مدى سوف تخترق تقنيات الكم إلى مجالات أخرى من العلوم والحياة لا تتعلق بتكنولوجيا المعلومات أو الفيزياء؟

هذا سؤال جيد ، لكن من الصعب الإجابة عليه. عندما ظهرت الترانزستورات الأولى ، اعتقد العديد من العلماء أنهم سيجدون التطبيق فقط في المعينات السمعية. وهكذا حدث ذلك ، على الرغم من أنه يتم استخدام نسبة صغيرة جدًا من أجهزة أشباه الموصلات بهذه الطريقة الآن.

ومع ذلك ، يبدو لي أن اختراقًا كميًا سيحدث بالفعل ، ولكن ليس في كل مكان. على سبيل المثال ، أي أدوات وأجهزة تتفاعل مع البيئة وتقيس خصائصها بطريقة ما ستصل حتمًا إلى الحد الكمي ، الذي تحدثنا عنه بالفعل. وستساعدهم تقنياتنا في تجاوز هذا الحد ، أو على الأقل تقليل التداخل.

علاوة على ذلك ، لقد حللنا بالفعل إحدى هذه المشكلات ، باستخدام نفس نهج "الكتلة السالبة" ، من خلال تحسين أجهزة الاستشعار الكمومية للمجالات المغناطيسية. هذه الأجهزة لها تطبيقات طبية حيوية محددة للغاية - يمكن استخدامها لمراقبة عمل القلب والدماغ ، وتقييم فرص الإصابة بنوبة قلبية ومشاكل أخرى.

زملائي من RCC يفعلون شيئًا مشابهًا. نحن الآن نناقش معًا ما تمكنا من تحقيقه ، ونحاول الجمع بين مناهجنا والحصول على شيء أكثر إثارة للاهتمام.

ديسمبر هو الوقت المناسب للتقييم. اختار محررو مشروع Vesti.Science (nauka.site) من أجلك أكثر عشرة أخبار شيقة أسعدنا الفيزيائيون بها في العام الماضي.

حالة جديدة للمادة

تجبر التكنولوجيا الجزيئات على التجميع الذاتي في الهياكل المرغوبة.

تم توقع حالة مادة تسمى الإكسيتونيوم من الناحية النظرية منذ ما يقرب من نصف قرن ، ولكن لم يكن من الممكن الآن الحصول عليها إلا من خلال تجربة.

ترتبط هذه الحالة بتكوين مكثف بوز من أشباه جسيمات الإكسيتون ، وهي عبارة عن زوج من الإلكترون وثقب. نحن ما تعنيه كل هذه الكلمات المخادعة.

كمبيوتر بولاريتون

يستخدم الكمبيوتر الجديد جزيئات بولاريتون.

جاء هذا الخبر من سكولكوفو. نفذ علماء Skoltech مخططًا جديدًا أساسيًا لتشغيل الكمبيوتر. يمكن مقارنتها بالطريقة التالية لإيجاد أدنى نقطة على السطح: لا تنخرط في حسابات مرهقة ، ولكن ضع كوبًا من الماء عليها. فقط بدلاً من السطح كان هناك مجال للتكوين المطلوب ، وبدلاً من الماء - شبه جزيئات بولاريتون. مادتنا في هذه الحكمة الكمومية.

النقل الكمي عن بعد "ساتل أرضي"

تم "إرسال" الحالة الكمومية للفوتون أولاً من الأرض إلى قمر صناعي.

وهنا ، مرة أخرى ، جاء مصادم الهادرونات الكبير لمساعدة علماء الفيزياء. "أخبار. علم" ، ما تمكن الباحثون من تحقيقه وما علاقة ذرات الرصاص به.

تفاعل الفوتونات في درجة حرارة الغرفة

لوحظت هذه الظاهرة لأول مرة في درجة حرارة الغرفة.

تمتلك الفوتونات العديد من الطرق المختلفة للتفاعل مع بعضها البعض ، ويتم التعامل معها في علم يسمى البصريات غير الخطية. وإذا تم ملاحظة تشتت الضوء بواسطة الضوء مؤخرًا فقط ، فإن تأثير كير كان مألوفًا منذ فترة طويلة لدى المجربين.

ومع ذلك ، في عام 2017 ، تم إعادة إنتاجه لأول مرة للفوتونات الفردية في درجة حرارة الغرفة. نحن نتحدث عن هذه الظاهرة المثيرة للاهتمام ، والتي يمكن أن يطلق عليها أيضًا "اصطدام جسيمات الضوء" ، وعن الآفاق التكنولوجية التي تنفتح فيما يتعلق بها.

تايم كريستال

يوضح إنشاء المجربين النظام "البلوري" ليس في المكان ، بل في الوقت المناسب.

في الفضاء الفارغ ، لا توجد نقطة مختلفة عن الأخرى. يختلف كل شيء في البلورة: هناك بنية متكررة تسمى الشبكة البلورية. هل الهياكل المتشابهة ممكنة ، التي تتكرر ليس في الفضاء ، ولكن في الوقت المناسب دون إنفاق الطاقة؟

التفاعلات النووية الحرارية "النجمية" على الأرض

أعاد الفيزيائيون خلق الظروف في أحشاء النجوم في مفاعل نووي حراري.

المفاعل النووي الحراري الصناعي هو حلم البشرية العزيز. لكن التجارب مستمرة منذ أكثر من نصف قرن ، والطاقة المجانية المرغوبة عمليًا ليست موجودة.

ومع ذلك ، في عام 2017 ، تم اتخاذ خطوة مهمة في هذا الاتجاه. لأول مرة ، أعاد الباحثون صياغة الظروف السائدة في أعماق النجوم تمامًا تقريبًا. كيف فعلوا ذلك.

دعونا نأمل أن يكون عام 2018 غنيًا بالتجارب المثيرة والاكتشافات غير المتوقعة. تابع الأخبار. بالمناسبة ، قمنا أيضًا بإجراء مراجعة للسنة المنتهية ولايته.