درسهایی عمیق که تقریباً نویسنده در مورد ماهیت واقعیت به ما می آموزد


یک تصویر سه بعدی ساخته شده از ذرات

Koto_feja / Getty Images

Koto_feja / Getty Images

وقتی به ذرات فکر می کنیم ، تمایل داریم که آنها را به عنوان اشیاء واقعی در نظر بگیریم – موجودات کوچک و دقیق با خواص مشخص مانند موقعیت یا سرعت. اما ذرات واقعاً فقط نقاط پرانرژی در زمینه های زیربنایی هستند که جهان را نفوذ می کنند ، که خودشان به طور مستقیم قابل مشاهده نیستند. همه اینها می تواند کمی گیج کننده باشد.

این داستان یکی از مفاهیم ویژه ما است ، که در آن ما آشکار می کنیم که متخصصان چگونه به برخی از ایده های نفس گیر در علم فکر می کنند. در اینجا بیشتر بخوانید

و با این حال ، آفرینش عمیق تر وقتی در نظر می گیرید که وجود شبه های ذرات را در نظر می گیرید ، که از تعامل پیچیده بین ذرات “اساسی” در مواد جامد ، مایعات و پلاسما ناشی می شود. آنها به خواص تقریباً جادویی که نوید مواد و فن آوری های عجیب و غریب جدید را می دهند ، می بالند ، در حالی که ما را وادار می کنند تا به طور کلی با برخی از باورهای عمیقاً بازداشت شده خود در مورد ذرات روبرو شویم.

آنها می گوید: “آنها با توجه به مسئله ذرات ، آب ها را به شدت محو می کنند.” داگلاس ناتلسون در دانشگاه رایس در هیوستون ، تگزاس. او می گوید: یک ذرات شبه “نوعی هیجان در ماده ای است که خاصیت بسیاری دارد که شما آن را ذرات می دانید.” آنها می توانند از موقعیت و سرعت معقول و خوبی برخوردار باشند. آنها ممکن است هزینه داشته باشند. آنها می توانند انرژی را حمل کنند. پس چرا ، آنها فقط ذرات شبه و نه ذرات واقعی هستند؟

این به آنها باز می گردد که فقط در داخل مواد وجود داشته است. ناتلسون او را با تماشاگرانی که “موج” را در یک استادیوم مقایسه می کنند ، مقایسه می کند. “ما می توانیم به موج نگاه کنیم و بگوییم” اوه ، نگاه کن! موج وجود دارد ، بسیار بزرگ است و با سرعت مشخص حرکت می کند. “اما موج در واقع این چیز جمعی است که از رفتار همه طرفداران استادیوم تشکیل شده است.”

برای اطمینان از وجود تقریباً مناسب بودن ، فیزیکدانان مانند یک قطعه فلز ، یک شی را می گیرند و آن را در دمای یا میدان های مغناطیسی شدید یا مزارع ارسال می کنند. سپس آنها رفتار جمعی ذرات را در داخل مشاهده می کنند.

یکی از اولین این پدیده های عجیب در دهه 1940 کشف شد. این یک “سوراخ” بود: عدم وجود یک الکترون با بار منفی که در آن باید وجود داشته باشد. این سوراخ ها در داخل مواد جامد مانند ذرات پر شده مثبت پرش می کنند و آنها را به عنوان موجودات مستقل درمان می کنند ، محققان توانسته اند نیمه هادی هایی را ایجاد کنند که اکنون لپ تاپ ها و تلفن های هوشمند را تغذیه می کنند.

گفت: “اساساً ، تمام الکترونیک های مدرن مبتنی بر الکترون ها و سوراخ ها هستند.” شیرها در دانشگاه کالیفرنیا ، سانتا باربارا. “ما تمام وقت از این quasipcles استفاده می کنیم.”

در طول دهه های واسطه ، ما یک باغ وحش کامل از keiparticles عجیب و غریب را کشف کردیم. مگنها وجود دارند که از امواج چرخش ، خاصیت کوانتومی بیرون می آیند که اساس مغناطیس است. جفت های کوپر وجود دارد که در دمای پایین پدیدار می شوند و یک بار الکتریکی را بدون مقاومت در برابر ابررساناها منتقل می کنند. لیست ادامه دارد. و ، در حقیقت ، همچنان به عنوان فیزیکدانان پیش بینی و مشاهده گونه های حتی غریبه با نام هایی با همخوانی عجیب ، از جمله PTONS ، Fractons و حتی Rinklons را پیش بینی و مشاهده می کند.

سارقان می گوید یکی از هیجان انگیزترین آنها در Aabélien است. بر خلاف ذرات دیگری که ما می دانیم ، این quasipartices ، در واقع می تواند به یاد بیاورد که چگونه آنها دستکاری شده اند – خاصیتی که آن را به یک پیشنهاد جذاب برای استفاده در رایانه های کوانتومی تبدیل می کند.

Balents توضیح می دهد: “هیئت منصفه هنوز در این واقعیت است که آنها واقعاً مفید خواهند بود.” با این وجود ، مایکروسافت و سایر شرکت های بزرگ در تحقیقات شبه قرقره سرمایه گذاری می کنند.

دلیل دیگر اینکه تقریباً جذابیت های ذرات را بسیار جذاب می کند تا این سؤال را که یک ذره چیست ، جذاب است. اگر ذرات ذرات دارای خاصیت ذرات به شکل ذرات باشند ، باید در نظر بگیریم که ذرات “اساسی” که از آنها تعامل هایی را که از آن بوجود می آیند ایجاد می کنند – الکترون ها ، فوتون ها و کوارک های شما – خودشان می توانند از چیزی عمیق تر بیرون بیایند.

“آیا چیزهایی که ما به عنوان ذرات اساسی در نظر می گیریم واقعاً اساسی هستند ، یا به نوعی ذرات از نظریه اساسی اساسی هستند؟” گفت نوتلسون. “آیا این فیل ها در تمام طول است؟”

داستانهای دیگر را در این سری با استفاده از پیوندهای زیر بخوانید:

سوژه ها:


منبع: https://www.newscientist.com/article/2483232-the-deep-lessons-quasiparticles-teach-us-about-the-nature-of-reality/?utm_campaign=RSS%7CNSNS&utm_source=NSNS&utm_medium=RSS&utm_content=home

توسط احمد گل کار

احمد گل کار