تذكرني !

 




شذرات

العودة   ملتقى شذرات > شذرات المعرفة > علوم وتكنولوجيا

«كريستالات الزمن».. أحدث صور المادة المكتشفة التي ستغير وجه الفيزياء

لعدة أشهر الآن، كانت هناك تكهنات أن الباحثين تمكنوا أخيرًا من خلق كريستالات الزمن، وهي بلورات غريبة لديها بنية ذرية لا يمكنها فقط أن تكرر نفسها في الفضاء، ولكن في

إضافة رد
 
أدوات الموضوع
  #1  
قديم 02-02-2017, 07:16 PM
الصورة الرمزية Eng.Jordan
Eng.Jordan متواجد حالياً
إدارة الموقع
 
تاريخ التسجيل: Jan 2012
الدولة: الأردن
المشاركات: 20,445
افتراضي «كريستالات الزمن».. أحدث صور المادة المكتشفة التي ستغير وجه الفيزياء


لعدة أشهر الآن، كانت هناك تكهنات أن الباحثين تمكنوا أخيرًا من خلق كريستالات الزمن، وهي بلورات غريبة لديها بنية ذرية لا يمكنها فقط أن تكرر نفسها في الفضاء، ولكن في الزمن، مما يضعها في حالة تذبذب مستمرة دون الطاقة.
الآن أصبح الأمر رسميًا بالفعل، وذلك بعد أن نشر الباحثون بالتفصيل كيفية تخليق وقياس هذه البلورات الغريبة. كما قام فريقان مستقلان من العلماء بتأكيد تخليقهما لكريستالات الزمن في المعمل باستخدام نفس المخطط الذي نشره الباحثون، وهو ما يؤكد ظهور صورة جديدة من صور المادة لم تكن معروفة من قبل.

عصر جديد للفيزياء


هذا الاكتشاف قد يبدو مجرد بحث علمي عادي، لكنه يبشر بعهد جديد كليًا في الفيزياء، فلعقود عديدة كنا ندرس المادة عبر تعريفها بأنها تجري في حالة اتزان، وذلك مثل المعادن والعوازل. ولكن ما كان متوقعًا هو أن هناك العديد من الأنواع الغريبة من المادة في الكون التي تتميز بأنها ليست في حالة اتزان، نحن لم نبدأ حتى في النظر نحوها، بما في ذلك كريستالات الزمن. لكن الآن نحن نعرف أنها حقيقة بالفعل.
حقيقة أن لدينا الآن أول مثال على مسألة عدم الاتزان، يمكن أن تؤدي إلى تحقيق اختراقات واكتشافات في فهمنا للعالم من حولنا، فضلًا عن التكنولوجيا الجديدة مثل الحوسبة الكمية. في النظام الكمي، فإننا سنعتمد على الدمج بين مفهوم الجزيئات ومفهوم الموجات فيما يعرف بمبدأ عدم التأكد لهايزنبرغ الذي تعتمد عليه ميكانيكا الكم، وهو ما سيساعدنا على إنتاج حواسيب صغيرة بشكل ملحوظ.

وقال نورمان ياو، الباحث من جامعة كاليفورنيا الأمريكية «هذه مرحلة جديدة للمادة، ولكنها أيضًا فترة رائعة حقًا لأنها تمثل واحدة من الأمثلة الأولى للمادة غير المتزنة». وأضاف أنه خلال نصف القرن الماضي، «كنا نستكشف الاتزان الخاص بالمواد، مثل المعادن والمواد العازلة. لكننا بدءًا من الآن سنبدأ في استكشاف مظاهر جديدة كليًا من المادة غير المتزنة».
مفهوم كريستالات الزمن كان بدأ يجول في الآفاق منذ عدة سنوات. وقد تنبأ به لأول مرة الحائز على جائزة نوبل في الفيزياء النظرية فرانك ويلزيك وذلك عام 2012، وذكر أن كريستالات أو بلورات الوقت هي التراكيب التي يبدو أن لديها حركة حتى في أدنى مستوى من مستويات طاقتها، والمعروفة باسم المستوى الأرضي.
عادة عندما تكون المواد في المستوى الأرضي أو القاعدي من الطاقة، والمعروف أيضًا باسم «طاقة نقطة الصفر» للنظام، فهذا يعني أن الحركة يجب أن تكون – من الناحية النظرية – مستحيلة، لأن الحركة تتطلب تدفق واستهلاك طاقة. لكن ويزليك توقع أن هذا قد لا يكون هو الواقع في حالة كريستالات الزمن.
تتميز الكريستالات أو البلورات الطبيعية بأن لديها البنية الذرية التي تكرر نفسها في الفضاء (على مستوى المكان) – تمامًا مثل التركيب الشبكي للكربون في مادة الماس. ولكن، تمامًا مثل الياقوت أو الماس، فإن هذه البنية الذرية تكون بلا حراك لأنها في حالة توازن في المستوى الأرضي.

ولكن تتميز بلورات الزمن بأن لديها هيكلًا ذريًا يتكرر في الزمن، وليس فقط في الفضاء. لتبقى متأرجحة ومتحركة حتى وهي في مستوى طاقتها الأرضي. يمكنك أن تتصور الأمر مثل الهلام (الجيلي) الذي يملك تركيبًا معينًا مستقرًا، لكنه يتأرجح مرارًا وتكرارًا وهو مستقر عند النقر عليه. الشيء نفسه يحدث في بلورات الوقت، ولكن الفارق الكبير هنا هو أن الحركة تحدث دون أي طاقة (دون نقر).
بلورة الزمن تشبه هلامًا متأرجحًا باستمرار في حالته الطبيعية الأرضية، وهذا ما يجعله يمثل مرحلة صورة جديدة بشكل كامل للمادة – مادة دون حالة توازن. هذه المادة غير قادرة على الجلوس والثبات أبدًا.
اكتشاف حالة جديدة


قام الباحث ياو وفريقه بالتوصل الآن إلى خطة تفصيلية توضح بالضبط كيفية تخليق وقياس خصائص كريستالات الزمن، وحتى التنبؤ بما هي المراحل المختلفة التي يجب أن تكون محيطة بالبلورات – وهو ما يعني أنهم تمكنوا من رسم وتحديد ما يعادل حالة كريستالات الزمن من حالة صلبة وسائلة وغازية.
وقد نشرت الخطة في مجلة «Physical Review Letters» العلمية المتخصصة، وذكر ياو أنها تمثل «جسرًا بين الفكرة النظرية والتنفيذ التجريبي». هذه الورقة البحثية الهامة لم تكن مجرد تكهنات، فقد اتبع فريقان مستقلان خطة ياو –واحد من جامعة ماريلاند وواحد من جامعة هارفارد – لإنشاء بلورات الزمن الخاصة بهم.
وأعلنت كل هذه التطورات في نهاية العام الماضي على موقع ما قبل الطباعة (arXiv.org)، وقدمت للنشر في مجلات علمية موثقة. ياو هو المؤلف المشارك في كلتا الدراستين. وبينما نحن في انتظار نشر هذه الأبحاث بصورة نهائية، نحن بحاجة إلى أن نكون مشككين في مزاعم كلتا الدراستين. ولكن الحقيقة هي أن فريقين منفصلين استخدما نفس الخطة لصنع بلورات الزمن للخروج من أنظمة مختلفة، وهذا أمر واعد ومهم في المستقبل.




وجرى إنشاء كريستالات الزمن في جامعة ميريلاند عن طريق اتخاذ خط مستقيم من 10 أيونات من مادة الإيتربيوم، مع كل منها إلكترونات تدور في صورة مغزلية بشكل متشابك. وكان المفتاح لتحويل هذا الإعداد إلى كريستالات زمن هو الحفاظ على الأيونات في صورة خارج حالة الاتزان. وللقيام بذلك، قام الباحثون بإطلاق اثنين من أشعة الليزر عليها بالتناوب، شعاع ليزر يخلق مجالًا مغناطيسيًا وشعاعًا آخر يقلب الحركة المغزلية للذرات بصورة جزئية.
ولأن الغزل الخاص بهذه الذرات متشابك، أدى هذا إلى استقرار الذرات في نمط مستقر متكرر من الغزل المتقلب الذي يعرف شكل البلورة. هذا الأمر يبدو إلى حد كبير طبيعيًّا، ولكن كي تتحول إلى كريستالات زمن، كان على هذا النظام أن يكسر تماثل الوقت. وبمراقبة خط ذرات الإيتربيوم، لاحظ الباحثون أنه كان يفعل شيئًا غريبًا.
فشعاعا الليزر المتبادلان كانا يُنشِئان تكرارًا في النظام بمعدل ضعف الفترة التي تستغرقها عملية الوكز (لحظة ضرب الليزر للذرات)، وهو الأمر الذي لا يمكن أن يحدث في النظام العادي.
تخيل أنك تنقر هلامًا فتجده يتفاعل مع نقرتك بصورة مختلفة عما يجب أن يظهره؟ هذا هو جوهر كريستالات الزمن. فلو كانت لديك حركة اهتزازية فترتها الزمنية تساوي «T»، فإنه في حالة كريستالات الزمن، فإن النظام سيتزامن بطريقة أو بأخرى بحيث يمكنك مراقبة تأرجحه مع فترة أكبر من «T».
وتحت حقول مغناطيسية مختلفة ونبضات ليزر مغايرة، فإن كريستالات الزمن يمكن أن تتغير من صورة لأخرى، تمامًا مثل تحول مكعب الجليد إلى ماء.
المصدر: ملتقى شذرات


«;vdsjhghj hg.lk»>> Hp]e w,v hglh]m hgl;jatm hgjd sjydv ,[i hgtd.dhx

__________________
رد مع اقتباس
إضافة رد
إضافة رد

العلامات المرجعية

الكلمات الدلالية (Tags)
أحدث, المادة, المكتشفة, التي, الزمن».., الفيزياء, ستغير, «كريستالات

« تحذير من المواد المصنوعة من مادة الأسبستوس | قطبا الأرض المغناطيسيان يستعدان لتبديل مواقعهما والبشر غير مستعدين »

يتصفح الموضوع حالياً : 1 (0 عضو و 1 ضيف)
 
أدوات الموضوع

ضوابط المشاركة
لا تستطيع إضافة مواضيع جديدة
لا تستطيع الرد على المواضيع
لا يمكنك اضافة مرفقات
لا يمكنك تعديل مشاركاتك

BB code متاحة
كود [IMG] متاحة
كود HTML معطلة

ضوابط المشاركة
لا تستطيع إضافة مواضيع جديدة
لا تستطيع الرد على المواضيع
لا يمكنك اضافة مرفقات
لا يمكنك تعديل مشاركاتك

BB code متاحة
كود [IMG] متاحة
كود HTML معطلة


المواضيع المتشابهه
الموضوع كاتب الموضوع المنتدى مشاركات آخر مشاركة
أهمية المادة العضوية في نمو المحاصيل Eng.Jordan شذرات زراعية 0 12-04-2016 11:15 AM
نوبل في الفيزياء تذهب لثلاثة بريطانيين لأبحاثهم حول المادة Eng.Jordan علوم وتكنولوجيا 0 10-05-2016 11:27 AM
إنقاذ الزمن بعد أن قتلته الفيزياء Eng.Jordan بحوث ودراسات منوعة 0 07-05-2014 01:38 AM
68 ألف عراقي ضحية المادة 41 إرهاب Eng.Jordan أخبار عربية وعالمية 0 02-15-2013 05:24 PM
ستغير نظرتك تماما للموز بعد قراءة هذه المقالة الشيقة Eng.Jordan الأعشاب والطب الطبيعي 0 04-11-2012 11:50 AM

 

 

 
 

 

 
     
 

  sitemap  forummap

 


جميع الأوقات بتوقيت GMT +3. الساعة الآن 04:21 PM.

الاستايل الأصلي من تصميم استضافة لمسات


Powered by vBulletin® Version 3.8.7
Copyright ©2000 - 2017, Jelsoft Enterprises Ltd.
Adsense Management by Losha
جميع المواضيع والمشاركات المطروحة تعبر عن وجهة نظر كاتبها ولا تعبر بالضرورة عن رأي إدارة الموقع
جميع الحقوق محفوظة لـ موقع شذرات
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68