اصطكاك حتي در خلاء هم دست از سر آدم بر نمي دارد !!!
نيوتن مي گفت سرعت توپي كه در خلاء به دور خود مي چرخد هيچ وقت نبايد كم شود، زيرا هيچ نيرويي در آنجا اثر نمي كند. اما به نظر مي رسد كه خود خلاء نوعي اصطكاك توليد كند كه نظريه نيوتن را نقض مي كند!
سرعت توپي كه در خلاء به دور خود مي چرخد هيچ وقت نبايد كم شود، زيرا هيچ نيرويي در آنجا اثر نمي كند؛حداقل اين چيزي بود كه نيوتن مي گفت. اما چه مي شود اگر خود خلاء نوعي اصطكاك توليد كند كه باعث كند شدن چرخش توپ شود؟ اين تاثير كه ممكن است به زودي قابل كشف باشد، ممكن است بر روي ذرات غبار بين ستاره اي اثر كند.
به گزارش نيوساينتيست، بر اساس اصل عدم قطعيت مكانيك كوانتومي، ما هيچ وقت نمي توانيم با اطمينان بگوييم كه يك خلاء ظاهري، واقعا خالي است. در عوض، فضا سرشار از فوتون هايي است كه دائما به وجود مي آيند و قبل از اينكه بتوان آنها را مستقيما اندازه گيري كرد، از بين مي روند. اگرچه اين ذرات ظاهرا فاني هستند، اين فوتون هاي مجازي نيروهاي الكترومغناطيسي به اجسام وارد مي كنند كه مشابه نيروي اعمال شده توسط فوتون هاي واقعي است.
الخاندرو مانخاواساس و خاوير آباخو از موسسه اپتيك انجمن تحقيقات ملي اسپانيا مي گويند اين نيروها، بايد باعث كند شدن حركت اجسام چرخان شوند. همان طور كه يك تصادف شاخ به شاخ بين دو ماشين نيروي بيشتري را نسبت به يك تصادف آرام به آنها وارد مي كند؛ برخورد يك فوتون مجازي در جهت مخالف چرخش جسم، نيروي بيشتري را نسبت به برخورد در جهت چرخش جسم به آنها وارد مي كند. بنابراين در طي زمان، حتي اگر تعداد مساوي فوتون مجازي از تمام جهات به يك جسم چرخان برخورد كنند، چرخش آن به تدريج آرام می شود. افت انرژي دوراني اين جسم باعث تشعشعات حقيقي مي شود كه فوتون ها را قابل كشف مي*كند.
قدرت اين تاثير به ساختار و اندازه جسم بستگي دارد. اجسامي مانند طلا كه خواص الكترونيكي شان مانع از جذب راحت امواج الكترومغناطيسي توسط آنها مي شود، ممكن است كمتر سرعتشان را از دست بدهند. اما ذرات كوچك و با چگالي كم كه تكانه زاويه*اي كمتري دارند، به طرز چشمگيري سرعت خود را از دست مي دهند.
نرخ كاهش سرعت همچنين به دما وابسته است. هر چه محيط گرم تر باشد، فوتون هاي مجازي بيشتري توليد و نابود مي شوند. در دماي اتاق حدود 10 سال طول مي كشد تا يك ذره گرافيتي 100 نانومتري كه در فضاي بين ستاره اي فراوان است، يك سوم سرعت اوليه خود را از دست بدهد. در دماي 700 درجه سانتي گراد كه متوسط دماي نواحي گرم عالم است، اين كاهش سرعت تنها 90 روز طول مي كشد، اما در مناطق سرد فضاي بين ستاره اي اين مدت به 27 ميليون سال هم مي رسد.
اما چطور مي توان اين اثر را در آزمايشگاه اندازه گرفت؟ مانخاواساس مي گويد كه چنين آزمايشي نيازمند يك خلاء فوق العاده و يك ليزر با دقت بالا براي به دام انداختن نانوذرات است؛ شرايطي كه ايجاد آن سخت است اما دستيابي به آن در آينده نزديك امكان پذير است.
جان پندري از كالج سلطنتي لندن اين بررسي ها را «كار ظريفي» مي خواند كه حتي مي تواند منجر به درك عميقي در خصوص اين موضوع شود كه آيا اطلاعات كوانتومي اصولا نابود مي شوند يا خير. به گفته وي فوتون هاي واقعي كه در طي فرايند كاهش سرعت ساطع مي شوند، بايد حاوي اطلاعاتي در خصوص وضعيت كوانتومي ذرات چرخان باشند. وي مي گويد: « اين يكي از اندك فرايندهاي پايه اي است كه چيزي را كه يك انرژي مكانيكي كلاسيك خالص به نظر مي رسد، به يك وضعيت كوانتومي با همبستگي بالا تبديل مي كند.»
منبع: خبرآنلاين
نيوتن مي گفت سرعت توپي كه در خلاء به دور خود مي چرخد هيچ وقت نبايد كم شود، زيرا هيچ نيرويي در آنجا اثر نمي كند. اما به نظر مي رسد كه خود خلاء نوعي اصطكاك توليد كند كه نظريه نيوتن را نقض مي كند!
به گزارش نيوساينتيست، بر اساس اصل عدم قطعيت مكانيك كوانتومي، ما هيچ وقت نمي توانيم با اطمينان بگوييم كه يك خلاء ظاهري، واقعا خالي است. در عوض، فضا سرشار از فوتون هايي است كه دائما به وجود مي آيند و قبل از اينكه بتوان آنها را مستقيما اندازه گيري كرد، از بين مي روند. اگرچه اين ذرات ظاهرا فاني هستند، اين فوتون هاي مجازي نيروهاي الكترومغناطيسي به اجسام وارد مي كنند كه مشابه نيروي اعمال شده توسط فوتون هاي واقعي است.
الخاندرو مانخاواساس و خاوير آباخو از موسسه اپتيك انجمن تحقيقات ملي اسپانيا مي گويند اين نيروها، بايد باعث كند شدن حركت اجسام چرخان شوند. همان طور كه يك تصادف شاخ به شاخ بين دو ماشين نيروي بيشتري را نسبت به يك تصادف آرام به آنها وارد مي كند؛ برخورد يك فوتون مجازي در جهت مخالف چرخش جسم، نيروي بيشتري را نسبت به برخورد در جهت چرخش جسم به آنها وارد مي كند. بنابراين در طي زمان، حتي اگر تعداد مساوي فوتون مجازي از تمام جهات به يك جسم چرخان برخورد كنند، چرخش آن به تدريج آرام می شود. افت انرژي دوراني اين جسم باعث تشعشعات حقيقي مي شود كه فوتون ها را قابل كشف مي*كند.
قدرت اين تاثير به ساختار و اندازه جسم بستگي دارد. اجسامي مانند طلا كه خواص الكترونيكي شان مانع از جذب راحت امواج الكترومغناطيسي توسط آنها مي شود، ممكن است كمتر سرعتشان را از دست بدهند. اما ذرات كوچك و با چگالي كم كه تكانه زاويه*اي كمتري دارند، به طرز چشمگيري سرعت خود را از دست مي دهند.
نرخ كاهش سرعت همچنين به دما وابسته است. هر چه محيط گرم تر باشد، فوتون هاي مجازي بيشتري توليد و نابود مي شوند. در دماي اتاق حدود 10 سال طول مي كشد تا يك ذره گرافيتي 100 نانومتري كه در فضاي بين ستاره اي فراوان است، يك سوم سرعت اوليه خود را از دست بدهد. در دماي 700 درجه سانتي گراد كه متوسط دماي نواحي گرم عالم است، اين كاهش سرعت تنها 90 روز طول مي كشد، اما در مناطق سرد فضاي بين ستاره اي اين مدت به 27 ميليون سال هم مي رسد.
اما چطور مي توان اين اثر را در آزمايشگاه اندازه گرفت؟ مانخاواساس مي گويد كه چنين آزمايشي نيازمند يك خلاء فوق العاده و يك ليزر با دقت بالا براي به دام انداختن نانوذرات است؛ شرايطي كه ايجاد آن سخت است اما دستيابي به آن در آينده نزديك امكان پذير است.
جان پندري از كالج سلطنتي لندن اين بررسي ها را «كار ظريفي» مي خواند كه حتي مي تواند منجر به درك عميقي در خصوص اين موضوع شود كه آيا اطلاعات كوانتومي اصولا نابود مي شوند يا خير. به گفته وي فوتون هاي واقعي كه در طي فرايند كاهش سرعت ساطع مي شوند، بايد حاوي اطلاعاتي در خصوص وضعيت كوانتومي ذرات چرخان باشند. وي مي گويد: « اين يكي از اندك فرايندهاي پايه اي است كه چيزي را كه يك انرژي مكانيكي كلاسيك خالص به نظر مي رسد، به يك وضعيت كوانتومي با همبستگي بالا تبديل مي كند.»
منبع: خبرآنلاين
آخرین ویرایش توسط مدیر
