D1-kifpool

کشف روشی تازه برای شکستن قانون سرعت نور

یک‌شنبه 15 بهمن 1396 - 19:30
مطالعه 3 دقیقه
یکی از بنیادی‌ترین قوانین فیزیک، ثابت بودن سرعت نور است. فکرش را بکنید که بتوان این قانون را شکست و سرعت نور را تغییر داد. آیا واقعا ممکن است؟
تبلیغات
D4-mcid4

یکی از شناخته‌شده‌ترین قوانین فیزیک، ثابت بودن سرعت نور است. بیش‌ترین سرعت جهان متعلق به نور است. پژوهش‌های اخیر نشان می‌دهند که امکان وجود استثنا برای این قانون وجود دارد یعنی زمانی که چند موج نور با یک‌دیگر ترکیب شوند، یک موج کاملا ایستا به‌وجود می‌آید.

این کشف جدید می‌تواند بحث بر‌انگیز باشد. چرا که این اتفاق علاوه بر فوتون‌ها، می‌تواند برای هر‌گونه موج نوری قابل استفاده در تکنولوژی که قابلیت ذخیره‌ی اطلاعات را داشته باشد، بیفتد.  ایجاد تاخیر در سرعت نور زیاد هم سخت نیست. کافی است دسته‌ای از اتم‌ها را سر راه نور قرار دهیم تا فوتون‌ها مدتی را صرف گذر از میان جنگل ذرات کنند.

اگر ذرات سر راه فوتون‌ها را تا حدی سرد کنیم، ویژکی‌ها‌ی قبلی خود را از دست داده و حرکت نور هنگام عبور از این ذرات، آهسته‌تر یا حتی کاملا متوقف می‌شود. دانشمندان به‌تازگی نشان داده‌اند که مسیر عبور نور با تغییر تکانه‌ی زاویه‌ای آن، تغییر می‌کند به‌عبارت دیگر، مسیر را خم می‌کند. بنابر‌این، مدت زمان بیش‌تری طول می‌کشد تا نور از نقطه‌ی A به نقطه‌ی B برسد و سرعت آن کم‌تر از سرعت معمول ۲۹۹.۷۹۲.۴۵۸ اندازه گرفته می‌شود.

گروه کوچکی از فیزیک‌دان‌ها راه جدیدی برای کم کردن سرعت نور پیدا کرده‌اند. آنها، نشان دادند که از نظر تئوری این امکان وجود دارد که بتوان امواج نوری مختلف را آن‌قدر با یک‌دیگر ترکیب کرد تا در راه خود ساکن بشوند. 

این حیله‌ی ریاضی بر مبنای میزان‌سازی امواج به‌گونه‌ای که در یک نقطه‌ی استثنا به‌هم برسند، استوار است. این نقطه در واقع نقطه‌ی از نظر ریاضی مبهمی است که چگونگی منطبق شدن مشخصات امواج مختلف در یک دستگاه مشخص را توصیف می‌کند. تا چند وقت پیش، نقاط مبهم استاثنایی از نظر ریاضی بسیار کوچک بودند تا این‌که پژوهشگران از نظر تجربی نشان دادند که این نقاط می‌توانند با محبوس کردن امواج میکرو در یک چارچوب ایجاد شوند. زمانی که در مورد امواج صحبت می‌کنیم، در ذهن اکثرمان آشفتگی‌ها‌ی با طول و ارتفاع متفاوت نقش می‌بندد.

نور با مشخصاتی مانند طول موج و فرکانس توصیف می‌شود. اما ویژگی‌ها‌ی محاسباتی دیگری نیز برای آن وجود دارند که باعث شکل‌گیری الگو‌ها‌ی تکرار شونده‌ی فوتون‌ها در فضا می‌شود.

نور

با محدود کردن مشخصه‌ها‌ی موج در یک موج‌بر می‌توان الگوی امواج را تغییر داد پس دو موج نور می‌توانند در یک فضا با هم ادغام شوند. این ادغام مشخصه‌ها که به عنوان نقطه‌ی استثنا شناخته می‌شود، باعث بروز رفتار‌ها‌ی جالبی می‌شود. پژوهشگران سال پیش از این نقاط برای پیشرفت سنسور‌ها‌ی حساس به کوچک‌ترین قطع یا شکستگی استفاده کردند. 

هم‌اکنون فیزیک‌دان‌ها با استفاده از مدل‌ها‌ی ریاضی نشان داده‌اند که امکان استفاده از یک موج‌بر برای متعادل کردن انرژی موج‌ها به‌منظور تولید یک نقطه‌ی نمایی که در آن نور ایستا باشد، وجود دارد. چیدمان موج‌بر به‌گونه‌ای قابل تغییر است که به‌وسیله‌ی آن می‌توان کاری کرد که امواج انرژی کسب کنند یا انرژی از دست بدهند، با یکدیگر ترکیب شوند یا متوقف شوند، سرعت آن‌ها زیاد شود یا مسیر خود را تغییر دهند.

ما باید درست فکر کنیم. نباید تصور کنیم که فوتون‌ها ساکن و منتظر عبور یک سیگنال می‌مانند. هیچ یک از قوانین بنیادی شکسته نشده است. با این‌که نور از یک محیط مادی عبور می‌کند و یا از مسیر مستقیم منحرف می‌شود، هنوز هم با سرعت نور حرکت می‌کند. فوتون‌ها‌ی تشکیل‌دهنده‌ی‌ی این امواج، بسته به بر‌هم‌کنششان در نقطه‌ی استثنا، در یک تصویری از یک موج الکترومغناطیس گیر افتاده‌اند.

این دستاورد فقط با محاسبات انجام شده است و دستگاهی برای متوقف کردن نور تا کنون ساخته نشده است. اما اگر اینگونه نباشد چه می‌شود؟ در این صورت راه دیگری برای دست‌کاری کردن نور خواهیم داشت. پژوهشگران معتقدند این روش برای متوقف کردن نور می‌تواند برای هر نوع موج دیگر مانند امواج صوتی نیز قابل استفاده باشد.

این پژوهش در Physical Review Letters منتشر شده است.

مقاله رو دوست داشتی؟
نظرت چیه؟
تبلیغات
D5-b3IranServer
داغ‌ترین مطالب روز
بهترین گوشی های زیر ۲۰ میلیون تومان سامسونگ
بهترین گوشی های سامسونگ تا ۲۰ میلیون تومان [بهار ۱۴۰۴]

در بازه‌ی قیمتی زیر ۲۰ میلیون تومان کدام گوشی‌های سامسونگ ارزش خرید بالاتری دارند؟ در این راهنمای خرید برای انتخاب بهتر به‌ شما کمک خواهیم کرد.

64
حدود 22 ساعت قبل
سبک ترین و خوش دست ترین گوشی های سامسونگ
سبک ترین گوشی های سامسونگ [بهار و تابستان ۱۴۰۴]

چه گوشی‌‌هایی با وزن مناسب بهترین عملکرد را دارند؟ در این مقاله با سبک‌ترین گوشی‌های سامسونگ در بازار ایران آشنا خواهید شد.

27
1 روز قبل
وام قرض‌الحسنه فرزندآوری
شرایط و ثبت نام وام فرزند آوری ۱۴۰۴

در این مطلب شرایط، مدارک، مراحل و همه آنچه باید درباره وام فرزند آوری در سال ۱۴۰۴ بدانید، برایتان توضیح داده شده است.

85
حدود 3 ساعت قبل
گوشی ریلمی C71 در رنگ سبز و سفید
خوش‌قیمت و مناسب برای استفاده روزمره؛ این گوشی جدید باتری ۶۳۰۰ میلی‌آمپرساعتی دارد

جدیدترین گوشی ریلمی با توجه به قیمتش امکانات بسیار مناسبی دارد.

75
1 روز قبل
نمای جلوی گلکسی A15
پرفروش‌ترین گوشی ۲۰۲۵ سامسونگ نه پرچمدار است و نه حتی میان‌رده!

در لیست پرفروش‌ترین گوشی‌های فصل اخیر، موبایلی از سامسونگ به چشم می‌خورد که نه میان‌رده است و نه پرچمدار.

114
2 روز قبل
زنجبیل
با خواص و مضرات زنجبیل آشنا شوید

زنجبیل گیاهی با خاصیت دارویی است که از دیرباز جایگاه برجسته‌ای در طب سنتی داشته است. اما مصرف این گیاه دارویی همراه برخی از داروها مناسب نیست.

13
2 روز قبل
لپ تاپ ویندوز ۱۱ درحال نمایش منوی Actions
چگونه آنتی ویروس ویندوز 11 را غیرفعال کنیم؟

گاهی لازم است برای نصب یا استفاده از یک برنامه، آنتی ویروس ویندوز را غیرفعال کنید. دراین مطلب نحوه غیرفعال کردن آنتی ویروس ویندوز 11 را آموزش ...

58
2 روز قبل

نظرات

با چشم باز خرید کنید
زومیت شما را برای انتخاب بهتر و خرید ارزان‌تر راهنمایی می‌کند
ورود به بخش محصولات