Rez@ee
1st November 2011, 01:19 PM
http://psi.ir/html/news/news/news2_f.asp?id=402http://cdn.physorg.com/newman/gfx/news/2011/oneclockwith.jpg
متحد نمودن مکانیک کوانتومی و نسبیت عام یکی از مهیج ترین سوالات باز در فیزیک نوین است. نسبیت عام، نظریه یکپارچه گرانش، پیش بینی هایی در مورد فضا و زمان دارد که در مقیاس های کیهانی ستارگان و کهکشان ها آشکار می گردد. از سویی دیگر، اثرات کوانتومی ضعیف هستند و نوعا در مقیاس های کوچک مثلا اتم ها و ذرات منفرد مشاهده می‌شوند. به همین دلیل است که آزمایش اثر متقابل مکانیک کوانتومی و نسبیت عام دشوار است. اکنون، فیزیکدانان نظری با هدایت چاسلاو بروکنر(Chaslav Brukner) در دانشگاه وین آزمایش بدیعی را پیشنهاد نموده اند که می‌تواند عرصه مشترک این دو نظریه را بیازماید. تمرکز این کار اندازه گیری ماهیت نسبیت عامی زمان در مقیاس کوانتومی است.
یکی از پیش بینی های نسبیت عام این است که گرانش درگذر زمان موثر است. نظریه پیش بینی می کند که ساعت هایی که در نزدیکی یک جسم جرم کار میکنند از ساعتهایی که از آن دورترند کندتر تیک تاک میکنند. این اثر منجر به «باطل نمای دوقلوها» می شود: اگر یکی از قل ها در ارتفاع زندگی کند، سریع تر از دوقلوی دیگر که روی زمین می ماند، پیر می شود. این اثر در آزمایش های کلاسیکی به خوبی تایید شده است، اما با مکانیک کوانتومی هنوز نه، و این هدف آزمایش پیشنهادی جدید است.
گروه پژوهشگران وین می خواهند این احتمال غیرعادی را بررسی کنند که یک ذره کوانتومی می تواند ویژگی کلاسیکی داشتن مکان خوش تعریف را از دست بدهد، یا آن طور که با عبارت مکانیک کوانتومی گفته می شود: در یک «برهم نهی » باشد. این امر منجر به اثرات «موجی» (که «تداخل» نامیده می شوند) با یک ذره می گردد. هرچند، اگر مکان ذره اندازه گیری شود یا حتی اگر اصولا قابل مشخص شدن باشد، این اثر از دست می رود. به عبارت دیگر، امکان ندارد که تداخل را مشاهده کنیم و به طور همزمان مکان ذره را بدانیم. چنین ارتباطی میان اطلاعات و تداخل، مثالی از مکملیت کوانتومی (Quantum Complementarity) است.
گروه دانشگاه وین ساعتی را در نظر میگیرد (هر ذره ای با درجه آزادی داخلی همانند اسپین) که در برهم نهی دو مکان یکی نزدیک تر و دیگری دورتر از سطح زمین قرار دارد . بر اساس نسبیت عام، ساعت در مکان های متفاوت با آهنگ های مختلفی تیک می زند؛ همان طور که دو قلوها به شکلی متفاوت پیر می شوند. اما از آن جا که زمان اندازه گیری شده توسط یک ساعت معلوم می کند که ساعت در کجا قرار دارد، تداخل و سرشت موجی ساعت از دست می رود. ماگدالنا زیچ(Magdanela Zych) نویسنده اصلی مقاله و عضو برنامه دکترای وین CoQus می گوید: «این باطل نمای دوقلوها برای یک فرزند کوانتومی است و حل آن نیاز به نسبیت عام و مکانیک کوانتومی دارد! چنین برهمکنشی میان این دو نظریه هرگز قبلا آزموده نشده است.» از این رو است که این آزمایش به ما امکان می دهد تا سرشت زمان را از دید نسبیت عام با مکانیک کوانتومی بیازماییم!
منبع:
One clock with two times: when quantum mechanics meets general relativity, PhyOrg.com, link (http://www.physorg.com/news/2011-10-clock-quantum-mechanics-relativity.html)
مرجع:
"Quantum interferometric visibility as a witness of general relativistic proper time", M. zych, F. Costa, I. Pikovski and C. Brukner DOI:10.1038/ncomms1498 (http://dx.doi.org/10.1038/ncomms1498)
کد خبر : 402
اخبار انجمن فیزیک ایران
متحد نمودن مکانیک کوانتومی و نسبیت عام یکی از مهیج ترین سوالات باز در فیزیک نوین است. نسبیت عام، نظریه یکپارچه گرانش، پیش بینی هایی در مورد فضا و زمان دارد که در مقیاس های کیهانی ستارگان و کهکشان ها آشکار می گردد. از سویی دیگر، اثرات کوانتومی ضعیف هستند و نوعا در مقیاس های کوچک مثلا اتم ها و ذرات منفرد مشاهده می‌شوند. به همین دلیل است که آزمایش اثر متقابل مکانیک کوانتومی و نسبیت عام دشوار است. اکنون، فیزیکدانان نظری با هدایت چاسلاو بروکنر(Chaslav Brukner) در دانشگاه وین آزمایش بدیعی را پیشنهاد نموده اند که می‌تواند عرصه مشترک این دو نظریه را بیازماید. تمرکز این کار اندازه گیری ماهیت نسبیت عامی زمان در مقیاس کوانتومی است.
یکی از پیش بینی های نسبیت عام این است که گرانش درگذر زمان موثر است. نظریه پیش بینی می کند که ساعت هایی که در نزدیکی یک جسم جرم کار میکنند از ساعتهایی که از آن دورترند کندتر تیک تاک میکنند. این اثر منجر به «باطل نمای دوقلوها» می شود: اگر یکی از قل ها در ارتفاع زندگی کند، سریع تر از دوقلوی دیگر که روی زمین می ماند، پیر می شود. این اثر در آزمایش های کلاسیکی به خوبی تایید شده است، اما با مکانیک کوانتومی هنوز نه، و این هدف آزمایش پیشنهادی جدید است.
گروه پژوهشگران وین می خواهند این احتمال غیرعادی را بررسی کنند که یک ذره کوانتومی می تواند ویژگی کلاسیکی داشتن مکان خوش تعریف را از دست بدهد، یا آن طور که با عبارت مکانیک کوانتومی گفته می شود: در یک «برهم نهی » باشد. این امر منجر به اثرات «موجی» (که «تداخل» نامیده می شوند) با یک ذره می گردد. هرچند، اگر مکان ذره اندازه گیری شود یا حتی اگر اصولا قابل مشخص شدن باشد، این اثر از دست می رود. به عبارت دیگر، امکان ندارد که تداخل را مشاهده کنیم و به طور همزمان مکان ذره را بدانیم. چنین ارتباطی میان اطلاعات و تداخل، مثالی از مکملیت کوانتومی (Quantum Complementarity) است.
گروه دانشگاه وین ساعتی را در نظر میگیرد (هر ذره ای با درجه آزادی داخلی همانند اسپین) که در برهم نهی دو مکان یکی نزدیک تر و دیگری دورتر از سطح زمین قرار دارد . بر اساس نسبیت عام، ساعت در مکان های متفاوت با آهنگ های مختلفی تیک می زند؛ همان طور که دو قلوها به شکلی متفاوت پیر می شوند. اما از آن جا که زمان اندازه گیری شده توسط یک ساعت معلوم می کند که ساعت در کجا قرار دارد، تداخل و سرشت موجی ساعت از دست می رود. ماگدالنا زیچ(Magdanela Zych) نویسنده اصلی مقاله و عضو برنامه دکترای وین CoQus می گوید: «این باطل نمای دوقلوها برای یک فرزند کوانتومی است و حل آن نیاز به نسبیت عام و مکانیک کوانتومی دارد! چنین برهمکنشی میان این دو نظریه هرگز قبلا آزموده نشده است.» از این رو است که این آزمایش به ما امکان می دهد تا سرشت زمان را از دید نسبیت عام با مکانیک کوانتومی بیازماییم!
منبع:
One clock with two times: when quantum mechanics meets general relativity, PhyOrg.com, link (http://www.physorg.com/news/2011-10-clock-quantum-mechanics-relativity.html)
مرجع:
"Quantum interferometric visibility as a witness of general relativistic proper time", M. zych, F. Costa, I. Pikovski and C. Brukner DOI:10.1038/ncomms1498 (http://dx.doi.org/10.1038/ncomms1498)
کد خبر : 402
اخبار انجمن فیزیک ایران