هناك العديد من المناسبات وبصفتي مطورًا يمكنني أن أشهد حقًا على ذلك ، حيث يمكنني حل المشكلات المعقدة للغاية ، ربما يكون الخيار الأفضل هو البدء بطريقة بسيطة للغاية. في هذه المناسبة ، أريد أن نتحدث عن جميع الألغاز الكبيرة التي تحيط بفيزياء الكم وكيف ، بمساعدة لا غنى عنها من بندول نيوتن، تمكنت مجموعة من الباحثين من جامعة ستانفورد من حل العديد منهم.
الخوض في مزيد من التفاصيل ، ربما يكون أفضل طريقة لفهم سبب استخدام بندول نيوتن ، في بعض المناطق المعروفة أيضًا باسم مهد نيوتن ، هو تحديد ماهية هذه الآلية. بطريقة أسرع بكثير ، نحن نتحدث عن الشيء الذي يمكنك رؤيته في الصورة الموجودة أعلى هذا المنشور مباشرةً ، حيث يمكنك رؤية آلة موسيقية في وسطها عبارة عن سلسلة من الكرات المحاذية والمتوازنة تمامًا ضرب بعضها البعض لفترة طويلة من الزمن.
يشرح بندول نيوتن تمامًا كيف تعمل اللحظة والطاقة بطريقة بسيطة للغاية
كتفصيل ، أخبرك أن بندول نيوتن هذا هو واحدة من أكثر الأدوات إثارة للاهتمام عندما يتعلق الأمر بشرح كيفية عمل الزخم والطاقة. بعيدًا عن كل هذا ، يبدو أن مجموعة من الباحثين تمكنوا من استخدامه أيضًا لدراسة وفهم أنظمة الكم المختلفة.
لتنفيذ هذا العمل ، لم تستخدم مجموعة الباحثين الذين طوروا هذا المشروع بندول نيوتن واسع النطاق ، ولكن كانت إحدى الخطوات الأولى التي اتخذوها هي بناء نسخة أصغر بكثير ، مثل حقيقة استخدام أ مقياس الكم. بمجرد بنائه ، سمح لهم بدراسة عملية المعالجة الحرارية ، أي الطريقة التي تؤدي بها الحركة الفوضوية للجسيمات الكمومية في النهاية إلى توازن حراري مستقر.
لفهم كل هذا العمل بشكل أفضل قليلاً ولماذا تم تنفيذه ، أود أن أقدم لكم مثالاً أساسياً للغاية. نحن جميعًا على دراية بالحرارة في الفيزياء الكلاسيكية ، إذا كنت لا تعرف هذا المصطلح ، فأخبرك أنها العملية التي ، على سبيل المثال ، إذا مزجنا الحليب البارد والقهوة الساخنة ، فإن كل السائل الناتج يكتسب نهائيًا موحدًا. درجة الحرارة. المشكلة التي يتعين حلها هي بالضبط كيف ولماذا ومتى يعمل هذا المبدأ في عالم الكم.
نجح بنيامين ليف وفريقه في تطوير فرضية تشرح ما يحدث أثناء التوازن الحراري على المستوى الكمي
هذه الأسئلة هي بالضبط الأسئلة التي تمت الإجابة عليها بفضل استخدام البندول النيوتوني على مقياس كمي. كتفصيل ، أخبرك أنهم لم ينشئوا أداة على هذا النحو لأنه لم تكن هناك كرات موضوعة على الأوتار ولكن تم استخدامها تم تبريد مجموعات الذرات إلى درجة صفر ليتم شحنها بسلسلة من أنابيب الليزر التي تم تنشيطها لاحقًا بواسطة أشعة الليزر عالية التركيز.
كتفصيل ، أخبرك أن هذا النوع من النهج قد تم استخدامه بالفعل في مناسبات أخرى ، وربما لا يقدم نتائج مذهلة. في هذه المناسبة ، قرر الباحثون استخدام ذرات ممغنطة بقوة من أجل التمكن من ضبط كيفية تأثير التغييرات في بعض الذرات على جيرانها بدقة أكبر. كشفت التجربة عن خطوتين مختلفتين وأسيتين لتحقيق التوازن الحراري، الأمر الذي سمح للعلماء أخيرًا بتطوير فرضية جديدة حول كل ما يحدث على المستوى الكمي.
كما علق بنيامين ليف، الباحث الرئيسي المسؤول عن تطوير المشروع وأستاذ في جامعة ستانفورد (كاليفورنيا):
هذا يعني أنه يمكننا الحصول على نظرية عامة وبسيطة جدًا حول مدى تعقيد أنظمة الكم مثل هذه. هذا جميل لأنه يسمح لك بترجمة كل ما يحدث في هذا النظام للآخرين.
إذا أردنا أن نكون قادرين على إنشاء أجهزة قوية ومفيدة ، يجب أن نفهم كيف تتصرف أنظمة الكم خارج التوازن عند مستوى أساسي كما نفهمه من الأنظمة الكلاسيكية.
مزيد من المعلومات: مراجعة البدنية X