Un pendule de Newton peut suffire à étudier le chaos quantique

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Il y a de nombreuses occasions et en tant que développeur, je peux vraiment en témoigner, pour résoudre des problèmes très complexes, peut-être que la meilleure option est de commencer de manière très simple. Cette fois, je veux que nous parlions de tous les grands mystères entourant la physique quantique et comment, avec l'aide indispensable d'un Pendule de Newton, un groupe de chercheurs de l'Université de Stanford a réussi à résoudre bon nombre d'entre eux.

Pour entrer un peu plus en détail, peut-être que la meilleure façon de comprendre pourquoi utiliser un pendule de Newton, dans certains domaines également connus sous le nom de berceau de Newton, est précisément de savoir ce qu'est ce mécanisme. De manière beaucoup plus rapide, nous parlons de l'objet que vous pouvez voir sur la photo située juste en tête de ce poteau, dans lequel vous pouvez voir un instrument au centre duquel se trouvent une série de boules parfaitement alignées et équilibrées qui se heurtent pendant une longue période.

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Le pendule de Newton explique parfaitement comment le moment et l'énergie fonctionnent d'une manière très simple

En détail, dites-vous que ce pendule de Newton est l'un des outils les plus intéressants pour expliquer le fonctionnement de l'élan et de l'énergie. Loin de tout cela, il semble qu'un groupe de chercheurs ait réussi à l'utiliser pour étudier et comprendre également différents systèmes quantiques.

Pour mener à bien ce travail, le groupe de chercheurs qui a développé ce projet n'a pas utilisé un pendule de Newton à grande échelle, mais plutôt l'une des premières mesures qu'ils ont prise a été de construire une version beaucoup plus petite, autant que le fait d'utiliser une échelle quantique. Une fois construit, il leur a permis d'étudier le processus de thermalisation, c'est-à-dire le manière dont le mouvement chaotique des particules quantiques conduit finalement à un équilibre thermique stable.

Pour comprendre un peu mieux tout ce travail et pourquoi il a été réalisé, je voudrais vous donner un exemple très basique. Nous connaissons tous très bien la thermalisation de la physique classique, si vous ne connaissez pas ce terme, dites-vous que c'est le processus dans lequel, par exemple, si nous mélangons du lait froid et du café chaud, tout le liquide résultant acquiert une finale uniforme. Température. Le problème à résoudre est précisément le comment, pourquoi et quand ce principe fonctionne dans le domaine quantique.

Pendule de Newton

Benjamin Lev et son équipe ont réussi à développer une hypothèse qui explique ce qui se passe lors de l'équilibre thermique au niveau quantique

Ces questions ont précisément été celles auxquelles on a pu répondre grâce à l'utilisation d'un pendule newtonien à échelle quantique. En détail, dites-vous qu'ils n'ont pas créé d'outil en tant que tel puisqu'il n'y avait pas de billes placées sur les cordes mais qu'elles ont été utilisées groupes d'atomes refroidis à zéro degré pour être chargés avec une série de tubes laser qui ont ensuite été activés par des faisceaux laser hautement concentrés.

En détail, dites-vous que ce type d'approche a déjà été utilisé à d'autres occasions, offrant des résultats peut-être pas si frappants. A cette occasion, les chercheurs ont décidé d'utiliser des atomes fortement magnétisés afin de pouvoir ajuster avec plus de précision comment les changements de certains atomes affectent leurs voisins. L'expérience a révélé deux étapes différentes et exponentielles pour atteindre l'équilibre thermique, qui a finalement permis aux scientifiques de développer une nouvelle hypothèse sur tout ce qui se passe au niveau quantique.

Comme il a commenté Benjamin lev, chercheur principal en charge du développement du projet et professeur à l'Université de Stanford (Californie):

Cela signifie que nous pouvons avoir une théorie très générale et simple sur la complexité des systèmes quantiques comme celui-ci. C'est beau car cela vous permet de traduire tout ce qui se passe dans ce système à d'autres.

Si nous voulons être en mesure de créer des appareils robustes et utiles, nous devons comprendre comment les systèmes quantiques se comportent hors d'équilibre à un niveau aussi fondamental que nous le comprenons à partir des systèmes classiques.

Plus d'informations: Examen physique X


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