Yra daug progų, ir kaip kūrėjas galiu tai tikrai patvirtinti, kai reikia išspręsti labai sudėtingas problemas, galbūt geriausias pasirinkimas yra pradėti labai paprastai. Ta proga noriu, kad mes pakalbėtume apie visas didžiąsias kvantinės fizikos paslaptis ir apie tai, kaip Niutono švytuoklė, mokslininkų grupei iš Stanfordo universiteto pavyko išspręsti daugelį jų.
Nusileidus šiek tiek išsamiau, galbūt geriausias būdas suprasti, kodėl naudoti Niutono švytuoklę, kai kuriose vietovėse, dar vadinamose Niutono lopšiu, yra būtent žinoti, koks yra šis mechanizmas. Daug greičiau kalbame apie objektą, kurį galite pamatyti nuotraukoje, esančioje tiesiai šio posto galvute, kurio centre galite pamatyti instrumentą, kurio serija yra visiškai sulyginti ir subalansuoti rutuliai, kurie yra smogta viena kitai ilgą laiką.
Niutono švytuoklė puikiai paaiškina kaip akimirka ir energija veikia labai paprastai
Kaip detalę pasakykite, kad ši Niutono švytuoklė yra viena iš įdomiausių priemonių paaiškinant, kaip veikia impulsas ir energija. Toli gražu ne visa tai atrodo, kad tyrėjų grupei pavyko ją panaudoti taip pat tiriant ir suprantant skirtingas kvantines sistemas.
Šiam darbui atlikti mokslininkų grupė, sukūrusi šį projektą, nenaudojo viso masto Niutono švytuoklės, o vienas pirmųjų žingsnių, kurį jie ėmėsi, buvo sukurti kur kas mažesnę versiją, tiek pat faktą, kaip naudoti a kvantinė skalė. Kai jie buvo pastatyti, tai leido jiems ištirti termizacijos procesą, tai yra būdas, kuriuo chaotiškas kvantinių dalelių judėjimas ilgainiui veda į stabilų šiluminę pusiausvyrą.
Norėdamas šiek tiek geriau suprasti šį darbą ir kodėl jis buvo atliktas, norėčiau pateikti labai paprastą pavyzdį. Mums visiems labai gerai žinomas klasikinės fizikos termizavimas. Jei nežinote šio termino, pasakykite, kad tai yra procesas, kurio metu, pavyzdžiui, jei sumaišome šaltą pieną ir karštą kavą, visas gautas skystis įgauna vienodą galutinį temperatūra. Sprendžiama problema yra būtent kaip, kodėl ir kada šis principas veikia kvantinėje srityje.
Benjaminui Levui ir jo komandai pavyko sukurti hipotezę, paaiškinančią, kas vyksta šiluminės pusiausvyros metu kvantiniame lygyje
Šie klausimai buvo būtent tie, į kuriuos pavyko atsakyti dėl to, kad kvantinėje skalėje buvo naudojamas Niutono švytuoklė. Išsamiai pasakykite, kad jie nesukūrė tokio įrankio, nes ant virvelių nebuvo rutulių, tačiau jie buvo naudojami atomų grupės atvėso iki nulio laipsnių, kad būtų įkraunamos lazerinių vamzdelių serija, kurią vėliau suaktyvino labai koncentruoti lazerio spinduliai.
Išsamiai pasakykite, kad tokio pobūdžio požiūris jau buvo naudojamas kitomis progomis, siūlant galbūt ne tokius ryškius rezultatus. Šia proga mokslininkai nusprendė naudoti stipriai įmagnetintus atomus, norėdami tiksliau sureguliuoti, kaip kai kurių atomų pokyčiai veikia jų kaimynus. Eksperimentas atskleidė du skirtingus ir eksponentinius žingsnius šilumos pusiausvyrai pasiekti, kuri pagaliau leido mokslininkams sukurti naują hipotezę apie viską, kas vyksta kvantiniame lygyje.
Kaip pakomentuota Benjaminas lev, pagrindinis projekto vystytojas ir Stanfordo universiteto (Kalifornija) profesorius:
Tai reiškia, kad galime turėti labai bendrą ir paprastą teoriją apie tai, kaip sudėtingos tokios kvantinės sistemos gali tapti. Tai gražu, nes leidžia išversti viską, kas vyksta šioje sistemoje, kitiems.
Jei norime sugebėti sukurti tvirtus ir naudingus įrenginius, turime suprasti, kaip kvantinės sistemos elgiasi be pusiausvyros tokiu lygmeniu, kokį suprantame iš klasikinių sistemų.
Daugiau informacijos: Fizinė apžvalga X