ลูกตุ้มนิวตันอาจเพียงพอที่จะศึกษาความสับสนวุ่นวายทางควอนตัม

นิวตัน

มีหลายครั้งและในฐานะนักพัฒนาฉันสามารถยืนยันสิ่งนี้ได้อย่างแท้จริงซึ่งในการแก้ปัญหาที่ซับซ้อนมากบางทีทางเลือกที่ดีที่สุดคือการเริ่มต้นด้วยวิธีง่ายๆ ในโอกาสนี้ฉันต้องการให้เราพูดคุยเกี่ยวกับความลึกลับที่ยิ่งใหญ่รอบ ๆ ฟิสิกส์ควอนตัมและวิธีการด้วยความช่วยเหลือที่ขาดไม่ได้ของ ลูกตุ้มของนิวตันกลุ่มนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดสามารถแก้ปัญหาเหล่านี้ได้หลายคน

การพิจารณารายละเอียดเพิ่มเติมเล็กน้อยบางทีวิธีที่ดีที่สุดในการทำความเข้าใจว่าเหตุใดจึงต้องใช้ลูกตุ้มนิวตันในบางพื้นที่เรียกอีกอย่างว่าแท่นวางของนิวตันคือการรู้อย่างแม่นยำว่ากลไกนี้คืออะไร ด้วยวิธีที่เร็วกว่ามากเรากำลังพูดถึงวัตถุที่คุณสามารถเห็นได้ในภาพถ่ายที่อยู่ตรงส่วนหัวของโพสต์นี้ซึ่งคุณจะเห็นเครื่องดนตรีที่อยู่ตรงกลางซึ่งเป็นชุดของลูกบอลที่เรียงตัวกันอย่างลงตัวและสมดุล หลงกันเป็นระยะเวลานาน

เลฟ

ลูกตุ้มของนิวตันอธิบายได้อย่างสมบูรณ์แบบ โมเมนต์และพลังงานทำงานอย่างไรในวิธีง่ายๆ

รายละเอียดบอกคุณว่าลูกตุ้มนิวตันนี้คือ หนึ่งในเครื่องมือที่น่าสนใจที่สุดในการอธิบายว่าโมเมนตัมและพลังงานทำงานอย่างไร. จากทั้งหมดนี้ดูเหมือนว่ากลุ่มนักวิจัยได้ใช้มันเพื่อศึกษาและทำความเข้าใจระบบควอนตัมที่แตกต่างกัน

ในการดำเนินงานนี้กลุ่มนักวิจัยที่พัฒนาโครงการนี้ไม่ได้ใช้ลูกตุ้มนิวตันเต็มสเกล แต่หนึ่งในขั้นตอนแรกที่พวกเขาได้ดำเนินการคือการสร้างเวอร์ชันที่เล็กกว่ามากเท่ากับความเป็นจริงในการใช้ ก มาตราส่วนควอนตัม. เมื่อสร้างขึ้นแล้วจะอนุญาตให้พวกเขาศึกษากระบวนการระบายความร้อนนั่นคือ วิธีที่การเคลื่อนที่อย่างวุ่นวายของอนุภาคควอนตัมนำไปสู่สมดุลทางความร้อนที่เสถียรในที่สุด.

เพื่อให้เข้าใจงานทั้งหมดนี้ดีขึ้นเล็กน้อยและเหตุใดจึงดำเนินการฉันขอยกตัวอย่างพื้นฐานให้คุณ เราทุกคนคุ้นเคยกับการระบายความร้อนของฟิสิกส์คลาสสิกเป็นอย่างดีหากคุณไม่รู้จักคำนี้ให้บอกคุณว่ามันเป็นกระบวนการที่ตัวอย่างเช่นถ้าเราผสมนมเย็นกับกาแฟร้อนของเหลวที่เกิดขึ้นทั้งหมดจะได้รับขั้นสุดท้ายที่สม่ำเสมอ อุณหภูมิ. ปัญหาที่ต้องแก้ไขคือ ทำไมและเมื่อหลักการนี้ทำงานในขอบเขตควอนตัม.

ลูกตุ้มของนิวตัน

Benjamin Lev และทีมงานของเขาสามารถพัฒนาสมมติฐานที่อธิบายว่าเกิดอะไรขึ้นระหว่างสมดุลทางความร้อนในระดับควอนตัม

คำถามเหล่านี้เป็นคำถามที่สามารถตอบได้อย่างแม่นยำเนื่องจากการใช้ลูกตุ้มนิวตันในมาตราส่วนควอนตัม รายละเอียดบอกคุณว่าพวกเขาไม่ได้สร้างเครื่องมือดังกล่าวเนื่องจากไม่มีลูกบอลวางอยู่บนสตริง แต่ถูกนำมาใช้ กลุ่มของอะตอมที่เย็นลงจนถึงศูนย์องศาเพื่อชาร์จด้วยหลอดเลเซอร์ที่ต่อมาถูกเปิดใช้งานโดยลำแสงเลเซอร์ที่มีความเข้มข้นสูง.

เพื่อให้รายละเอียดบอกคุณว่าแนวทางประเภทนี้ได้ถูกนำไปใช้ในโอกาสอื่น ๆ แล้วซึ่งอาจให้ผลลัพธ์ที่ไม่โดดเด่นนัก ในโอกาสนี้นักวิจัยจึงตัดสินใจใช้อะตอมที่มีแม่เหล็กแรงสูงเพื่อปรับให้แม่นยำยิ่งขึ้นว่าการเปลี่ยนแปลงของอะตอมบางตัวส่งผลต่อเพื่อนบ้านอย่างไร การทดลองแสดงให้เห็นสองขั้นตอนที่แตกต่างกันและเลขชี้กำลังเพื่อให้ได้สมดุลทางความร้อนซึ่งในที่สุดนักวิทยาศาสตร์ก็สามารถพัฒนาสมมติฐานใหม่เกี่ยวกับทุกสิ่งที่เกิดขึ้นในระดับควอนตัม

ตามความเห็น เบนจามินเลฟผู้ตรวจสอบหลักที่รับผิดชอบการพัฒนาโครงการและศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด (แคลิฟอร์เนีย):

ซึ่งหมายความว่าเราสามารถมีทฤษฎีทั่วไปและเรียบง่ายเกี่ยวกับความซับซ้อนของระบบควอนตัมเช่นนี้ได้ สิ่งนี้สวยงามเพราะช่วยให้คุณสามารถแปลทุกสิ่งที่เกิดขึ้นในระบบนี้ให้กับผู้อื่นได้

หากเราต้องการสร้างอุปกรณ์ที่แข็งแกร่งและมีประโยชน์เราต้องเข้าใจว่าระบบควอนตัมมีพฤติกรรมอย่างไรที่ไม่สมดุลในระดับที่เป็นพื้นฐานตามที่เราเข้าใจจากระบบคลาสสิก

ข้อมูลเพิ่มเติม: การทบทวนทางกายภาพ X


เป็นคนแรกที่จะแสดงความคิดเห็น

แสดงความคิดเห็นของคุณ

อีเมล์ของคุณจะไม่ถูกเผยแพร่ ช่องที่ต้องการถูกทำเครื่องหมายด้วย *

*

*

  1. ผู้รับผิดชอบข้อมูล: Miguel ÁngelGatón
  2. วัตถุประสงค์ของข้อมูล: ควบคุมสแปมการจัดการความคิดเห็น
  3. ถูกต้องตามกฎหมาย: ความยินยอมของคุณ
  4. การสื่อสารข้อมูล: ข้อมูลจะไม่ถูกสื่อสารไปยังบุคคลที่สามยกเว้นตามข้อผูกพันทางกฎหมาย
  5. การจัดเก็บข้อมูล: ฐานข้อมูลที่โฮสต์โดย Occentus Networks (EU)
  6. สิทธิ์: คุณสามารถ จำกัด กู้คืนและลบข้อมูลของคุณได้ตลอดเวลา