کد خبر:1105426
اشتراک گذاری
مرتب‌سازی نظرها براساس:

آشکار ساز جدید امواج گرانشی

آشکار ساز جدیدی توسط یک تیم بین المللی و بر اساس نظریه نسبیت عام انیشتین برای شناسایی امواج گرانشی طراحی شده است.

به گزارش کلیک، در سال ۲۰۱۶ برای اولین بار امواج گرانشی به طور مستقیم شناسایی شدند. این پدیده در سال ۱۹۱۵ توسط نظریه نسبیت عام انیشتین پیش بینی شده بود. پس‌ازآن فیزیکدانان در سراسر دنیا مشغول برنامه‌ریزی برای آشکارسازهای بهتری برای امواج گرانشی بوده‌اند.

پروفسور فیزیک، چونونگ ژوا و دانشجوی دکتری اش هایجینگ میائو به همراه ییکیو ما اعضای یک تیم بین المللی  یک آشکارساز جدید و هیجان انگیز برای امواج گرانشی طراحی کرده اند.

این طراحی جدید یک پیشرفت واقعی محسوب می‌شود زیرا می‌تواند سیگنال های زیر یک حد را که پیش از این یک مانع محسوب می‌شد، اندازه‌گیری کند. فیزیکدانان به این حد، حد کوانتومی استاندارد میگویند. این محدودیت توسط اصل عدم قطعیت کوانتوم ایجاد شده است.

این طراحی جدید که این هفته در مجله نیچر منتشر شد، نشان می‌دهد که این حد دیگر مانع نخواهد بود. با استفاده از این طرح جدید و سایر رویکردهای جدید دانشمندان ممکن است بتوانند  برخورد سیاه‌چاله‌ها و لرزه های فضایی را در دنیای مرئی رصد کنند.

آشکارساز امواج گرانشی چگونه کار می‌کند؟

امواج گرانشی ارتعاشاتی نیستند که در فضا حرکت کنند، بلکه بیشتر ارتعاش خود فضا هستند.آن‌ها تاکنون اطلاعاتی در مورد جمعیت غیر منتظره و بسیار زیاد سیاه چاله ها به ما داده اند. امیدواریم مطالعات بعدی امواج گرانشی به ما در درک بهتر جهان کمک کند.

اما فناوری آشکار ساز امواج گرانشی احتمالا تاثیر به سزایی فراسوی جنبه های علمی خواهند داشت، زیرا به ما یاد می‌دهند چگونه ذرات بسیار کوچک انرژی را اندازه‌گیری کنیم.

آشکارسازهای امواج گرانشی از لیزر برای ثبت ارتعاشات بسیار کوچک ایجاد شده در فضا در هنگام تصادم سیاه چاله ها استفاده می‌کند. این تصادم‌ها، انفجارهای عظیم گرانشی ایجاد می‌کنند. آن‌ها بزرگ‌ترین انفجارهای شناخته شده در جهان هستند و جرم را مستقیما به ارتعاش فضای خالص تبدیل می‌کنند.

خم کردن و موج‌دار کردن فضا، انرژی بسیار بالایی را طلب می‌کند. آشکارسازهای ما ـ دستگاه های پیچیده ای که از آینه‌های عظیم و سنگین با لیزرهای قدرتمند ساخته شده ـ باید امتداد فضا را دریک میلیاردم یک میلیاردم متر در مقیاس چهار کیلومتر آشکارسازها اندازه‌گیری کنند. این اندازه‌گیری‌ها در حال حاضر نماینده کوچک‌ترین میزان انرژی اندازه‌گیری شده تاکنون هستند.

اما برای ستاره شناسان امواج گرانشی به اندازه کافی خوب نیست. آن‌ها نیاز به حساسیت بیشتر دارند  تا بتوانند  "صداهای" گرانشی قابل پیش بینی تری را بشنوند، از جمله صدای لحظه ای که جهان در بیگ بنگ متولد شد.

یک ایده مبهم از انیشتین

این مفهوم جدید  در یکی از کارهای اصلی انیشتین یافت شده است. در سال ۱۹۳۵ آلبرت انیشتین و همکارانش بوریس پودولسکی  و ناتان روزن تلاش کردند نظریه مکانیک کوانتومی را رد کنند .

انیشتین اثبات کرد اگر نظریه کوانتوم صحیح باشد، جفت اشیایی که فاصله زیادی از هم دارند، مانند مگس در تار عنکبوت هستند. این اتصال و درهم تنیدگی کاهش نیافته است حتی اگر این اشیا بسیار از هم دور شده باشند. انیشتین به این درهم‌تنیدگی "کنش شبح‌وار در فاصله" می گوید. وی مطمئن بود کشفش می‌تواند یک بار برای همیشه شر مکانیک کوانتوم را کم کند اما این‌طور نبود.

از دهه ۱۹۸۰ به بعد دانشمندان اثبات کردند که این درهم تنیدگی کوانتومی واقعی است. اکنون دانشمندان به این ایده شبح‌وار عادت کرده و نظریه درهم تنیدگی برای ارسال پیام های مخفی مهار شده است. در سراسر دنیا سازمان‌هایی همچون گوگل و IBM  و آزمایشگاه‌های مختلف سعی کردند کامپیوتر کوانتومی مبتنی بر درهم تنیدگی بسازند.

اکنون این تیم بین المللی در نظر دارد از این مفهوم برای ایجاد آشکارساز جدید استفاده کند.

راهی جدید برای اندازه گیری امواج گرانشی

جنبه هیجان انگیز طراحی این آشکارساز جدید این است که در واقع یک راه تازه در عملیاتی کردن آشکارسازهای موجود است. به این نحو که دو بار از آشکارساز استفاده می‌کند.

یک‌بار فوتون ها در آشکارساز توسط امواج گرانشی تغییر پیدا می‌کنند تا امواج را انتخاب کند. بار دوم آشکارساز از تغییر درهم تنیدگی کوانتومی به نحوی استفاده می‌کند که پارازیت ناشی از عدم قطعیت کوانتوم ثبت نشود.

تنها چیزی که شناسایی می‌شود حرکت انعکاس های دوردست ایجاد شده توسط امواج گرانشی است. پارازیت کوانتوم  ناشی از اصل عدم قطعیت در اندازه گیری ها ظاهر نخواهند شد.

در سراسر دنیا فیزیکدانان خودشان را آماده کرده اند تا این نظریه جدید را آزمایش کرده و بهترین راه اجرای آن در آشکارسازهای خود را پیدا کنند. یکی از این آشکارسازها، آشکارساز امواج گرانشی GEO در هانوفر آلمان است که بستر آزمایش فناوری های جدید بسیار و کشف تاریخی امواج گرانشی در سال گذشته بوده است.

نظرها

سر‌خط آخرین خبرها

خبرهای بیشتر
مشخصات فنی و قیمت ریرا ایران خودرو
مشخصات فنی و قیمت ریرا ایران خودرو

پس از مدتها گمانه زنی، روز گذشته به طور رسمی، خودرو جدید ایران خودرو موسوم به...

رونمایی از ساعت های هوشمند و هیبردی فسیل

کمپانی فسیل (Fossil) از نسل جدید ساعت‌های هوشمند Hybrid خود با نام Gen 6 Hybrid، برای...

هدست واقعیت مجازی(VR) چطور کار می کند و چه ویژگی هایی دارد؟
اجزای اصلی هدست واقعیت مجازی هدست واقعیت مجازی(VR) چطور کار می کند و چه ویژگی هایی دارد؟

واقعیت مجازی (VR) اکنون سریعترین بخش محتوا در جهان است.تحقیقات PwC نشان داد که...

از فناوری 3D MoMa انویدیا چه می دانید
از فناوری 3D MoMa انویدیا چه می دانید

انویدیا این هفته از طریق شعبه تحقیقاتی هوش مصنوعی خود یک ابزار طراحی واقعیت...

ساخت مدرسه در مناطق محروم، مسئولیت اجتماعی اسنپ فود در حوزه عدالت آموزشی

مسئولیت اجتماعی، مسئولیتی خیرخواهانه و نیکوکارانه در اجتماع است که در همه...

کولر صنعتی سلولزی

با نزدیکشدن به فصل گرما، اکثر افراد به دنبال یک روش مقرون به صرفه برای سرمایش...

مشخصات فنی گوشی نوکیا استایل پلاس (+Nokia Style)
مشخصات فنی گوشی نوکیا استایل پلاس (+Nokia Style)

ظاهرا نوکیا در حال آماده شدن برای راه‌اندازی دستگاه جدیدی با نام نوکیا...

بازی GTA 6 رمزارز خواهد داشت

با توجه به تب و تاب بالای مارکت رمزارزها، شرکت سازنده بازی GTA یعنی راک استار...

خودروی برقی تک سرنشین عجیب چینی
خودروی برقی تک سرنشین عجیب چینی

یک استارتاپ چینی به تازگی خودرویی برقی تک سرنشین ساخته که در مواقع لزوم در...

با دوربین حرفه ای gopro hero 10 مثل هالیوودی ها فیلم بگیرید

اگر به دنبال ثبت لحظات خود با ویدئوی حرفه ای به شکل فیلمبرداران هالیوودی...