واضح آرشیو وب فارسی:جام جم آنلاین:
گربه شرودینگر را ببینید + عکس محققان اتریشی با ارسال پرتوهای لیزر سبز، قرمز و زرد رنگ در مسیر یک آشکارساز، آزمایش ذهنی «گربه شرودینگر» را به تصویر کشیدند.
گربه شرودینگر (Schrödinger"s Cat) یک آزمایش فکری در فیزیک کوانتومی است که سال 1935 توسط «اروین شرودینگر» فیزیکدان اتریشی ابداع شد، در این آزمایش فرض بر این است که گربه ای درون جعبه ای دربسته حاوی یک شیشه گاز سیانور، چکش، حسگر پرتوزا و یک منبع پرتوزا زندانی است. شانس 50-50 برای زنده ماندن یا مردن گربه در صورت شکستن شیشه حاوی سیانور وجود دارد، اما نظریه مکانیک کوانتومی عنوان می کند، تا زمانیکه در جعبه باز نشده است، گربه هم مرده و هم زنده است که به این حالت «برهم نهی» (superposition) گفته می شود. این بدان معناست که گربه تا زمانیکه در جعبه باز نشود، در هر دو حالت مرده و زنده است و پس از باز کردن به حالت قطعی (مرده یا زنده) درمی آید. اکنون محققان آکادمی علوم اتریش، روشی را برای مشاهده گربه شرودینگر بدون نگاه کردن واقعی به آن ابداع کرده اند. محققان در این آزمایش بررسی کردند که آیا با استفاده از ذرات نور موسوم به فوتون ها که هرگز به شیئ برخورد نکرده اند، امکان مشاهده شیئ با استفاده از اثری به نام درهم تنیدگی کوانتومی (Quantum entanglement) وجود دارد؟ نتایج بدست آمده نشان می دهد که امکان مشاهده گربه در جعبه از این طریق وجود دارد؛ این مطالعه همچنین به فیزیکدانان برای حل مشکل اندازه گیری بعنوان یک مسئله مهم در مکانیک کوانتومی کمک می کند. درهم تنیدگی کوانتومی زمانی روی می دهد که خواص مکانیکی دو ذره – اتم ها، فوتون ها یا هر چیز دیگری – جفت شوند؛ بطورمثال اگر دو فوتون درهم تنیده باشند، «فوتون A» منعکس کننده حالت دیگر فوتون جفت شده یعنی «فوتون B » است. اما تعیین حالت دقیق «فوتون B» از طریق نگاه کردن به «فوتون A» وجود ندارد و «فوتون B » می تواند تا زمان نگاه کردن به آن در حالت های مختلف باشد؛ محققان با اندازه گیری از چند جفت فوتون های در هم تنیده و سپس بررسی ارتباط آنها، قادر به تعیین حالت جفت دیگر هستند.
در مطالعه جدید، محققان یک پرتو لیزر را از طریق قطبنده های نوری مختلف به یک آشکارساز تاباندند؛ این پرتو لیزری به رنگ سبز در قطبنده اول، به دو پرتو سبز رنگ تقسیم شد و یک پرتو به سمت بلوری رفت که نور سبز را به ترکیبی از فوتون های قرمز و زرد تغییر داد. سپس پرتو نور زرد و قرمز به اجزای خود تقسیم شدند که فوتون های قرمز بر روی برش مقوایی از چهره یک گربه فرود آمده و نور زرد تا آخرین قطبنده نوری به حرکت خود ادامه داد. این قطبنده نیمی از فوتون های زرد را به یک آشکارساز و نیمی دیگر را به آشکارساز دیگر می فرستد؛ نیمه دوم پرتو لیزری سبز پس از عبور از برش شکل گربه به سمت پرتو قرمز رنگ هدایت می شود؛ ترکیب فوتون های قرمز و سبز به بلور دوم برخورد کرده و به رنگ قرمز و زرد تغییر پیدا می کنند. با حرکت این پرتوهای قرمز و زرد به سمت قطبنده، فوتون های قرمز گرفته شده و پرتوهای زرد رنگ به سمت پرتوهای زرد در قطبنده نهایی حرکت می کنند که فوتون ها را بین دو آشکارساز تقسیم می کند. در آشکارسازها محققان قادر به مشاهده گربه می شوند؛ اما نکته قابل توجه این مسئله است که فوتون های سازنده تصویر هیچگاه با شکل برش خورده مقوایی گربه برخورد نکردند. نتایج این مطالعه در مجله Nature منتشر شده است.(ایسنا)
دوشنبه 28 مهر 1393 18:15 بازدید:348
این صفحه را در گوگل محبوب کنید
[ارسال شده از: جام جم آنلاین]
[تعداد بازديد از اين مطلب: 33]