دستاورد جدید فیزیک‌دانان؛ کاهش سرعت الکترون‌های پرسرعت!

EN
خط ویژه: ۸۳۸۷۰
  • تکنولوژی
  • نجوم و فضا
  • فیزیک
  • فن‌آوری اطلاعات
  • سلامت
  • زمین
  • جانوران و گیاهان
  • انسان
  • زندگی
  • تاریخ
  • خودرو
  • آموزش
  • روانشناسی
  • منابع و مراکز علمی
  • درمان زخم‌های مزمن با نواری هوشمند!
    ابداعی برای یادگیری در خودروهای خودران
    آیا قرار است حیات بر روی زمین با پرتوهای اِتا کارینا از بین برود؟
    آتشفشانی دیگر در قمر آیو مشتری شناسایی شد.
    تفکر شما درباره‌ی سن‌تان چه تاثیری در سبک زندگی‌تان دارد؟
    شام آخر مرد یخی چه بود؟
    تناسب اندام در میان‌سالی به معنای برخورداری از مغزی سالم و قلبی نیرومند است.
    باران چه الگوهایی را بر روی مریخ شکل داده است؟
    آزمایشی که دیدگاهی جدید به ذره‌ی بوزون هیگز داد.
    هابل خوشه‌ی کروی پُرجرمی را رصد کرد.
    چطور باید بفهمیم که در یک شبیه‌سازی کامپیوتری زندگی نمی‌کنیم؟
    تاییدی بر رابطه‌ی میان مصرف نمک و افزایش خطر مرگ
    نقش کافئین در محافظت و ترمیم ماهیچه‌ی قلب
    با تولید اکسیژن از آب، به فواصل فضایی دورتر سفر خواهیم کرد!
    سیارک یا دنباله‌دار؟ به‌راستی ماهیت آوموآموا چیست؟
    دو فسیل متعلق به دوره‌ی ادیاکاران کشف شد.
    اثر استرس بر گلبول‌های سفید و افزایش خطر حمله‌ی قلبی در بیماران دیابتی

    دستاورد جدید فیزیک‌دانان؛ کاهش سرعت الکترون‌های پرسرعت!

     
    مجله علمی ایلیاد - الکترون‌ها پس از برخورد عمدی با آنچه که یکی از فیزیکدانان «ورقه‌ای از نور» توصیفش می‌کند، با کاهش سرعت روبه‌رو شدند. لازم به ذکر است که این ورقه نوعی لیزر قوی بوده و درخشان‌تر از یک کوادریلیون خورشید است؛ این عامل به جذابیت آن می‌افزاید. فارغ از این واقعیت که وجود این نوع پدیده، تنها در بخش‌هایی از سیاه‌چاله‌ها انتظار می‌رود، زمینه را برای مدل‌های تازه‌ای به منظور مطالعه‌ی اختروش‌ها و سایر پدیده‌های اخترشناسی، مهیا می‌کند.

    در آزمایشی به رهبری محققان کالج لندن، برای نخستین بار فرآیندی موسوم به واکنش تابش، مورد اندازه‌گیری قرار گرفته است. به عبارت ساده‌تر، این پدیده نیروهای فعال در یک ذره‌ی باردار را به هنگام واکنش با نشر فوتون نور توصیف می‌کند. مدل‌های کلاسیک برای توضیح آنچه که الکترون‌های درون میدان مغناطیسی انجام می‌دهند، کافی است. البته امکان چشم‌پوشی از نیروی واکنش تابش وجود دارد، زیرا اهمیت چندانی در این مدل‌ها ندارد.

    اما ارتقای یک الکترون به سرعت‌های بسیار زیاد باعث پر رنگ‌تر شدن اهمیت واکنش تابش آن می‌شود. فیزیک کوانتومی باید این شرایط سخت و پیچیده را مد نظر قرار دهد. این‌ها روی کاغذ جالب به نظر می‌رسند، اما فیزیکدانان به تازگی موفق به مشاهده‌ی این نیرو در واقعیت شده‌اند. حالا، به پاس پیشرفت‌ها در فناوری لیزری، شرایط فرق کرده است.

    «ماتیاس مارکلوند» محققی از دانشگاه فناوری چالمرز سوئد، بیان کرد: «آزمایش پیش‌بینی‌های نظری ما اهمیت بالایی برای محققان در دانشگاه چالمرز دارد، به ویژه در روش‌های جدید که فرصت‌های زیادی برای یادگیری و اندوختن اطلاعات وجود دارد. این آزمایش‌ها مبنایی برای تحقیقات لیزری در حوزه‌ی کوانتومی هستند.»

    در این آزمایش از لیزر جِمینی واقع در مرکز علم و فناوری انگلستان استفاده شد؛ این دستگاه می‌تواند پرتوهای فوق قدرتمند نور را در چند فِمتوثانیه منتشر کنند. در دیگر سوی این برخورد، پرتوی الکترونی با استفاده از پالس‌های لیزری و در قالب فرایندی موسوم به شتاب‌دارسازی لیزری، ارتقای سرعت داده می‌شود. وقتی پرتوی بسیار قوی از فوتون با الکترون‌هایی مواجه می‌شود که تا نزدیکی سرعت نور شتاب‌دار شده‌اند، این واکنش تابش به نیروی مهمی تبدیل می‌گردد.

    «آلک توماس» فیزیکدان دانشگاه لنکستر و دانشگاه میشیگان اظهار کرد: «نکته‌ی خارق العاده‌ای که همواره در این پدیده توجه مرا جلب می‌کند، این است که الکترون‌ها توسط این ورقه از نور متوقف می‌شوند که ضخامتش فوق‌العاده کم است.» این تغییر سرعت در نوری که ذرات نشر می‌کنند، مشهود است.

    «استوارت منگلز» محقق و نویسنده‌ی ارشد از کالج لندن گفت: «نتیجه‌ی واقعی زمانی به‌دست آمد که ما این تشخیص را با انرژی موجود در پرتو الکترونی پس از برخورد مقایسه کردیم. ما دریافتیم که این برخوردهای موفقیت‌آمیز انرژی کمتر از پیش‌بینی‌ها داشتند و بر شواهد قوی از واکنش تابش دلالت دارد.»

    دستیابی به مطابقت خوبی میان نظریه و آزمایش می‌تواند به نتایج خوبی منجر شود، به ویژه اگر خواهان درک چگونگی برهم‌کنش ذرات باردار با نور در شرایط بغرنج و پیچیده باشیم. در حال حاضر، نتایج به‌دست آمده حکایت از وجود واکنش تابش دارند، اما پژوهش‌های بیشتری برای کسب جزئیات کامل، مورد نیاز است. جای شکوه و گلایه نیست، اما لیزرهای بزرگتر می‌توانند کارگشا باشند.

    این مقاله تحقیقاتی در نشریه‌ی Physical Review X منتشر شده است.
     
    نوشته: مایک مک‌را
    ترجمه: منصور نقی‌لو - مجله علمی ایلیاد
    مطالب پیشنهادی
    مشاوره رایگان اخذ پذیرش و ویزای تحصیلی از دانشگاه های استرالیا،آمریکا،کانادا،انگلستان ، نیوزیلند و مالزی
    در صورتی که مایلید شرایط شما جهت ادامه تحصیل در دانشگاه های خارج از کشور، توسط مشاورین باتجربه و متخصص موسسه «ایلیاد بین‌الملل» ارزشیابی گردد، فرم مشاوره زیر را تکمیل نمایید. پس از دریافت اطلاعات، حداکثر طی دو روز کاری با شما تماس خواهیم گرفت. قابل توجه است که موسسه ایلیاد بین‌الملل دارای مجوز اعزام دانشجو از وزارت علوم ایران می‌باشند.