اندیشیدن تنها راه نجات

دانشمندان در یک آزمایش #سرعت_نور را ده‌هزار بار کاهش دادند.

دانشمندان قبلاً ثابت کرده بودند که سرعت نور را می توان در سناریوهای خاصی کاهش داد و یک مطالعه جدید روشی را برای دستیابی به آن نشان می دهد که می تواند یکی از مفیدترین رویکردها باشد.

محققان دانشگاه گوانگشی در چین می‌گویند که این روش می‌تواند برای محاسبات و ارتباطات نوری مفید باشد.

نوری که از خلاء فضا عبور می کند با یک سرعت حرکت می کند - 299792 کیلومتر  در ثانیه. با این حال، اگر میدان‌های الکترومغناطیسی زیادی مانند میدان‌های اطراف ماده معمولی را در مسیر آن پرتاب کنید، آن سرعت خارق‌العاده شروع به کاهش می‌کند.

بیشتر مواد شفاف سرعت نور را به اندازه کسری کم می کنند. این تغییرات در سرعت است که باعث می شود نور هنگام عبور از یک رسانه به رسانه دیگر خم شود. اما واقعاً ترمز کردن به مواد خاصی مانند کریستال های فوتونیک یا حتی گازهای کوانتومی فوق سرد نیاز دارد.

محققان در مقاله منتشر شده خود می نویسند: ما تصور می کنیم که کار ما یک جهت کاملاً جدید برای تحقق برهمکنش های فوق قوی نور-ماده در تراشه های نانوفوتونیکی ارائه می دهد.

روش جدید بر اساس آنچه به عنوان شفافیت القا شده از طریق الکترومغناطیسی (EIT) شناخته می‌شود، ساخته شده است، که از ذره‌ای از فریب لیزری هوشمندانه برای دستکاری الکترون‌های درون گازی که در خلاء ذخیره شده است استفاده می‌کند – که اساساً آن را از حالت مات به شفاف تبدیل می‌کند.

این بدان معنی است که نور لیزر می تواند از آن عبور کند، اما به دلیل نحوه دستکاری آن، سرعت آن نیز کاهش می یابد. این، آن را برای فیزیکدانان بسیار جالب می کند، اما این رویکرد همچنین به این معنی است که مقدار زیادی از نور و انرژی در طول مسیر از بین می رود.

برای کاهش این تلفات و بهبود کارایی کل سیستم، محققان برخی از اصول EIT در کنترل نور را در نظر گرفتند و ماده جدیدی برای کاهش سرعت نور طراحی کردند. این ماده نوعی فراسطح است - یک ساختار مصنوعی و دوبعدی با خواصی که در طبیعت متفاوت است.

متاسطح های طراحی شده توسط این تیم از لایه های بسیار نازک سیلیکون - مانند تراشه های محاسباتی امروزی - ساخته شده اند و نشان داده شده است که در نحوه نگهداری و انتشار انرژی (در این مورد، نور) بسیار بهتر از گزینه های موجود هستند.

بر اساس نتایج به دست آمده توسط محققان، نور را می توان بیش از ۱۰ هزار بار در این سیستم کاهش داد. در عین حال، اتلاف نور در مقایسه با سایر روش های قابل مقایسه بیش از پنج برابر کاهش می یابد.

کلید رویکرد جدید روشی است که ریزترین بلوک‌های ساختمانی متاسطح - معروف به متا اتم‌ها - قرار می‌گیرند. در این مورد، آنها اساساً به اندازه کافی نزدیک هستند تا با هم ادغام شوند، که به نوبه خود بر نحوه مدیریت نور هنگام عبور تأثیر می گذارد.

نتیجه نهایی این است که تمام این علم پیچیده کنترل بهتری بر نحوه حرکت نور است. از آنجایی که نور در همه چیز از اینترنت پهن باند گرفته تا محاسبات کوانتومی نقش کلیدی ایفا می کند، کاربردهای بالقوه زیادی وجود دارد.

این تنها راهی نیست که دانشمندان برای کاهش بیشتر سرعت نور پیدا کرده اند، فراتر از کند شدن طبیعی که در موادی مانند آب اتفاق می افتد، اما اثربخشی و مقیاس پذیری آن، آن را به گزینه ای امیدوارکننده برای مطالعه بیشتر تبدیل می کند.

محققان می گویند: با این یافته ها، مطالعه ما مسیر جدیدی را برای تنظیم جریان نور در فراسطح ها باز می کند.

این تحقیق در Nano Letters منتشر شده است.

ترجمه‌ی : یاس

https://www.sciencealert.com/scientists-slowed-down-light-by-10000-times-in-an-experiment




⚛ @AndisheKonim

اگر در #فضا به #سرعت_نور نزدیک شویم چه می‌بینیم ؟


⚛ @AndisheKonim

#فیلمبرداری از #سرعت_نور با ده تریلیون فریم بر ثانیه (FPS)

بر اساس قانون نسبیت انیشتین، سرعت نور به عنوان حدّ نهایی سرعت، در کیهان شناخته می‌شود. این سرعت با غلظت ماده‌ای که نور از آن عبور می‌کند نسبت عکس دارد. به این ترتیب بیشترین سرعت نور (حدّ نهایی سرعت در جهان) در محیط خلأ بوده و مقدار دقیق آن برابر ۲۹۹٬۷۹۲٬۴۵۸ متر بر ثانیه است. علت دقت این است که تعریف متر براساس سرعت نور و تعریف ثانیه بنا شده‌است.

سرعت نور در آب (نمونه فیلمبرداری شده) تقریبا برابر ۲۲۰ هزار کیلومتر بر ثانیه می‌باشد.




⚛ @AndisheKonim

ساخت #ابررسانایی که #سرعت
#رایانه_ها را صدها برابر بیشتر می‌کند.


فیزیکدان‌ها یک مدار ابررسانا ساخته‌اند که پیش از این ساخت آن ناممکن پنداشته می‌شد. 

دستیابی به ابررسانایی یک‌طرفه می‌تواند به این معنی باشد که ساخت مدارهای با اتلاف پایین و سرعت بالا امکان‌پذیر است و می‌تواند با چند صد برابر کردن سرعت الکترونیک بدون هیچ نوع اتلاف انرژی، تحولی شگرف در [حوزه] «محاسبات» (computing) پدید آورد.

ابررساناها با جریانی ساخته می‌شوند که بدون هیچ مقاومتی از درون سیم عبور می‌کند و این کار، ایجاد مانع در برابر جریان را تقریبا ناممکن می‌کند. ایجاد جریان فقط در یک جهت، حتی از این چالش نیز سخت‌تر است، اما چالشی است که برای رایانه‌ها لازم و ضروری است.

دانشیار مظهر علی که همراه با یک گروه تحقیقاتی در «دانشگاه صنعتی دلفت» بانی این کشف بوده‌ است، می‌گوید: «این فناوری که پیش از این تنها با استفاده از نیمه‌رساناها امکان‌پذیر بود، اینک قابلیت آن را دارد که بتواند با ابررساناهایی ساخته شود که از این جزء سازنده استفاده می‌کنند. این موضوع رایانه‌های سریع‌تررا نیز دربرمی‌گیرد، مانند رایانه‌هایی با سرعت تراهرتزی که ۳۰۰ تا ۴۰۰ برابر از رایانه‌هایی که اینک از آن‌ها استفاده می‌کنیم، سریع‌تر است.


این موضوع بر انواع کاربردهای مرتبط با جامعه و فناوری اثر خواهد گذاشت. اگر قرن بیستم قرن نیمه‌رساناها بود، قرن بیست و یکم ممکن است به قرن ابررساناها تبدیل شود.»

پژوهشگران بر پایه فلز نیوبیوم یک شبکه دوبعدی ساخته‌اند که قادر است یک «ابر جریان» بدون ولتاژ ایجاد کند که می‌تواند در محاسبات کوانتومی استفاده شود.

با این حال، هنوز زمان لازم است تا این [فناوری کشف شده] خود را به نسل بعدی فناوری برساند. این مواد برای ابررسانا بودن باید در دماهای سرد نگهداری شوند، و هرچند برخی از آن‌ها می توانند گرما را تحمل کنند، چنین چیزی تنها در فشارهای بالا ممکن است.

 دلیل آن این است که با عبور جریان الکتریکی از سیم، الکترون‌ها، در وضعیت معمول، با مقاومت مواجه می‌شوند که [این مقاومت] تبدیل به گرما می‌شود؛ هرچند، با رسیدن به دمای بسیار پایین، این مقاومت از نظر عملی صفر می‌شود. این بدان معنی است که احتمالا جریان می‌تواند بدون اتلاف، مداوم از سیم عبور کند.

دانشیار علی می‌گوید: «انجام این کار برای «مجموعه‌های سرور» (server farms) یا برای ابررایانه‌ها، هوشمندانه خواهد بود. درواقع، محاسبات متمرکز روشی است که امروزه جهان [بر اساس] آن کار می‌کند. تک تک محاسبات فشرده در تاسیسات متمرکز انجام می‌شوند که متمرکزسازی درآن، از نظر مدیریت توان [و] مدیریت گرما مزایای زیادی دارد.»

«زیرساخت‌‌های موجود را می‌توان بدون هزینه زیاد برای کار با الکترونیک مبتنی بر دیود جوزفسون (Josephson diode) سازگار کرد. در صورت غلبه بر چالش‌های مطرح شده در مسئله دیگر، احتمال کاملا جدی و عملی وجود دارد که متمرکزسازی و ابرمحاسبات متحول شود.»



⚛ @AndisheKonim

#سرعت #دگرگونش
زبان کلیپ انگلیسی بدون زیرنویس


در این آزمایش که در دانشگاه هاروارد انجام شده شاهد فرگشت خصیصه‌‌ی مقاومت به آنتی‌بیوتیک در باکتری #ای‌کولای در زمانی کوتاه هستیم. هر چه به میانه‌ ظرف کِشت باکتری نزدیک می‌شویم غلظت آنتی‌بیوتیک افزایش می‌یابد و محیط برای رشد باکتری‌ها نامناسب‌تر می‌شود. اما تنها طی یازده روز باکتری‌ها چنان خوب با غلظت بالای آنتی‌بیوتیک سازگار می‌شوند که شاهد رشد آنها در وسط ظرف هستیم. (در برخی از سوش‌ها نرخ جهش بالاتر است زیرا در مراحل بعدی نیز، وقتی رشد متوقف می‌شد، از همانجا سوش‌های جدیدی سربرآوردند. مهم‌تر آنکه ده‌ها سوش جهش‌یافته‌ی دیگر نیز در نقاط دیگر ایجاد شدند.نشانه‌ای از آنکه انجام تغییرات در جهان زیستی بسیار بیش از حد و با سرعت بالا انجام می‌شود) چنین آزمایش‌هایی شاید اندکی کمک کنند تا به درک بهتری از دگرگونش حیات برسیم. باید دو واقعیت را همزمان در نظر آوریم: نخست آنکه حدود چهار میلیارد سال از پیدایی حیات بر روی زمین می‌گذرد ؛ و دوم آنکه در زمانی یازده روزه شاهد این میزان از جهش‌ بوده‌ایم.



⚛ @AndisheKonim

#مستند #دگرگونش(#فرگشت)

کارگردان: Harry Prichett
سال تولید : ۲۰۰۸
کشور : ایالات متحده آمریکا
کمپانی تولید کننده : History Channel
تعداد اپیزود : ده بخش

هر بخش از این مجموعه، به یک بخش از اندام و ویژگی جانوران می‌پردازد که نحوه پیدایش و روند #دگرگونش(#فرگشت) آن را بیان می‌کند.

بخش نخست : سیستم #بینایی(#چشم)
بخش دوم : دستگاه #گوارش
بخش سوم : #آرواره
بخش چهارم : #پوست
بخش پنجم: #اندازه
قسمت ششم : #پرواز
بخش هفتم : #ارتباط
بخش هشتم : #زهر
بخش نهم : #سرعت
بخش دهم : #شکل_ظاهری



⚛ @AndisheKonim


👇👇👇

شناسایی دو‌ #سرعت
#صوت در #بهرام(#مریخ)

سرعت صوت در بهرام فرق میکند!

آزمایشگاه پیش‌رانش جت #ناسا اخیرا با انتشار ویدئویی کوتاه درباره سرعت صوت در بهرام توضیح داد.

نخستین تجزیه و تحلیل صداهای ضبط‌ شده توسط بهرام‌نورد #استقامت نشان می‌دهد که سرعت صوت در کره‌ی سرخ کمتر از زمین است. این سرعت همچنین برای صداهای با ارتفاع صوت پایین و بالا در نتیجه اتمسفر نازک بهرام و دی اکسید کربن متفاوت است.


خوانش ادامه‌ی نوشتار : 👉
خاستگاه : 👉




⚛ @AndisheKonim

#دگرگونش می‌تواند با
#سرعت بسیار بالایی اتفاق بیفتد.


پژوهشگران با مطالعه مگس‌های میوه نشان دادند تغییرات ژنتیکی در پاسخ به شرایط محیطی با سرعت بسیار بالایی اتفاق می‌افتد.
وقتی به فرگشت فکر می‌کنیم، اغلب به تغییرات آهسته و تدریجی فکر می‌کنیم که طی میلیون‌ها سال رخ می‌دهد. اگرچه پژوهش جدیدی نشان می‌دهد این فرایند می‌تواند به سرعت اتفاق بیفتد و تغییرات عمده‌ای را در طول یک سال در پاسخ به تغییرات فصلی ایجاد کند. مقاله‌ای که این پژوهش را توصیف می‌کند، ۱۸ مارس در مجله ساینس منتشر شد و تکامل را در مگس‌های میوه طی حدود ۱۰ نسل بررسی کرده است. هر نسل مگس‌ها کمتر از ۱۲ روز طول می‌کشد.
به‌گفته‌ی ست رودمن، استادیار دانشکده علوم زیستی در دانشگاه ایالتی واشینگتن و یکی از نویسندگان مقاله، درحالی‌که مگس‌های میوه عمر بسیار کوتاهی دارند و فاصله بین نسل‌های آن‌ها کم است، دگرگونش در موجودات با عمر طولانی‌تر نیز می‌تواند سریع‌تر از پیش‌بینی‌های گذشته، اتفاق بیفتد. او در مصاحبه با وب‌سایت ARS گفت: «در طول چند دهه گذشته، درک فزاینده‌ای از این موضوع ایجاد شده است که دگرگونش می‌تواند با سرعت نسبتاً بالایی اتفاق بیفتد.»
پژوهشگران برای مطالعه جدید، هزار مگس میوه را در ۱۰ محوطه بیرونی رها کردند. هریک از فضاها به‌خوبی با توری‌هایی محصور شده بود و هریک درخت کوچکی داشت تا شبیه زیستگاه‌های موجود در طبیعت باشد. مگس‌ها به مدت چهار ماه در آن محوطه‌ها حضور داشتند و همه رژیم غذایی یکسانی داشتند.
داشتن چندین محفظه امکان دنبال کردن چندین جمعیت را که در طول زمان در پاسخ به عوامل زیستی و عوامل غیرزیستی درحال دگرگونی هستند، فراهم می‌کند. در طول دوره آزمایش، تقریباً ده نسل مگس‌ وجود داشت و جمعیت به سرعت گسترش پیدا کرد. در اوج آزمایش، حداکثر یکصد هزار مگس میوه در هر محفظه وجود داشت.
پژوهشگران به‌طور دوره‌ای مگس‌ها را بررسی کردند تا متوجه شوند که ژن‌ها و ویژگی‌های حشرات چگونه درحال تغییر هستند. پژوهشگران ویژگی‌های مختلفی مانند موفقیت تولیدمثلی و مقاومت نسبت‌به گرما یا سرما را شناسایی کردند. آن‌ها برای اطمینان از این موضوع که ویژگی‌های تغییریافته ناشی از تغییرات ژنتیکی است، از هر محفظه ۲۵۰۰ تخم برداشتند و جمعیت‌های جدیدی برای سه نسل پرورش دادند تا پایدار بودن تغییرات مشاهده‌شده را بررسی کنند.
در هر نوبت بازرسی، تیم همچنین به‌طور تصادفی ۱۰۰ مگس میوه را از هر محوطه انتخاب کرد و کل ژنوم آن‌ها را توالی‌یابی کرد. ازآنجا که DNA تمام ۱۰۰ مگس میوه پیش از توالی‌یابی با هم مخلوط شده بود، تصویری از متوسط تغییرات ژنومی مگس‌ها به دست آمد. این روش ممکن است برخی از تفاوت‌هایی را که فراوانی آن‌ها کمتر است، شناسایی نکند.
در طول چهار ماه، پژوهشگران تغییر فراوانی برخی از واریانت‌ها را در ۶۰ درصد از ژنوم مگس‌ها مشاهده کردند که تغییر بسیار بزرگی است. البته، فقط بخش کوچکی از این‌ تغییرات، واریانت‌هایی را نشان می‌دهد که به علت تغییرات محیطی مورد انتخاب قرار گرفته‌اند. وقتی این واریانت‌ها انتخاب می‌شوند، فراوانی واریانت‌هایی که روی کروموزوم فاصله نزدیکی با آن‌ها دارند، نیز تغییر می‌کند.
پژوهشگران ‌توانستند نتیجه بگیرند که این تغییرات به‌جای اینکه حاصل رانش ژنتیکی باشند، تغییرات سازشی هستند، زیرا تغییرات مشاهده‌شده در جمعیت بیشتر محوطه‌ها رخ داده بود، نه اینکه فقط در یکی دو مورد ظاهر شده باشد. به‌گفته‌ی رودمن، سرعت تغییرات غیرمنتظره بود و نشان می‌داد مگس‌ها سریع‌تر از اندازه‌گیری‌های گذشته دگرگونش پیدا می‌کنند و با محیط خود سازگار می‌شوند.
رودمن خاطرنشان کرد، اگرچه مگس‌های میوه عمر کوتاهی دارند و به سرعت تولیدمثل می‌کنند، در گونه‌های دیگر نیز دگرگونش و سازگاری ممکن است سریع‌تر از تصور گذشته اتفاق بیفتد. او افزود، اگرچه مطالعه‌ی دگرگونش در موجوداتی که بیش از چند روز زندگی می‌کنند، بسیار دشوارتر است، اما دگرگونش می‌تواند با سرعت بسیار بالایی اتفاق بیفتد.



⚛ @AndisheKonim

تصور سفر با #سرعت_نور

تصور #سفر با #سرعت_نور می‌تواند به
طور همزمان هیجان انگیز و ترسناک باشد!


خاستگاه :
DIGIATO



⚛ @AndisheKonim

#سرعت سریع ترین #جانداران
جهان ، چند برابر #انسان است؟


⚛ @AndisheKonim

اگر #سرعت_نور کمتر بود چه
اتفاقاتی در انتظارمان بود؟

 

نور بالاترین سرعت را در جهان دارد. اما چه اتفاقی رخ می‌دهد اگر سرعت نور کمتر بود؟ آیا ممکن است با پدیده‌های عجیب و دور از ذهنی روبه‌رو شویم؟ در این مقاله به این پرسش پاسخ می‌دهیم


ادامه‌ی نوشتار :




⚛ @AndisheKonim

#نسبیت_خاص
زبان کليپ انگلیسی با زیرنویس پارسی

چگونه می توانیم #سرعت_نور را توصیف کنیم؟ آیا زمان و مکان مطلق هستند؟ چگونه #میون های #کیهانی موفق به رسیدن به زمین می شوند؟


⚛ @AndisheKonim

آیا می توان سریعتر از
#سرعت #نور حرکت کرد؟
زبان کليپ انگلیسی با زیرنویس پارسی


آیا این به معنای بازگشت به گذشته است؟
چه چیزی در این سرعت دقیق وجود دارد؟



⚛ @AndisheKonim

#سرعت #نور

فیزیکدانان احتمالا موفق به شکست سرعت نور شدند.


یک فوتون نور با سرعتی حدود ۳۰۰ هزار کیلومتر بر ثانیه حرکت می‌کند و در حالی که به نظر می‌رسد این قاعده هرگز نقض نمی‌شود، گونه‌های دیگری از نور وجود دارند که از این قوانین پیروی نمی‌کنند.

فیزیکدانان مدت‌هاست با سریع‌ترین پالس‌های نوری کار می‌کنند و سرعت آنها را افزایش یا کاهش می‌دهند، برای انجام چنین کارهایی آنها از گازهای اتمی سرد و الیاف نوری استفاده می‌کنند. دستکاری آنها شاید باعث افزایش سرعت ما در سفر به ستاره‌ها نشود اما می‌تواند به ما در رسیدن نوع جدیدی از فناوری لیزر کمک کند.

اکنون محققان آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور(Lawrence Livermore) در کالیفرنیا و دانشگاه روچستر(Rochester) در نیویورک این پالس‌ها را درون مجموعی از ذرات باردار با حرارت بالا قرار دادند و سرعت امواج نور را از یک دهم سرعت معمول نور به بیش از ۳۰ درصد سرعت نور افزایش دادند.

محققان با حذف الکترون‌ها از جریان‌ یون‌های هیدروژن و هلیوم به وسیله‌ی لیزر موفق به تغییر "سرعت گروه" پالس‌های نوری شدند. سرعت گروه، سرعتی است که بسته موج با آن سرعت در محیط منتشر می‌شود.
به طور نظری این آزمایش به توضیح فیزیک پلاسما کمک می‌کند و محدودیت‌هایی در دقت مدل‌های کنونی ایجاد می‌کند.

آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور مرکز برخی از قابل توجه‌ترین فناوری‌های لیزر جهان است.
این تحقیقات شاید نتواند به سفر سریع‌تر ما در فضا کمک کند اما این کشفیات ما را به آینده‌ای که آرزو داریم نزدیک‌تر  ‌می‌کند.

Sciencealert

This research was published in Physical Review Letters.




⚛ @AndisheKonim

تاثیرات #سرعت_نور بر انسان



⚛ @AndisheKonim

سفر با #سرعت_نور، تجربه‌ی نور از #زمان؛ مصاحبه‌ی پروفسور "نیل دگرس تایسون" و "ویلیام شتنر"


⚛ @AndisheKonim

#مستند آیا میتوان به #سرعت #نور رسید؟
دوبله شده به پارسی


⚛ @AndisheKonim