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

تصور سفر با #سرعت_نور

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


خاستگاه :
DIGIATO



⚛ @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

تاثیرات #سرعت_نور بر انسان



⚛ @AndisheKonim

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


⚛ @AndisheKonim

سفر با #سرعت_نور از #زمین تا #سیارات و نقاط مختلف جهان چقدر طول می کشد. 😐


⚛ @AndisheKonim

#سرعت_نور

چرا سرعت نور به عنوان مرز سرعت کیهان در نظر گرفته می‌شود؟


یکی از اصطلاحات اساسی نظریه‌ی نسبیت، وجود سرعتی ثابت است و آن سرعتی است که برای تمامی مشاهده‌کنندگان یکسان است. اجزای با جرم سکون همچون فوتون‌های نور در خلاء با سرعت ثابت حرکت می‌کنند. این در واقع انگیزه‌ی پشت نظریه‌ی ماکسول است. نظریه‌ی الکترومغناطیس ماکسول که در دهه‌ی ۱۸۶۰ منتشر شد، سرعتی ثابت برای تابش‌های الکترومغناطیسی پیش‌بینی کرد که با این که پرتوی نور بسته به این‌که به سمت آن می‌دویم یا از آن دور می‌شویم، سریع‌تر یا کندتر است در تضاد است.


توجه داشته باشید که در اینجا از سرعت ثابت استفاده کرده‌ایم نه سرعت نهایی و تمام چیزی که این نظریه بیان می‌دارد این است که این سرعت ثابت است؛ اما این گفته پیامدهایی نیز دارد. اولین پیامد آن است که چارچوب مرجع مشاهده‌گری که با این سرعت حرکت کند، وجود ندارد. مشاهده‌گر همواره نسبت به خود در حالت پایه قرار دارد؛ اما اگر با سرعت ثابت در چارچوبی مرجع حرکت می‌کرد، در همه‌ی چارچوب‌های مرجع از جمله چارچوب خودش با همان سرعت حرکت می‌کرد. این یک تناقض است. بنابراین فرض وجود چنین مشاهده‌گری نقض می‌شود.


پیامد دوم این است که تبدیل سرعت پیوسته‌ای برای تبدیل چارچوبی مرجع کندتر از سرعت ثابت به یک چارچوب مرجع سریع‌تر از سرعت ثابت، وجود ندارد و این بدان معناست که نه رسیدن به سرعتی سریع‌تر از سرعت نور در خلاء امکان‌پذیر است و نه برای مشاهده‌گری که  در این سرعت‌ها در حال حرکت است چارچوب پایه‌ای وجود دارد.


نظریه‌ی نسبیت احتمال وجود ذرات بنیادی که سریع‌تر از سرعت نور حرکت می‌کنند را رد نمی‌کند. برای این ذرات حتی نامی هم وجود دارد؛ این ذرات را «تاکیون» می‌نامند. ما تاکنون قادر به مشاهده‌ی تاکیون‌ها نبوده‌ایم و احتمالاً این چیز خوبی است؛ چرا که وجود آنها به معنای «نقض شدن علیت» و ممکن است آن را به‌عنوان یک کل ناپایدار سازد. در واقع این دقیقاً همان اتفاقی است که اعتقاد داریم در جهان داغ اولیه اتفاق افتاده است؛ میدان هیگز در جهان اولیه به‌عنوان میدان تاکیونی پدید آمد و ویژگی‌های آن باعث شد که تمام کیهان به حالتی جدید تنزل یابد. در این حالت جدید، دیگر تاکیونی وجود نداشت؛ اما به جای آن قوانین آشنای فیزیک کنترل را به دست گرفته و به اتم‌ها، ملکول‌ها، شیمی، زندگی و نهایتاً ما زندگی بخشیدند. 

خاستگاه :

https://www.forbes.com/sites/quora/2017/03/13/why-is-the-speed-of-light-considered-the-cosmic-speed-limit/?s=WhoaScience



⚛ @AndisheKonim

#سرعت_نور بالاترین سرعت شناخته شده در جهان ماست.
بعضی معتقدند #سرعت_تاریکی از نور بیشتر است، و اینگونه استدلال می‌کنند که قبل از اینکه نور به یک مکان برسد، تاریکی از قبل در آنجا حضور دارد و منتظر رسیدن نور است پس سرعت تاریکی بیشتر است!
این استدلال از نظر علمی نمی‌تواند درست باشد چرا که تناقضی با #علت و #معلول به وجود می‌آورد، تاریکی فقط به معنای نبودن فوتون‌های نوری است و اگر از قبل در جایی حضور دارد منتظر نور نیست، بلکه وجود آن فقط به علت نبودن نور می‌باشد.

⚛ @AndisheKonim

اگر شخصی با ۹۹ درصدِ #سرعت_نور حرکت کند زمان برای او ۷ برابر کندتر از شخصی می‌گذرد که او را مشاهده می‌کند بدین معنی که اگر این شخص با این سرعت به ستاره‌ای در فاصلهٔ ۷ سال نوری سفر کند، زمانی که برای او سپری می‌شود ۱ سال خواهد بود درحالیکه برای ناظر روی زمین ۷ سال تمام خواهد گذشت.
حال اگر همان شخص سرعت خود را به ۹۹.۹۹۹ درصدِ سرعت نور برساند، به ازای #هر_سال برای این شخص، ۲۲۳ سال برای ساکنین زمین می‌گذرد!
برای کُند شدن زمان نیاز نیست که به سرعت نور برسید بلکه به همان نسبت که سرعت شما به سرعت نور نزدیک‌تر می‌شود، #تاخیر_زمان نیز بیشتر خواهد شد.

@AndisheKonim
⚛

چرا ما نمی‌توانیم با #سرعت_نور و در زمان سفر کنیم؟
طبق قانون #نسبیت انیشتین دو نوع جرم برای یک جسم وجود دارد، جرم در حال سکون و جرم در حال حرکت، از آنجاکه انرژی دارای جرم است هر قدر شما سریعتر حرکت کنید جرم شما بیشتر خواهد شد.
جرم درحال سکونِ #نور صفر است به همین دلیل می‌تواند تا محدوده سرعت کیهانی حرکت کند. بنابر این هر جسمی که جرم درحال سکون آن غیر صفر باشد، نمی‌تواند با سرعت نور حرکت کند زیر #بینهایت انرژی نیاز است تا آن را به این سرعت کیهانی برساند.
به همین دلیل ما هرگز نمی توانیم با سرعت نور و در #زمان سفر کنیم.

@AndisheKonim
⚛