האור המתערבל מאט. חדשות הספרייה הטכנית בחינם

חדשות מדע וטכנולוגיה, חידוש באלקטרוניקה
ספריה טכנית בחינם / עדכון חדשות

האור המתערבל מאט

30.03.2016

לפי תורת היחסות המיוחדת של איינשטיין, מהירות האור בוואקום היא קבוע פיסיקלי אוניברסלי השווה ל-299 מטר לשנייה. חוקרים מאוניברסיטת אוטווה גילו שאור מסתחרר נע ב-792% לאט יותר.

אור מעוות הוא גל אור שבו חזית האור אינה שטוחה, אלא מסתובבת בצורה מסוימת. במקרה הפשוט ביותר, הוא נראה כמו ספירלה, בדומה לחולץ פקקים - הוא לא רק מתפשט קדימה, אלא גם, כביכול, מסתובב סביב כיוון תנועתו. פיזיקאים אומרים שיש לו תנע זוויתי מסלולי. אם גוף תלוי בחופשיות סופג אור כזה, הוא יתחיל להסתובב.

אין לבלבל את תופעת פיתול האור עם הקיטוב המעגלי של האור, שבו חזית הגל שטוחה, ועם התפשטותו, כיוון השדה החשמלי מתהפך. זה מוזר שאלומת אור רגילה יוצרת נקודה על המסך, וקרן מפותלת יוצרת טבעת.

הפעם הראשונה שבה גילו החוקרים את האטת האור המתערבל הייתה כאשר קרן לייזר קונבנציונלית ואור עם עשרה סיבובים לא הגיעו לגלאי בו זמנית. אבל למדוד את עיכוב האלומה, שבניסויים נע בין עשיריות ל-23 פמט-שניות (10-15 שניות), התברר כמשימה קשה ביותר. מדענים השקיעו יותר משנה בפיתוח שיטה מתאימה המבוססת על אינטראקציה של קרן מסתחררת עם הקרן המקורית שעברה את קו ההשהיה.

האטת מהירות האור המתערבל בוואקום אינה מפריכה את תורת היחסות. מחברי העבודה מסבירים זאת בכך שהאור של מבנה מורכב שכזה סוטה מכיוון ההתפשטות הקצרה ביותר בין שתי נקודות ובכך עובר מרחק מעט יותר גדול.

אלומת האור המתערבלת הראשונה התקבלה ב-1995. הסיכויים לשימוש בו הן למטרות מדעיות והן למטרות מעשיות היו כה גדולות עד שפיזיקאים למדו במהירות כיצד להשיג אור מסתחרר ולשלוט בו. נכון להיום, אור מסתחרר משמש ככלי מחקר ברמת המיקרו, כדי לקודד ולהגביר את מהירות העברת המידע. זה יכול להיות מאוד שימושי ביצירת תקשורת קוונטית ומחשבים קוונטיים. לכן, האפקט הפתוח יכול להיות בעל חשיבות רבה.

<< חזרה: PC Connect Tech ESG501 מחוספס 30.03.2016

>> קדימה: טכנולוגיה של הדמיה תלת מימדית של תאים ורקמות מתחת לעור 29.03.2016

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

אנרגיה מהחלל עבור ספינת הכוכבים 08.05.2024

ייצור אנרגיה סולארית בחלל הופך לאפשרי יותר עם כניסתן של טכנולוגיות חדשות ופיתוח תוכניות חלל. ראש הסטארט-אפ Virtus Solis שיתף את החזון שלו להשתמש בספינת הכוכבים של SpaceX כדי ליצור תחנות כוח מסלוליות המסוגלות להניע את כדור הארץ. הסטארט-אפ Virtus Solis חשף פרויקט שאפתני ליצירת תחנות כוח מסלוליות באמצעות ספינת הכוכבים של SpaceX. רעיון זה עשוי לשנות באופן משמעותי את תחום הפקת האנרגיה הסולארית, ולהפוך אותו לנגיש וזול יותר. ליבת התוכנית של הסטארט-אפ היא להפחית את עלות שיגור לוויינים לחלל באמצעות Starship. פריצת דרך טכנולוגית זו צפויה להפוך את ייצור אנרגיה סולארית בחלל לתחרותי יותר עם מקורות אנרגיה מסורתיים. Virtual Solis מתכננת לבנות פאנלים פוטו-וולטאיים גדולים במסלול, באמצעות Starship כדי לספק את הציוד הדרוש. עם זאת, אחד האתגרים המרכזיים ... >>

שיטה חדשה ליצירת סוללות חזקות 08.05.2024

עם התפתחות הטכנולוגיה והשימוש המתרחב באלקטרוניקה, נושא יצירת מקורות אנרגיה יעילים ובטוחים הופך להיות דחוף יותר ויותר. חוקרים מאוניברסיטת קווינסלנד חשפו גישה חדשה ליצירת סוללות מבוססות אבץ בעלות הספק גבוה שיכולות לשנות את הנוף של תעשיית האנרגיה. אחת הבעיות העיקריות של סוללות נטענות מסורתיות על בסיס מים הייתה המתח הנמוך שלהן, שהגביל את השימוש בהן במכשירים מודרניים. אבל הודות לשיטה חדשה שפותחה על ידי מדענים, החיסרון הזה התגבר בהצלחה. כחלק מהמחקר שלהם פנו מדענים לתרכובת אורגנית מיוחדת - קטכול. התברר שזהו רכיב חשוב שיכול לשפר את יציבות הסוללה ולהגביר את יעילותה. גישה זו הובילה לעלייה משמעותית במתח של סוללות אבץ-יון, מה שהופך אותן לתחרותיות יותר. לדברי מדענים, לסוללות כאלה יש מספר יתרונות. יש להם ב ... >>

תכולת אלכוהול של בירה חמה 07.05.2024

לבירה, כאחד המשקאות האלכוהוליים הנפוצים ביותר, יש טעם ייחודי משלה, שיכול להשתנות בהתאם לטמפרטורת הצריכה. מחקר חדש של צוות מדענים בינלאומי מצא כי לטמפרטורת הבירה יש השפעה משמעותית על תפיסת הטעם האלכוהולי. המחקר, בראשות מדען החומרים ליי ג'יאנג, מצא כי בטמפרטורות שונות, מולקולות אתנול ומים יוצרות סוגים שונים של אשכולות, מה שמשפיע על תפיסת הטעם האלכוהולי. בטמפרטורות נמוכות נוצרים יותר אשכולות דמויי פירמידה, מה שמפחית את החריפות של טעם ה"אתנול" וגורם למשקה להיות פחות אלכוהולי. להיפך, ככל שהטמפרטורה עולה, האשכולות הופכים דמויי שרשרת יותר, וכתוצאה מכך טעם אלכוהולי בולט יותר. זה מסביר מדוע הטעם של כמה משקאות אלכוהוליים, כגון באייג'יו, יכול להשתנות בהתאם לטמפרטורה. הנתונים שהתקבלו פותחים סיכויים חדשים ליצרני משקאות, ... >>

גורם סיכון מרכזי להתמכרות להימורים 07.05.2024

משחקי מחשב הופכים לצורת בידור פופולרית יותר בקרב בני נוער, אך הסיכון הקשור להתמכרות למשחקים נותר בעיה משמעותית. מדענים אמריקאים ערכו מחקר כדי לקבוע את הגורמים העיקריים התורמים להתמכרות זו ולהציע המלצות למניעתה. במהלך שש שנים, עקבו אחר 385 בני נוער כדי לגלות אילו גורמים עלולים לגרום להם להתמכרות להימורים. התוצאות הראו ש-90% ממשתתפי המחקר לא היו בסיכון להתמכרות, בעוד ש-10% הפכו למכורים להימורים. התברר שהגורם המרכזי להופעת התמכרות להימורים הוא רמה נמוכה של התנהגות פרו-חברתית. בני נוער עם רמה נמוכה של התנהגות פרו-חברתית אינם מגלים עניין בעזרה ובתמיכה של אחרים, מה שעלול להוביל לאובדן הקשר עם העולם האמיתי ולהעמקת התלות במציאות מדומה שמציעים משחקי מחשב. בהתבסס על תוצאות אלה, מדענים ... >>

רעשי תנועה מעכבים את גדילת האפרוחים 06.05.2024

הצלילים שמקיפים אותנו בערים מודרניות הופכים נוקבים יותר ויותר. עם זאת, מעטים האנשים שחושבים כיצד הרעש הזה משפיע על עולם החי, במיוחד יצורים עדינים כמו אפרוחים שעדיין לא בקעו מהביצים שלהם. מחקרים עדכניים שופכים אור על נושא זה, ומצביעים על השלכות חמורות על התפתחותם והישרדותם. מדענים מצאו שחשיפה של אפרוחי יהלום זברה לרעש תנועה עלולה לגרום להפרעה חמורה בהתפתחותם. ניסויים הראו שזיהום רעש יכול לעכב באופן משמעותי את בקיעתם, ואותם אפרוחים שצצים מתמודדים עם מספר בעיות מקדמות בריאות. החוקרים מצאו גם שההשפעות השליליות של זיהום הרעש משתרעות על הציפורים הבוגרות. סיכויי רבייה מופחתים וירידה בפוריות מעידים על ההשפעות ארוכות הטווח שיש לרעש התנועה על חיות הבר. תוצאות המחקר מדגישות את הצורך ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

חלקיקים מגנטיים מזהמים את המוח 23.09.2016

חלקיקי מגנטיט - מינרל בעל תכונות מגנטיות - נמצאים לרוב באורגניזמים חיים, ובהקשר זה מדברים בדרך כלל על תחושה מגנטית: לכאורה, מגנטיט, הנע תחת פעולת שדה גאומגנטי, מגרה תאי קולטן, וכך בעלי חיים לומדים איפה הצפון, איפה הדרום, ואיפה הם בכלל. גם בגוף האדם יש מגנטיט: חלקיקים ממנו נמצאו במוח לפני כרבע מאה, ולאחרונה ג'ו קירשווינק, הגיאופיזיקאי במכון הטכנולוגי של קליפורניה שגילה את "מגנטיט אנושי", דיווח שגם המוח שלנו יכול לחוש שדה מגנטי.

עם זאת, למגנטיט יש חיסרון משמעותי - הוא ממריץ את הופעתן של מולקולות חמצון אגרסיביות הפוגעות בחלבונים תאיים, שומנים ו-DNA. מצד שני, ידוע שתכולה מוגברת של חלקיקי מגנטיט מתרחשת במוחם של חולי תסמונת אלצהיימר, וכי מגנטיט מגביר איכשהו את הרעילות של קומפלקסים חלבונים פתוגניים הנוצרים בתאי עצב במחלה זו. ויחד עם זאת, מאמינים שכל המגנטיט שלנו הוא ביוגני, כלומר נוצר על ידי הגוף עצמו באמצעות איזושהי תגובות ביוכימיות. ואז נשאלת השאלה האם חלקיקי מגנטיט באמת נחוצים לתחושה גיאומגנטית - אולי הם מצטברים רק בגלל שמתחילים כמה תהליכים פתולוגיים במוח, ומערכת העצבים לא יכולה להתמודד עם איסוף הפסולת המסוכנת.

עם זאת, הכל למעשה פשוט יותר: במאמר ב-PNAS כותבים חוקרים מאוניברסיטת לנקסטר שהמגנטיט שלנו עשוי להיות זיהום תעשייתי רגיל שנכנס למוח מהסביבה החיצונית. ברברה מאהר ועמיתיה מאוקספורד, אוניברסיטאות גלזגו, מנצ'סטר, אוניברסיטת מונטנה והאוניברסיטה האוטונומית הלאומית של מקסיקו סיטי ניתחו דגימות מוח שלאחר המוות שנלקחו מעשרות אנשים המתגוררים במקסיקו סיטי ומנצ'סטר. היה מגנטיט בדגימות, אבל לרוב זה לא נראה ביולוגי בכלל.

אם בתא נוצר חלקיק מגנטי, אז צורתו היא טטרהדרון או אוקטהדרון, אבל אלו שנמצאו במוח נראו מעוגלים, כדוריים. ננוספרות כאלה מתקבלות בחימום חזק - למשל, כאשר שורפים דלק במנועי מכוניות או פשוט על אש גלויה. היו קיימות גם טטרהדרות ואוקטהדרות ביוגניות, אבל עבור חלקיק ביוגני אחד היו לפחות מאה חלקיקים אביוגניים שנכנסו למוח מהסביבה החיצונית. לאורך הדרך נמצאו ברקמת העצבים חלקיקי פלטינה, ניקל וקובלט, שלא יכלו לחדור לגוף האדם משום מקום, מלבד מבחוץ.

גודלם של כל החלקיקים ה"חיצוניים" הוא כ-150 ננומטר, כך שהם מסוגלים בהחלט להיכנס למוח דרך האף ומסלולי עצב הריח. ידוע כי באוויר של ערים גדולות, ובמיוחד לאורך כבישים, עפים חלקיקי מגנטיט רבים, כך שהתושבים המקומיים יכולים לנשום בקלות "ננו-אבק מגנטי". לא ידוע אם זה נותן רגישות מיוחדת לשדה המגנטי; אבל באופן כללי, בהתחשב במה שנאמר לעיל לגבי הקשר בין מגנטיט למחלת אלצהיימר, השאלה היותר דחופה כאן היא כיצד להסיר או לנטרל חלקיקים שנכנסו למוח כדי שלא יהיה להם זמן לפגוע בתאי עצב.

ראה מלא ארכיון של חדשות מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר