קיומם של חלקיקים קוונטיים אלמוות הוכח. חדשות הספרייה הטכנית בחינם

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

הוכיח את קיומם של חלקיקים קוונטיים אלמותיים

01.07.2019

אין שום דבר נצחי בעולם שסביבנו. לאנשים, לכוכבי לכת, לכוכבים, לגלקסיות ואולי ליקום כולו יש "תוחלת חיים" מסוימת. אבל מה שקורה בעולם הקוונטי המוזר לעתים קרובות אינו ממלא אחר הכללים הרגילים. ולאחרונה, מדענים גילו שסוגים מסוימים של קוואזי-חלקיקים הקיימים במערכות קוונטיות בתנאים מסוימים יכולים להתקיים כמעט ללא הגבלה. זה לא אומר שהמעין-חלקיקים האלה לעולם אינם מתכלים, אבל הם משוחזרים מיד, כמו "ציפור עוף החול מהאפר", מה שהופך אותם לחלוטין ל"אלמוות".

במבט ראשון, מה שתואר לעיל סותר ישירות את החוק השני של התרמודינמיקה, לפיו רמת האנטרופיה במערכת מבודדת יכולה רק לעלות. במילים אחרות, ניתן להרוס את העצמים הכלולים במערכת זו רק, אך לא להיווצר, על ידי שילוב עם אחרים של עצמים גדולים ומורכבים יותר. עם זאת, התנהגותם של עצמים במערכות קוונטיות כמעט ואינה מצייתת לחוק הרגיל, והקוואזי-חלקיקים שזוהו הם אישור ישיר לכך.

קוואזי-חלקיקים אינם חלקיקים כמו אלקטרונים או קווארקים במובן המסורתי. קוואזי-חלקיקים הם תוצאה של התרחשות של עירורי אנרגיה בסביבת קיומם, הנגרמת על ידי השפעות חשמליות או מגנטיות. ברוב המקרים, קוואזי-חלקיקים הם שני חלקיקים או יותר המחוברים זה לזה, שמתנהגים כחלקיק אחד גדול.

קוואזי-חלקיקים כוללים פונונים - תצורות נפרדות מאנרגיית הרטט של אטומים בסריג הגביש, פולארונים, שהם אלקטרונים הכלואים בענן הקיטוב של סריג הגביש.

במחקרם, מדענים ממכון מקס פלנק לפיזיקה מורכבת ומהאוניברסיטה הטכנית של מינכן התמקדו אך ורק במעין חלקיקים בעלי אופי גל, כמו פונונים, שעבורם פותחו מספר שיטות נומריות, שהפכו לבסיס הדמיית מחשב-על. תוֹכנָה. חישובים של מודלים מתמטיים הראו שכל החלקיקים באמת מתכלים, אבל חלק מהם מופיעים מיד שוב. ריקבון והופעתו של חלקיק מתרחשים מהר מאוד והם שלבים של תהליך נדנוד נוסף שיכול להימשך ללא הגבלת זמן.

וכפי שציינו פיזיקאים, מה שקורה לקוואזי-חלקיקים אינו מפר את החוק השני של התרמודינמיקה. מכיוון שהתנודות הן פונקציות גלים, במהלך תהליך זה מתרחשת התמרה מתמדת של אנרגיה לחומר ולהיפך, אשר "מוגנת" על ידי עקרון הדואליזם של החלקיקים הקוונטיים. והאנטרופיה של מערכת קוונטית במקרה זה אינה עולה או יורדת, אלא נשארת ברמה קבועה.

הגילוי הזה כבר איפשר למצוא הסברים לכמה דברים מוזרים. לדוגמה, בעולם יש חומר מגנטי Ba3CoSb2O9, שהוא מאוד יציב. ונראה שנקודת המפתח של יציבות זו היא הכמו-חלקיקים המגנטיים, המגונים, המופיעים שוב לאחר ריקבון שלהם. הדוגמה השנייה היא הליום, שהופך לנוזל על-נוזל בטמפרטורה הקרובה לאפס המוחלט. תכונה זו של הליום יכולה להיות מוסברת על ידי העובדה שהוא מכיל קוואזי-חלקיקים שעלולים להיות "אלמוותים" הנקראים רוטונים.

<< חזרה: תכונה חדשה של אור התגלתה 02.07.2019

>> קדימה: שיעורי מוזיקה תורמים להצלחה בלימודים 01.07.2019

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

קיומו של כלל אנטרופיה להסתבכות קוונטית הוכח 09.05.2024

מכניקת הקוונטים ממשיכה להדהים אותנו עם התופעות המסתוריות והתגליות הבלתי צפויות שלה. לאחרונה הציגו ברטוס רגולה ממרכז RIKEN למחשוב קוונטי ולודוביקו לאמי מאוניברסיטת אמסטרדם תגלית חדשה הנוגעת להסתבכות קוונטית והקשר שלה לאנטרופיה. להסתבכות קוונטית יש תפקיד חשוב במדע ובטכנולוגיה של מידע קוונטי מודרני. עם זאת, מורכבות המבנה שלו הופכת את ההבנה והניהול שלו למאתגרים. התגלית של רגולוס ולמי מראה שההסתבכות הקוונטית פועלת לפי כלל אנטרופיה דומה לזה של מערכות קלאסיות. תגלית זו פותחת נקודות מבט חדשות בתחום מדע וטכנולוגיה של מידע קוונטי, ומעמיקה את הבנתנו את ההסתבכות הקוונטית והקשר שלה לתרמודינמיקה. תוצאות המחקר מצביעות על אפשרות הפיכה של טרנספורמציות של הסתבכות, מה שיכול לפשט מאוד את השימוש בהן בטכנולוגיות קוונטיות שונות. פתיחת כלל חדש ... >>

מזגן מיני Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

הקיץ הוא זמן להירגעות ולנסיעות, אבל לעתים קרובות החום יכול להפוך את הזמן הזה לייסורים בלתי נסבלים. הכירו מוצר חדש מבית סוני - מזגן המיני Reon Pocket 5, המבטיח להפוך את הקיץ לנוח יותר עבור המשתמשים בו. סוני הציגה מכשיר ייחודי - המיני-מרכך Reon Pocket 5, המספק קירור הגוף בימים חמים. בעזרתו, המשתמשים יכולים ליהנות מקרירות בכל זמן ובכל מקום פשוט על ידי לענוד אותו על צווארם. מזגן מיני זה מצויד בהתאמה אוטומטית של מצבי פעולה, כמו גם בחיישני טמפרטורה ולחות. הודות לטכנולוגיות חדשניות, Reon Pocket 5 מתאים את פעולתו בהתאם לפעילות המשתמש ולתנאי הסביבה. משתמשים יכולים להתאים בקלות את הטמפרטורה באמצעות אפליקציה ייעודית לנייד המחוברת באמצעות Bluetooth. בנוסף, זמינים לנוחות חולצות טי ומכנסיים קצרים בעיצוב מיוחד, אליהם ניתן לחבר מזגן מיני. המכשיר יכול הו ... >>

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, ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

MAX44291 - מגבר הפעלה חדש עם רעש נמוך עם סחיפה בטמפרטורה נמוכה 10.02.2015

ה-MAX44291 הוא מגבר ההפעלה החדש של Maxim Integrated עם רעש נמוך (4,9 nV/vHz), מתח אופסט נמוך (125 µV) וסחיפה נמוכה (0,5 µV/°C) מבית Maxim Integrated. מאפייניו המטרולוגיים מאפשרים להשתמש בו בציוד מדידה תעשייתי, במערכות מדידה רפואיות שונות ובמכשירי מידע ומדידה.

ל-MAX44291 טווח מתחי אספקה רחב והוא יכול לפעול גם עם טווח חד-קוטבי של 4,5...36 V וגם עם דו-קוטבי +-2,25...+-18 V. למגבר התנגדות מוגברת להשפעות אלקטרוסטטיות (+- 8 קילוואט HBM) והגנה על תפס. פונקציית מתג מצב הספק נמוך מאפשרת לך להפחית באופן משמעותי את צריכת הזרם של המגבר ל-1 μA. רוחב הפס של ה-MAX44291 הוא 10 מגה-הרץ.

פונקציית ההספק הנמוכה, הביצועים המטרולוגיים המצוינים, החבילה המיניאטורית (uMAX), פלט מסילה למסילה הופכים את מגבר ההפעלה הזה למתאים הן ליישומי הספק נמוך כגון טכנולוגיית מדידה ניידת ומערכות מדידה תעשייתיות תובעניות. ליחס אות לרעש ומאפיינים מטרולוגיים.

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