درهم تنیدگی ساعت های کوانتومی از طریق گرانش


درهم تنیدگی ساعت های کوانتومی از طریق گرانش

نوشتهاز سوی stanly در يكشنبه 22 اسفند 1395 - 13:15

درهم تنیدگی ساعت های کوانتومی از طریق گرانش: وقتی زمان، تار می‌شود!



وقتی زمان را اندازه‌گیری می‌کنیم، معمولا فرض می‌کنیم که ساعت‌ها روی فضا-زمان اثر نمی‌گذارند. فرض دیگر ما این است که می‌توان زمان را با دقت بی‌نهایت در نقاط نزدیک به هم در فضا اندازه‌گیری کرد. اما حالا فیزیکدانان دانشگاه وین اتریش با ترکیب مکانیک کوانتومی و نظریه نسبیت عام اینشتین، نشان داده‌‌اند که یک حد بنیادی در اندازه‌گیری زمان وجود دارد و درهم تنیدگی ساعت های کوانتومی از طریق گرانش موجب تاری زمان می‌شود. هرچه ساعت دقیق‌تری داشته باشیم، تارشدگی (یا به عبارت مات شدگی) بیشتری در جریان زمان اندازه‌گیری شده توسط ساعت‌های همسایه ایجاد خواهد شد؛ در نتیجه زمانی را که با ساعت‌ها تعیین می‌کنیم، دیگر به‌خوبی تعریف نمی‌شود. نتایج این پژوهش سه روز پیش در ژورنال Proceedings of the National Academy of Sciences آمرریکا منتشر شد.

در زندگی ماکروسکوپی و روزمره‌مان قادریم ویژگی‌های یک شی را با هر دقت دلخواهی تعیین کنیم، اما در مکانیک کوانتومی، اصل عدم قطعیت هایزنبرگ حاکم است که می‌گوید یک حد بنیادی برای دقت اندازه‌ گیری جفت‌ ویژگی‌های فیزیکی مانند انرژی و زمان (یا مکان و اندازه حرکت) یک ساعت وجود دارد. هرچه ساعت، دقیق‌تر باشد (یعنی زمان دقیق‌تر)، عدم قطعیت در انرژی هم بیشتر می‌شود. این عدم قطعیت، زمانی مهم می‌شود که نظریه نسبیت عام اینشتین را وارد ماجرا کنیم. نسبیت عام، پیش‌بینی می‌کند جریان زمان در حضور اجرام یا منابع انرژی تغییر می‌‌کند که به آن، اتساع زمان گرانشی می‌گویند. این اثر باعث می‌شود تا زمان در نزدیکی یک جسم با انرژی زیاد، در مقایسه با شی‌ای با انرژزی کمتر. آهسته‌تر شود.

تصویر ایده‌آل فضا-زمان در نسبیت عام که هر ساعت را در هر نقطه از فضا قرار می‌دهد. هرساعت بدون تاثیر بر ساعت‌های مجاور و در بازه‌های زمانی مساوی، تیک‌تاک می‌کند. اما زمانیکه مکانیک کوانتومی و نسبیت عام باهم درنظرگرفته می‌شوند، این تصویر دیگر درست نیست! زیرا ساعت‌ های درهم تنیده از طریق گرانش، بر هم تاثیر گذاشته و یکدیگر را مختل می‌کنند؛ بنابراین عقربه‌ی ساعت‌ها، تار می‌شود!
تمام ماجرای این پژوهش، ترکیب این اصول از مکانیک کوانتومی و نسبیت عام بود. دانشمندان، اثر جدیدی را در ارتباط این دو نظریه بنیادی با یکدیگر پیدا کردند. مکانیک کوانتومی می‌گوید اگر ما یک ساعت بسیار دقیق داشته باشیم، عدم قطعیت انرژی آن، بسیار بزرگ خواهد بود. از طرفی نسبیت عام نیز می‌گوید، عدم قطعیت بیشتر در انرژی، باعث عدم قطعیت بیشتر در جریان زمانی ساعت‌های همسایه خواهد شد. با قرار دادن این استدلال‌ها در کنار هم، محققان نشان دادند ساعت‌هایی که در کنار یکدیگر چیده شده‌اند، به‌ناچار یکدیگر را مختل کرده و در نتیجه باعث می‌شوند تا یک جریان مات یا تار از زمان ایجاد شود (درهم تنیدگی ساعت های کوانتومی). این محدودیت ما در اندازه‌گیری زمان، جهانی است، به طوری‌که مستقل از مکانیسم بنیادی ساعت‌ها یا ماده‌ای است که از آن ساخته شده‌اند. این پژوهش نشان می‌دهد که با کنارهم گذاشتن مکانیک کوانتومی و نسبیت عام، باید ایده‌هایمان در مورد ماهیت زمان را مورد بازنگری قرار دهیم…
تصویر

منبع: http://www.deeplook.ir/%D8%AF%D8%B1%D9% ... %85%DB%8C/
نماد کاربر
 
سپـاس : 192

ارسـال : 344


نام: م.گ
سن: 16 سال
شهر: کی اف
نام نویسی: 94/10/25

مرد

بازگشت به مقالات كاربران

چه کسی هم اکنون اینجاست ؟

کاربرانی که در این تالار هستند: بدون کاربران عضو شده و 4 مهمان