کشف ذره «دیو»؛ کلید حل معمای ابررساناها
تاریخ انتشار: ۲۷ مرداد ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۸۴۸۷۴۲۰
ایتنا - تقریبا ۷۰ سال پس از پیش‌بینی وجود ذره «دیو»، اینک دانشمندان این ذره را درون یک ابررسانا مشاهده کردهاند. کشف این ذره می‌تواند به حل معمای نحوه کار ابررساناها کمک کند.
«دیو پاینز» ذره‌ای شفاف و بدون بار است که درون نمونه‌ای از ابررسانایی به نام «استرانسیوم روتنات» کشف شده است. این ذره، گونه‌ای پلاسمون محسوب می‌شود.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
به گزارش ایتنا و به نقل از ایندیپندنت، نظریه‌پردازان بر این باورند که پلاسمون‌ها احتمالا ابررسانا شدن مواد را ممکن می‌کنند. اگر فیزیکدانان بتوانند دریابند که این فرایند چگونه کار می‌کند، خواهند توانست از «دیو پاینز» برای ساخت ابررساناهایی استفاده کنند که در دمای عادی اتاق کار می‌کنند. این همواره یکی از رویاهای دیرینه فیزیک بوده است و دانشمندان از سال‌ها پیش در آرزوی ساخت وسیله‌ای بوده‌اند که انتقال انرژی الکتریکی را بدون اتلاف ممکن کند. نتایج یافته‌های پژوهشگران، ۹ اوت در مجله «نیچر» منتشر شده است.
پیتر آبامونته، استاد فیزیک در دانشگاه اربانا-شمپین در ایالت ایلینوی، می‌گوید که وجود این ذرات از مدت‌ها قبل به لحاظ نظری پیش‌بینی شده بود، اما دانشمندان تجربی هرگز احتمال وجود آن را بررسی نکرده بودند. او می‌گوید: «در واقع، ما حتی آن را جست‌وجو هم نکرده بودیم. اما مشخص شد که دقیقا کار درستی انجام می‌دهیم و آن را پیدا کردیم.»
دیوید پاینز نخستین بار در ۱۹۵۶ پیش‌بینی کرده بود که این ذره که آن را «دیو» نامید، زمانی که دو مجموعه الکترون در نوارهای انرژی مختلف، دو پلاسمون را تشکیل می‌دهند، در داخل فلزات خاصی پدیدار می‌شود. اگر این پلاسمون‌ها هماهنگی با یکدیگر را از دست بدهند، به صورتی که برآمدگی‌های یکی با فرورفتگی‌های دیگری هماهنگ شود، ممکن است تا حدودی از بین بروند.
برای تشکیل یک پلاسمون در کل ماده، معمولا به دماهای بسیار خاصی نیاز است، اما پاینز استدلال کرد که پلاسمون ترکیبی جدید او، که بدون جرم و از نظر بار الکتریکی خنثی است و اجزای خود را از ترکیب انرژی‌ها می‌گیرد، ممکن است بتواند در دمای عادی اتاق نیز پدید آید. او ذره فرضی خود را که دارای «حرکت الکترونی مشخص» است، «دیو» (demon) نامید. اما فقدان جرم و بار این ذره، کشف آن را دشوار کرده بود.
فیزیکدانان برای یافتن ذره «دیو»، الکترون‌هایی را به «استرانسیوم روتنات» بلوری‌شده شلیک کردند و انرژی آنها را با برگشت الکترون‌ها اندازه گرفتند. دانشمندان از این طریق، تکانه موج پلاسمای درون ماده را نیز محاسبه کردند.
شبه‌ذره‌ای که دانشمندان در درون «استرانسیوم روتنات» کشف کردند، با پیش‌بینی حالت الکترونیکی بدون جرم همخوانی داشت. آزمایش‌های بعدی، کشف اولیه پژوهشگران را تایید، و آنها را مطمئن کرد که «دیو پاینز» را کشف کردهاند.
علی حسین که اینک فیزیکدان شرکت فناوری کوانتومی «کوانتینیوم» است، می‌گوید که در آغاز نمی‌دانستند که این ماده چیست. به گفته او، ذرات «دیو» در جریان اصلی ظاهر نمی‌شوند. او می‌گوید که اعضای تیم تحقیقاتی پس از این کشف، نخست به آن می‌خندیده‌اند، اما زمانی که به تدریج احتمالات مختلف را رد کردند، به این گزینه مشکوک شدند که احتمالا ذره دیو پیدا شده است.
به گفته نویسندگان این مقاله، بررسی‌های بیشتر در فلزات دیگر، می‌تواند مبانی بنیادین را در خصوص نحوه عملکرد ابررساناها کشف کند. نظریه استاندارد که «بی‌سی‌اس» نامیده می‌شود، نشان می‌دهد که ابررسانا، زمانی پدیدار می‌شود که امواج صوتی در مقیاس کوانتومی، معروف به «فونون»ها، الکترون‌ها را به صورت جفت‌هایی که جفت‌های کوپر نامیده می‌شوند، به جنبش در‌آورند و اساسا رفتار آنها را به رفتار یک ابرشاره تغییر دهند.
به گفته دانشمندان، این احتمال وجود دارد که «دیو پاینز» در به حرکت درآوردن و هل دادن الکترون‌ها به سوی یکدیگر دخیل باشد، و از این کشف می‌توان در شناخت ابررساناها، و نیز به منظور ساخت ابررساناهای بهتر، استفاده کرد.
منبع: ايتنا
کلیدواژه: ابررسانا تراشه کوانتوم الکترون ها پیش بینی
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.itna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ايتنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۸۴۸۷۴۲۰ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
(عکس) یک اورانگوتان زخمی با گیاه دارویی خود را درمان کرد!
دانشمندان می‌گویند یک اورانگوتان سوماترایی در اندونزی که گونه او زخم بزرگی برداشته بود از یک خمیر تهیه شده از یک گیاه برای درمان خود استفاده کرده است.
این اولین بار در حیات وحش است که دیده می‌شود یک موجود برای معالجه جراحت از گیاهان دارویی استفاده می‌کند.
محققان راکوس را هنگام مالیدن این ماده به صورت دیدند، و بعد از یک ماه متوجه شدند که زخم کاملا ترمیم شده است.
دانشمندان می‌گویند که این رفتار ممکن است از یک جد مشترک انسان و گونه‌های نزدیک به آن شامل شامپانزه، گوریل و اورانگوتان نشات گرفته باشد.
دکتر ایزابلا لامر، از موسسه ماکس پلانک آلمان و نویسنده اصلی این مطالعه، گفت: «این‌ها نزدیکترین بستگان ما هستند و این حادثه بار دیگر موید شباهت‌هایی است که به هم داریم. در واقع شباهت‌های ما بیش از تفاوت‌های ماست.»
در ژوئن ۲۰۲۲ یک تیم از محققان در پارک ملی گونونگ لوسر در اندونزی، راکوس را با زخم بزرگی روی گونه‌اش مشاهده کردند.
تصور می‌شود که این زخم ناشی از نبرد با یک اورانگوتان نر دیگر بوده باشد.
آنها بعد راکوس را درحال جویدن ساقه و برگ‌های گیاهی به نام «آکار کونینگ» مشاهده کردند که دارای خواص ضدتورمی و ضدباکتریایی است، که مردم محل هم از آن برای معالجه مالاریا و دیابت استفاده می‌کنند.
او برای هفت دقیقه مکررا این ماده را به گونه خود مالید تا اینکه کاملا زخم را با آن پر کرد. او همچنین برای ۳۰ دقیقه مشغول خوردن این گیاه بود.
به نظر می‌رسد که که خمیر و برگ‌ها موثر بوده باشند. محققان شاهد بودند که عفونت بعد از پنج روز خوب شد و زخم بسته شد.
دانشمندان نتیجه‌گیری کردند که راکوس می‌دانست این گیاه خواص دارویی دارد، چون اورانگوتان‌ها به ندرت این گیاه ویژه را مصرف می‌کنند و همین طور به دلیل مدت طولانی استفاده از آن.
دکتر لامر توضیح داد: «او مکررا خمیر را به صورت مالید، و بعد هم گیاه را مستقیما به صورت خود مالید. برای کل این فرآیند وقت قابل توجهی صرف کرد. برای همین فکر می‌کنیم که آگاهانه چنین کرد.»
به گفته محققان راکوس همچنین خیلی بیش از معمول استراحت کرد، برای بیش از نصف روز، که نشان می‌دهد سعی داشت بعد از جراحت بهبود پیدا کند.
دانشمندان از قبل می‌دانستند که میمون‌های درشت‌اندام از دارو برای درمان خود استفاده می‌کنند.
بیولوژیست جیل گودال در دهه ۱۹۶۰ شاهد وجود برگ کامل در مدفوع شامپانزه بود، و سایرین گزارش کردند که این حیوانات برگ‌های دارای خواص پزشکی را قورت می‌دهند.
اما آنها هرگز ندیده بودند که یک حیوان در حیات وحش گیاه را به زخم خود بمالد.
بعد از یک ماه گونه راکوس کاملا خوب شده بود
سایر اخبار
تداوم بارندگی‌ها در کشور / دمای هوا در بعضی مناطق کاهش می‌یابد