تبلیغات
فیزیک دانشگاه شیراز - مطالب هفته دوم اسفند 1395
 
فیزیک دانشگاه شیراز
وَمَا خَلَقْنَا السَّمَاءَ وَالْأَرْضَ وَمَا بَیْنَهُمَا بَاطِلًا
درباره وبلاگ



مدیر وبلاگ : اسماعیل مخلصی
نظرسنجی
دوست دارید در کدام زمینه فیزیک فعالیت کنید؟








جمعه 13 اسفند 1395 :: نویسنده : اسماعیل مخلصی


فیزیک دانشگاه شیراز:

دانشمندان در LHC شواهدی برای پراکندگی نور توسط نور پیدا کرده‌اند که در آن، دو فوتون برهمکنش کرده و تغییر مسیر می‌دهند.

بر اساس الکترودینامیک کلاسیک، پرتوهای نور، بدون پراکندگی از هم عبور می‌کنند؛ اما در فیزیک کوانتومی، با وجود اینکه این پدیده، نامحتمل به نظر می‌رسد، پرتوهای نور می‌توانند توسط یکدیگر پراکنده شوند. یکی از قدیمی‌ترین پیشگویی‌های الکترودینامیک کوانتومی، این است که فوتونها (ذرات حامل نیروی الکترومغناطیس) می‌توانند بر هم اثر کرده و توسط یکدیگر، پراکنده شوند. این پدیده در محیطهای مختلف آزموده شده ولی تا قبل از این، مشاهده مستقیم آن میسر نشده بود.

در سال ۲۰۱۲، فیزیکدانان پیشنهاد کردند که این پدیده می‌تواند در برخورددهنده بزرگ هادرونی (LHC) در سرن مشاهده شود. پروتونهایی که تا نزدیک سرعت نور شتاب داده می‌شوند، یک میدان مغناطیسی خیلی قوی تولید می‌کنند. وقتی به‌جای پروتون از یون استفاده شود، این میدان، قوی‌تر هم می‌شود. زمانیکه دو یون از کنار هم عبور داده می‌شوند، دو فوتون توسط یکدیگر پراکنده می‌شوند، در حالیکه یونها بدون تغییر می‌مانند. دانشمندان دو فوتون کم انرژی با خصوصیات حرکتی ویژه و بدون فعالیت اضافی را در آشکارساز مشاهده می‌کنند.

فیزیکدانان در سال ۲۰۱۵ در آزمایش ATLAS، پراکندگی نور توسط نور را آزمودند و نتایج امیدوارکننده‌ای با دقت ۴٫۴σ بدست آوردند. مقدار σ، اهمیت آماری یک نتیجه علمی را نشان می‌دهد. فیزیکدانان معمولا فقط وقتی از واژه “کشف” صحبت می‌کنند که نتیجه‌ای با ۵σ پیدا کنند؛ در حالیکه ۳σ نشان‌دهنده‌ی مدرک جدید و قابل اهمیتی برای آن پدیده است. پراکندگی نور توسط نور ، سطح مقطع پراکندگی بسیار کوچکی دارد که نشان‌ می‌دهد این پدیده به‌ندرت رخ می‌دهد: به‌ازای هر ۴ میلیارد رویداد فقط ۱۳ نمونه از این دو فوتون مشاهده می‌شود.

از آنجایی که دانشمندان فقط تعداد کمی از این پراکندگی‌ها را مشاهده می‌کنند، دقت آماری نتایج آنها محدود است. محققان امیدوارند با راه‌اندازی مجدد LHC در اواخر سال ۲۰۱۸، بتوانند داده‌های بیشتری برای آزمودن دقیق‌تر این پدیده جمع آوری کنند. مطالعات بیشتر می‌تواند دریچه‌ی تازه‌ای رو به فیزیک جدید در LHC باز کند و شاید بتواند شواهدی برای فیزیک فرای مدل استاندارد ذرات فراهم کند؛ مثلا ذرات شبیه اکسیون (axion) که کاندیدی برای ماده تاریک هستند. نظریه‌های مختلف، پیش‌بینی کرده‌اند که پراکندگی نور توسط نور می‌تواند به چنین ذراتی، حساس باشند






نوع مطلب :
برچسب ها :
لینک های مرتبط :

محققان نشان دادند که طراحی سه بعدی جدید فراماده به طور نظری اولین ساختار برای رسیدن به محدوده نهایی سختی است. این فراماده که ایزومکس نام دارد دارای سختی زیاد، مقاومت بالا و در عین حال سبک است.

به گزارش کلیک، ماده ایزومکس نوعی فوم سخت است که شکل گیری ساختار سلول های آن تکرارشونده است. ساختارهای این چنینی در واقع نوعی ماده ناهمگون هستند یعنی از اجزای مختلفی ساخته شده اند با این تفاوت که ایزومکس دارای فضای خالی و هواست و این ماده در نوع خود سخت ترین ترکیبی است که تاکنون طراحی شده است.

هندسه ایزومکس به نحوی است که دارای بیشترین سختی در تمام جهات است.

اولین بار برگر در سال ۲۰۱۵ ، هنگامی که در حال جستجو برای یافتن ماده ای با بالاترین درجه سختی نسبت به سبکی آن بود، به طراحی ایزومکس پی برد.

هدف، جستجوی ساختار سه بعدی سلولی و تکرارشونده ای مانند کندوی عسل بود که دارای چگالی بسیار کم در حجم کل و بیشترین سختی و مقاومت باشد.

اکنون در مقاله جدیدی برگر و تیمش محاسبات جدیدی را در مدل سازی اولیه کامپیوتر انجام دادند که نشان می داد ساختار هندسی ایزومکس هنگامی که به وسیله نظریه Hashin Shtrikman bounds فرمول بندی می شود، به حد نهایی سختی می رسد.

بدیهی است که تعداد زیادی بازخوردهای مثبت در سال ۲۰۱۵ وجود داشت اما به نظر برخی دانشمندان تا زمانی که موضوعی در مجله ای با امتیاز کمتر کارشناسی شده نمی توان نسبت به آن اطمینان داشت.

ایزومکس هنوز ساخته نشده است اما آنچه که باعث می شود ماده از لحاظ نظری سخت باشد ترکیب دو شکل اولیه آن یعنی یک مثلث و یک صلیب است. با استفاده از این دو موتیف، سلول های تکرارشونده ایزومکس از تعداد زیادی هرم ساخته می شوند که به وسیله دیواره های درونی مستحکم می شوند.

طبق عقیده محققان دیوارهای متقاطع برای مقاومت در برابر نیروهای فشاری عمودی بسیار خوب هستند و از طرفی هرمی شکل بودن ماده باعث پایداری ماده می شود و در مقابل نیروهای عرضی از جهات مخالف مقاومت می کند.

در طراحی سلول های ایزومکس فضای خالی وجود دارد و این موضوع باعث می شود که این ماده با وجود مقاومت زیاد به طرز باورنکردنی سبک باشد. طبق نظر برگر این ماده کارآمدترین فوم در جهان است، زیرا دارای تقارن و نظم خاصی است و می توان گفت از لحاظ نظری دارای سختی زیادی است که هیچ ماده دیگری شبیه آن نیست.

گام بعدی این تیم بررسی پتانسیل این فراماده در جهان واقعی است.

با استفاده ار آنالیزهای آزمایشگاهی تیم می تواند مقاومت فیزیکی ایزومکس را در آزمایشگاه بررسی کند، همچنین تیم با بررسی فرایندهای تولید این ماده می تواند ساختاری موثر از این ماده را تولید کند.

هنگامی که این ماده ساخته شد تیم قصد دارد آن را در هر چیزی از انواع جدید مواد بسته بندی گرفته تا دستگاه های پروتز سبک وزن استفاده کند.

درواقع این ماده فوق سبک بهترین عایق حرارتی و مانع نفوذ صدا خواهد بود و کاربردهای مختلفی در ساختارهای هوافضا، اتومبیل های سبک وزن و در تعداد زیادی از ماشین های رباتیک به خصوص انواع موبایل دارد که خود حامل برق هستند.





نوع مطلب :
برچسب ها :
لینک های مرتبط :


آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :