مشاهده اولین ناهنجاری گرانشی بر روی زمین

[ad_1]

به گزارش بیگ بنگ به نقل از ایسنا، زمانی که عمر کیهان تنها چند میکروثانیه بود، یک ماده مایع عجیب به نام “QGP” وجود داشته که مجموعه‌ای از اثرات کوانتومی غیرمعمول را نشان می‌دهد. حالا برای اولین بار محققان یک انحراف گرانشی را در مواد زمینی مشاهده کرده‌اند. دنیای فیزیک کلاسیک با قوانین حفاظت تعریف می‌شود و بیان می‌کند که در اندازه‌گیری انرژی یا جرم در یک سیستم، حتی در صورت تغییر شکل هیچگاه مقدار تغییر نمی‌کند. اما مواد عجیب و غریب مثل “QGP” می‌تواند اثراتی کوانتومی بروز دهد که این قوانین را نقض کند.

تصور می‌شد بیگ بنگ یا شتاب دهنده‌های پر انرژی که این مواد عجیب در آنها ذوب شده‌اند، تنها مکان‌هایی باشند که چنین پدیده‌های کوانتومی در آن رخ می‌دهد. اما اکنون دانشمندان آی‌.بی‌.ام یک اثر کوانتومی موسوم به ناهنجاری (انحراف) محوری-گرانشی را در مواد تازه کشف‌ شده که “نیمه رسانای ویل” ( Weyl semimetals) نام دارند، مشاهده کرده‌اند.

الکترون‌ها در این کریستال‌ها با توجه به جهت گردششان به دو دسته تقسیم می‌شوند و به طور معمول تعداد الکترون‌ها از هر نوع، برابر است. اما زمانی که محققان برای شناخت چگونگی انحراف گرانشی، شرایط را در یک میدان گرانشی شبیه‌سازی کردند، دریافتند که انحرافات کوانتومی در تقارن با الکترون‌ها موجب تغییر الکترون‌ها از نوعی به نوع دیگر و بالعکس می‌شود.

این اولین بار است انحرافات گرانشی تحت شرایط طبیعی زمین مشاهده می‌شود. “کارل لند اشتاینر”، یکی از نویسندگان این مقاله می‌گوید: این یک کشف فوق‌العاده هیجان انگیز است. ما می‌توانیم به وضوح نتیجه‌گیری کنیم که همان شکاف در تقارن را می‌توان در هر سیستم فیزیکی یافت؛ چه در ابتدای جهان رخ داده باشد، چه در حال حاضر و درست در همین جا بر روی زمین. “نیمه‌رسانای ویل” به شکل کریستال جامد است.

“یوهانس گوت”، سرپرست نویسندگان این مقاله می‌گوید: برای اولین بار ما به صورت تجربی‌ این انحراف کوانتومی اساسی را بر روی زمین مشاهده کردیم که برای شناخت بیشتر ما از کیهان بسیار مهم است. اکنون ما می‌توانیم دستگاه‌های حالت جامد مبتنی بر این ناهنجاری را ایجاد کنیم که تاکنون مورد توجه قرار نگرفته است تا به طور بالقوه از بعضی از مشکلات موجود در دستگاه‌های الکترونیکی کلاسیک مانند ترانزیستورها جلوگیری شود. این پژوهش در مجله Nature منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: newatlas.com

[ad_2]

لینک منبع

تاریخچه کوتاه کیهانی: از بیگ بنگ تا حیات در زمین

[ad_1]

بیگ بنگ: آیا به جدول زمانی از جهان از زمان بیگ بنگ تا زمان حال حاضر علاقه مند هستید؟  از ابتدای آغاز کیهان تاکنون، اتفاقات بسیاری رخ داده است، و بسیاری از آن چند ثانیه اول شکل گیری زمان اتفاق افتاده اند. در این مقاله، به برخی از نکات برجسته تاریخ ۱۳٫۸ میلیارد سالۀ کیهان ما اشاره می شود:

حدود ۱۳٫۸ میلیارد سال پیش

بیگ بنگ در حدود ۱۳٫۸ میلیارد سال پیش رخ داده است. جهان به طور ناگهانی از یک نقطۀ کوچک منبسط شد و گسترش یافت. این فرایند، فضا –زمان و همه چیزهایی که جهان تا به حالا داشته است، مانند ماده و انرژی را تولید کرد.

بلافاصله پس از بیگ بنگ

یک میلیونم ثانیه پس از بیگ بنگ، جهان به گسترش ادامه داد، اما نه به همان سرعت قبل. از تراکم جهان پس از بیگ بنگ کاسته شد و خنک تر شد. نیروهای طبیعت شکل گرفتند، ماده شگل گرفت، ذرات تشکیل دهنده کوارک، لپتون، فوتون و نوترینوها شکل گرفتند. در این زمان جهان به اندازه یک خربزه است. کوراک ها برای تشکیل فوتون و نوترینو ترکیب می شوند. پروتون ها و نوترون ها هسته های تمام اتم ها را تشکیل می دهند. پروتون و نوترون برای تشکیل هسته اتمی هیدروژن، هلیوم و لیتیوم ترکیب شدند.

۱۰۰۰۰ سال پس از بیگ بنگ

این زمان، دوره تابش است، نقطه ای در زمان که  اکثر انرژی موجود در قالب تابش بود؛ طول موج های مختلف نور، اشعه ایکس، امواج رادیویی و اشعه ماوراء بنفش. همانطور که جهان انبساط می یافت، این امواج رادیواکتیو کشیده شده و رقیق شدند.

۳۰۰۰۰۰ سال پس از بیگ بنگ

این دوره حاکمیت ماده نام دارد. متوسط دما در این دوره به ۵۰۰۰ درجه فارنهایت کاهش یافت. انرژی درون ماده و انرژی تابشی برابر بود. اما همچنان که جهان گسترش می یافت، اثرات کشش امواج نور ادامه یافت و آنها را کمتر و کمتر کرد. در حالی که ماده تا حد زیادی تحت تأثیر قرار نمی گرفت. اکنون الکترون ها می توانند در اطراف هسته اتم بچرخند و اتم های هیدروژن و هلیوم در نهایت سوخت ستارگان را تشکیل دهند.

۳۰۰۰۰۰۰۰۰ سال پس از بیگ بنگ

ستاره ها و کهکشان ها شکل گرفتند. گرانش باعث بی نظمی در تراکم مواد گازی شده است. همانطور که جهان به سرعت گسترش می یافت، کپسول هایی از گاز که مدام در حال افزایش تراکم بودند شکل گرفتند. ستارگان درون این محدوده ها مشتعل شدند، و به این ترتیب گروهی از آنها اولین کهکشان را شکل دادند.

حدود ۵ میلیارد سال پیش

منظومه شمسی ما شکل گرفت. خورشید توسط ابرهایی از گاز و گرد و غبار در یک بازوی مارپیچی که ما اکنون آن را کهکشان راه شیری می نامیم، پدید آمد. ابرهای عظیم گاز و باقی مانده ها این ستاره جدید را احاطه کردند  و در نهایت سیاره ها، قمرها، سیارک ها و دنباله دارها در آن تشکیل شدند.

حدود ۴ میلیارد سال پیش

زندگی شکل گرفت این اتفاق هنگامی پیش آمد که شرایط برای رشد زندگی مناسب بود – یعنی زمانی که زمین ذوب سرد و جو ایجاد شد.- ترکیب عناصر شیمیایی و ترکیبات مورد نیاز مناسب بود. هیچکس کاملا مطمئن نیست که این فرآیند ابتدا در کدام نقطه اتفاق افتاده است. شاید در اعماق اقیانوس یا ساحل جزر و مدی. سلول های میکروسکوپی که نه گیاه و نه حیوانات بودند ابتدا شکل گرفتند.

۷۰۰۰۰۰۰۰۰ سال پیش

حیوانات ظاهر شدند که بیشتر کرم های صاف، چتر دریایی و جلبک بودند. ۱۳۰ میلیون سال بعد، تعداد زیادی از موجودات با پوسته های سخت ناگهان شکل گرفتند.

۲۰۰۰۰۰۰۰۰ سال پیش

پستانداران ظاهر شدند. اولین اجداد ما به سرعت در سراسر سیاره پخش شدند.

۶۵۰۰۰۰۰۰ سال پیش

دایناسورها منقرض شدند. یک سیارک یا دنباله دار به قسمت شمالی شبه جزیره یوکاتان در مکزیک برخورد کرد. این فاجعه، دوران طولانی دایناسورها را متوقف کرد، و پستانداران فرصتی برای گسترش محدوده خود یافتند. این اولین و آخرین انقراض جمعی بود که بر زندگی زمین تاثیر گذاشت، اما به نظر می رسد فاجعه بارترین و گسترده ترین انقراض در میان تمام گونه های گیاهان و حیوانات بوده است.

شکل گیری انسان های نخستین و اجداد آنها

مطالعات ژنتیک نشان می‌دهند که فرگشت نخستی‌سانان احتمالاً در اواخر دورهٔ کرتاسه، ۸۵ میلیون سال پیش، شروع شده‌است. مجموعهٔ سنگواره‌های گردآوری شده نیز بیانگر آنست که این زمان پیش از دورهٔ پالئوسن، ۵۵ میلیون سال پیش، بوده‌است.خانوادهٔ انسان‌سایان، یا کپی‌های بزرگ، بین ۱۵ تا ۲۰ میلیون سال پیش از خانوادهٔ گیبونها جدا شدند. حدود ۱۴ میلیون سال پیش اورانگوتانها از خانوادهٔ انسان‌سایان جدا شدند.راه رفتن روی دوپا ابتدایی‌ترین انطباق در دودمان انسان‌تباران است، و نخستین انسان‌تبارانی که بر روی دوپا راه می‌رفته‌اند، ساحل‌مردم و اررین بوده‌اند. آردی‌کپی که کاملاً بر روی دوپا راه می‌رفته‌است، اندکی بعد فرگشت پیدا کرده‌است. گوریلها و شامپانزه‌ها حدوداً در یک زمان از این دودمان جدا شدند و احتمالاً ساحل‌مردم یا اررین آخرین نیای مشترک ما و آنها بوده‌است. راه رفتن اولیه بر روی دو پا سرانجام منجر به فرگشت جنوبی‌کپی‌آسا و بعدها سرده انسان گردید. انسان‌های امروزی از انسان‌سایانی که بین ۲٫۳ تا ۲٫۴ میلیون سال پیش در آفریقا می‌زیستند، فرگشت یافته‌اند.[منبع]

ترجمه: محبوبه معصوم نیا/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: thoughtco.com

image_pdfimage_print

[ad_2]

لینک منبع