Imaginea de mai sus este rezultatul combinării a mai multor imagini ale fotonilor folosiţi în experiment, pe măsură ce fotonii trec printr-o serie de tranziții în patru faze.
Credit: (Moreau et al., Science Advances, 2019)

 

Inseparabilitatea cuantică este un concept din mecanica cuantică conform căruia atunci când o pereche de particule, în anumite condiţii, devin cuplate cuantic, cunoscând starea uneia (ca de exemplu spinul), cunoaştem în mod automat starea celeilalte (aşadar, particulele interacţionează într-un mod previzibil între ele). Altfel spus, două particule cuplate cuantic păstrează între ele o conexiune fundamentală, chiar dacă sunt separate în spaţiu, iar la orice acțiune efectuată asupra unei particule (de exemplu, când sunt măsurate, iar starea de superpoziţie cuantică colapsează), cealaltă particulă pereche va răspunde instantaneu. Dificultatea este următoarea: particulele par că pot comunica de la distanţă instantaneu, oricare ar fi distanţa dintre ele, iar acest lucru pare a încălca principiul vitezei maxime în univers (viteza luminii), instituit de Albert Einstein. Oricât de bizar ar fi, inseparabilitatea cuantică a fost testată şi dovedită reală.

Inseparabilitatea cuantică este o componentă cheie a mecanicii cuantice, care constituie baza pentru domenii precum: computerele cuantic ori criptografia cuantică; există, deci, un interes considerabil în îmbunătăţirea înțelegerii noastre privind acest fenomen.

Una dintre ideile fundamentale din mecanica cuantică este aceea că obiectele cuantice, cum ar fi fotonul ori electronul, sunt în acelaşi timp şi particulă, şi undă. Într-adevăr, realitatea pe care ne-o dezvăluie mecanica cuantică este greu de digerat pentru o minte obişnuită cu o realitate de zi diferită, unde obiectele par a fi doar obiecte, iar undele doar unde...

Curbarea spaţiu-timpului generează "forţe mareice" care se exercită asupra funcţiei de undă a unui sistem cuantic. Folosind un interferometru cu impuls dual cercetători de la Universitatea Stanford şi Universitatea din Birmingham  au măsurat modificările apărute ca urmare a acestor forţe. Pe scurt, cercetătorii au observat că introducerea unui corp cu masă în apropierea unui sistem cuantic produce modificări ale spaţiu-timpului măsurabile, identificând pentru prima oară efectele gravitaţiei asupra unui sistem cuantic.

Einstein a avut dreptate. Din nou. Pe data de 11 februarie 2016 cercetători de la Caltech, MIT şi LIGO Scientific Collaboration au susţinut o conferinţă de presă la Clubul presei naţionale (National Press Club) din Washington, D.C., în cadrul căreia au anunţat detectarea undelor gravitaţionale, una dintre predicţiile teoriei generale a relativităţii. Vestea era anticipată de mai multe zile, iar această realizare ştiinţifică se consideră că va deschide o nouă eră în fizică, oferind noi posibilităţi de cercetare a cosmosului. Pe de altă parte, această descoperire va duce cu certitudine la obţinerea unui premiu Nobel în viitorul apropiat.

Deşi anul nu s-a încheiat încă, putem trece în revistă deja cele mai importante progrese / descoperiri din lumea ştiinţifică din anul 2015. Am ales 9 dintre realizările care ni s-au părut remarcabile. Dacă doriţi, puteţi veni cu propuneri, prin comentarii, pentru completarea listei prezentate aici.

Teoria relativității generale a lui Albert Einstein, care a schimbat complet modul de înțelegere a Universului și a celor mai exotice fenomene ale sale, împlinește în acest an o sută de ani, fără să își piardă din prospețime și fără ca vreunul din numeroasele experimente realizate pentru a o verifica să găsească vreo falie.


The Globe Arena din Stockholm

În Stockholm, Suedia, există în prezent (şi este unic), un model al sistemului nostru solar, reprezentat la o scară de 1:20 de milioane şi care se întinde pe o lungime de 960 km. Academicienii suedezi Nils Brenning şi Gosta Gahm au avut această idee, pornind de la inaugurarea, în 1989, a celei mai mari clădiri sferice din lume — The Globe Arena— se menţionează în ediţia 2015 a Cărţii recordurilor.


Infrastructura proiectului JUNO

În oraşul Jianamen din sudul Chinei, la aproximativ 96 de kilometri de Hong Kong,  se construieşte infrastructura pentru  unul din cele mai mari proiecte de cercetare ştiinţifică ce are ca subiect de studiu neutrinii.  Experimentul ce se va efectua în cadrul proiectului ar putea ajuta oamenii de ştiinţă să răspundă la o întrebare fundamentală privind natura neutrinilor.

Este oficial: Universul este bizar. Experienţa noastră de zi cu zi ne spune că obiectele aflate la distanţă nu se pot influenţa unele pe altele şi că acestea există chiar dacă nu ne uităm la ele. Chiar şi Albert Einstein a avut dificultăţi cu astfel de idei propuse de mecanica cuantică, pentru că ele contravin cu modul în care percepem lumea.

Dar se dovedeşte că greşim atunci când confruntăm opinia noastră despre realitate cu natura cuantică a lumii. Iar un experiment recent bate ultimul cui în coşciugul perspectivei noastre asupra Universului, bazată pe conceptele de "localitate" şi "realism" (vezi mai jos explicaţia acestora), rezolvând astfel o dispută care durează de mai bine de un secol.

Energia intunecata. Conceptie artistDoar în jur de 5% din Univers este format din materie obişnuită, pe când restul este constituit din substanţe misterioase, denumite materie întunecată şi energie întunecată. Până acum oamenii de ştiinţă nu au reuşit să detecteze materia şi energia întunecate, în ciuda câtorva decenii de căutări. Dar trăim vremuri incitante! Două noi cercetări au reuşit să îngusteze aria căutărilor semnificativ.

Persoanele care beau între patru şi şase ceşti de cafea zilnic ar putea avea mai puţine şanse să dezvolte scleroză multiplă, potrivit unui studiu internaţional publicat pe 26 februarie. „Consumul de cafeină a fost asociat cu un risc scăzut de apariţie a bolilor Parkinson şi Alzheimer”, afirmă autorul principal Ellen Mowry de la Johns Hopkins University School of Medicine din Baltimore, Maryland.

CicadaEste destul de uşor să ne imaginăm modul în care o barieră fizică, precum un râu sau un lanţ muntos, ar putea crea noi specii. În cazul în care două populaţii ale aceleiaşi specii ar fi izolate complet, după o vreme nu ar mai exista reproducere între membrii speciilor diferite. Populaţiile ar continua să evolueze separat, iar diferenţele dintre ele ar deveni atât de mari, încât reproducerea ar deveni imposibilă. Astfel, s-ar forma două specii.

SarutStudiile existente indică existenţa a mai mult de 700 de tipuri de bacterii în interiorul gurii umane. Dar sunt acestea transferate între cei care se sărută? Pare evident că da, în funcţie şi de tipul de sărut. Un studiu publicat în revista Microbiome ne spune şi rata de transfer a bacteriilor.

Funcţia de undă a colapsat, definitiv. O nouă abordare a mecanicii cuantice elimină o serie de bizarerii cuantice, printre care natura duală a obiectului cuantic, undă şi particulă, precum şi superpoziţia (existenţa mai multor stări, simultan). Pe scurt, noua abordare înlătură funcţia de undă şi demontează ecuaţiile ce o descriu. În locul acestora sunt puse un număr finit de lumi paralele, a căror coliziune cu lumea noastră produce efectele ciudate observate la nivel cuantic.

Proiectul TitanLumea noastră este formată din particule atât de mici, încât acestea ar putea fi considerate de fapt puncte din spaţiu. Acestea sunt quarcurile, particule relativ recent apărute în cadrul fizicii particulelor, dar a căror existenţă a fost postulată încă de pe la mijlocul anilor '60. Uniţi aceste particule şi veţi obţine protoni şi neutroni. Uniţi-le în continuare pe acestea din urmă şi veţi obţine nucleele atomilor. Mai departe acestea formează Universul nostru.


 


Ne poți ajuta cu o donaţie.


PayPal ()


Contact
| T&C | © 2020 Scientia.ro