خبرگزاری علم و فناوری

جایزه "دستیابی به موفقیت"؛

فیزیکدانان با اثبات عدم وجود" نیروی پنجم" برنده جایزه سه میلیون دلاری شدند

سه فیزیکدان با اثبات عدم وجود نیروی پنجم برنده جایزه دستیابی به موفقیت ۳ میلیون دلاری شدند.

 به گزارش خبرگزاری علم و فناوری از اصفهان به نقل از لایو ساینس، سه فیزیکدان با اثبات عدم وجود نیروی پنجم برنده جایزه دستیابی به موفقیت 3 میلیون دلاری شدند.

آنها از ترازهای پیچشی دقیق کالیبره شده خود برای رد یک نیروی فرضی، احساس کشش ماده تاریک و شکار باد محور استفاده کرده اند.

سه فیزیکدان با اثبات عدم وجود نیروی پنجمی (چیزی که ما می شناسیم) برنده جایزه دستیابی به موفقیت 3 میلیون دلاری شدند. و همه چیز با یک سری آزمایش های جدول بالا با استفاده از تجهیزات ارزان قیمت شروع شد.

اریک آدلبرگر، جنس گوندلاخ و بلین هکل با هم گروه "اوت واش"که به آزمونهای دقیق قوانین فیزیکی اختصاص یافته است و نام خود را از فیزیکدان اوایل دهه 1900 لوراند اِتوس و دانشگاه واشنگتن، جایی که کار می کنند، گرفته اند. محققان اوت واش در اواسط دهه 1980 با استفاده از دستگاهی موسوم به "تعادل پیچشی" برای رد ادعاهای نیروی پنجم کشف نشده در فیزیک شروع به کار کردند. از آن زمان، آنها برای آزمایش قدرت واقعی گرانش، کشف انفجار ماده تاریک در کهکشان راه شیری و جستجوی اثرات فیزیک نظری مانند ابعاد اضافی و "باد محور" ، از نسخه های دقیق تر همان دستگاه استفاده کرده اند.

جایزه 3 میلیون دلاری این گروه یکی از هفت جایزه امسال در علوم زندگی، فیزیک و ریاضیات است. آنها طبق "دستیابی به موفقیت" برای اندازه گیری های دقیق دقیق که درک ما از گرانش را آزمایش می کند، ماهیت انرژی تاریک را بررسی همچنین محدودیت هایی را برای اتصال ماده تاریک ایجاد  می کند " برنده شدند.

برندگان هر سال توسط گیرندگان گذشته در یک فرآیند مخفی انتخاب می شوند و هر شخص یا گروه برنده بیش از سه برابر برندگان جوایز نوبل پول دریافت می کند. گروهی از میلیاردرهای فناوری - سرگئی برین، آن ووچیچی ، مارک زاکربرگ، پریسیلا چان، یوری میلنر، جولیا میلنر، جک ما و پونی ما - بودجه را تأمین می کنند.

پیروزی آدلبرگر، گوندلاخ و هکل تا حدی قابل توجه است زیرا گروه آنها هیچ پدیده ای را که قبلاً دیده نشده بود، کشف نکرده است، هیچ آزمایش عظیم یا نظریه های جدید قابل توجهی را ایجاد نکرده است. در عوض، آنها اثرات جسمی را که دانشمندان قبلاً در مورد آنها می دانستند به طور دقیق اندازه گیری کردند و ادعاهایی را که توسط محققان دیگر مطرح شده بود با سخت گیری فوق العاده ای آزمایش کردند. برخی از مهمترین نتایج آنها به جای اثبات درست بودن آنها، نظریه های علمی را رد کرده اند.

گوندلاچ به لایو ساینس گفت: "در واقع این چیزی نیست كه ما بخواهیم جعل كنیم." "ما در واقع به فیزیک جدید علاقه مند هستیم."

آدلبرگر تا حدودی مخالف بود.

او به لایو ساینس گفت: "این کمی پیچیده تر از آن است." "فیزیک در حال حاضر در یک نوع بحران قرار دارد. شما دو چیز دارید که بسیار خوب کار می کنند: نظریه های جاذبه و کوانتوم اینشتین.… هر دو آنها با دقت بسیار زیادی آزمایش شده اند، هر دو فوق العاده کار می کنند. اما کاملاً متناقض هستند. بنابراین چیزی واقعاً بزرگ  مخفی برای ما وجود دارد. بنابراین مهم است که برگردیم و بپرسیم "چقدر چیزهایی را که فکر می کنیم می فهمیم خوب می فهمیم؟"

این امر تیم را به سمت ایجاد توازن پیچشی سوق داد که اثرات گرانشی را تا سطوح دقت ناشناخته اندازه گیری می کند.

تعادل پیچشی یک وسیله ساده است: وزنه ها از یک فیبر آویزان می شوند به طوری که گرانش زمین آنها را مستقیماً به سمت پایین می کشد. اگر تنها نیروهای دیگری که بر روی وزنه ها وارد می شوند نیز مستقیماً به سمت پایین بکشند، به هیچ وجه حرکت نخواهند کرد. اما اگر نیروهایی آنها را حتی با زاویه کمی بکشند، می چرخند و فیبر پیچ می خورد. اندازه گیری پیچش بسیار ظریف فیبر تعادل پیچشی و تشخیص اثرات فوق العاده ریز امکان پذیر است.

این سه نفر اولین تعادل پیچشی خود را در اواسط دهه 1980 پس از شنیدن سخنرانی یک فیزیکدان دیگر به نام افرام فیشباخ از دانشگاه پوردو ایجاد کردند. فیشباخ ادعا کرد که چهار نیروی اساسی در فیزیک (جاذبه ، جاذبه مغناطیسی و نیروهای هسته ای ضعیف و قوی) یک نیروی پنجم همراه دارند. به گفته وی، این نیروی پنجم کمی شبیه نیروی جاذبه ضعیف و کوتاه برد است که توده ها را با فاصله حداکثر 650 فوت (200 متر) بهم می کشد.

عمدتا شما متوجه این نیرو نخواهید شد، زیرا در فضا بیشتر اجسام از این فاصله بسیار دورترند. و بر روی زمین، این نیروی فرض شده پنجم هنوز بیشتر شما را در همان جهت گرانش مانند می کشاند. در هر زمان مشخص، بیشتر توده های نزدیک شما مستقیماً ذیل شما هستند.

فیشباخ استدلال خود را تا حد زیادی بر اساس داده های آزمایش تعادل پیچشی اوایل قرن 20 توسط اتواس که نام او بخشی از گروه  اوت واش خواهد شد ارائه داد.

ایتوس در حال آزمایش اصل معادلیت انیشتین بود، این ایده که دو جسم همزمان زمان ریخته می شوند، بدون توجه به جرم آنها، با همان سرعت به سمت منبع گرانش سقوط می کنند، مهم نیست که اتاق آنها  چقدر سریع حرکت می کند یا در کجای جهان قرار دارد.

اتواس، مانند آزمایشگران بعدی بی شماری، دریافت كه اصل هم ارزی انیشتین درست است كه آدلبرگر گفت. اما فیشباخ، دهه ها بعد، داده ها را سرازیر کرد، فکر کرد که اشاره ای به چیز دیگری پیدا کرده است، نشانه این نیروی پنجم.

گوندلاخ گفت: "این یک استدلال بسیار جذاب بود."

آدلبرگر گفت: "و اگر واقعیت داشت، مسئله بزرگی بود."

به گفته وی استدلال فیشباخ مشکلاتی داشت که این سه نفر حتی قبل از انجام آزمایش خود آنها را کشف کردند. یکی از آنها: خود اتواس مرد بزرگی بود و گرانش خودش ممکن است تعادل پیچش قدیمی ترش را به یک طرف وادار کند، (شبیه سازی نیروی پنجم).

محققان دیگر ادعای فیشباخ را دیده بودند و به نظر می رسید برخی از آنها نیروی پنجمی را تشخیص می دهند.

آدلبرگر گفت، این به این دلیل است که آزمایش های آنها به اندازه کافی خوب طراحی نشده است. "فیشباخ مدام درباره همه این محققان دیگری که نتایج مثبتی می گرفتند به ما می گفت، و او گفت:" شما در اینجا اقلیت هستید. " و من گفتم: "شما به فیزیک رأی نمی دهید."

آدلبرگر گفت:.آزمایشات قبلی شامل یک توپ شناور در آب بود، که مسئله ساز است زیرا "یک توپ شناور در آب تحت انواع نیروهاست"

مردم در سراسر دنیا پرواز می کردند و به دنبال سایت های آزمایش ایده آل برای نیروی پنجم بودند، صخره هایی در کنار زمین صاف که کشش جانبی نیروی پنجم برد کوتاه بسیار اغراق آمیز است. گروه اتواش قبل از اینکه متوجه شود استفاده از دامنه تپه در سیاتل عملی تر است، پرواز به هاوایی را در نظر گرفت.

گوندلاچ گفت: "افراد دیگری نیز بودند كه از تعادل پیچشی استفاده می كردند." "اما ما یک سری نوآوری های کوچک انجام دادیم که تعادل پیچش را بسیار بهتر کرد."

یکی از بزرگترین ها نوآوریها: قرار دادن دستگاه روی یک صفحه چرخشی برای لغو نیروهای خارجی که بر روی تعادل پیچش عمل می کنند. اولین میزگردی که آنها استفاده کردند یک سوزان کند بود، نوعی که در برخی از آشپزخانه ها و اتاق های غذاخوری یافت می شود.

گوندلاش گفت: "یادم می آید همه به این موضوع می خندیدند."

دیگر فیزیکدانان تصور می کردند که لرزش صفحه گرانیان اثرات ضعیفی را که شکار می کنند، غلبه خواهد کرد. اما در پایان، با مقداری پالایش، کار آمد.

آدلبرگر گفت: "ما فقط کارهای زیبا و هوشمندانه زیادی انجام دادیم و شکی در این امر وجود داشت که قانع کننده بود."

هیچ نیروی پنجمی وجود نداشت.

با گذشت زمان، توازن پیچش تیم اصلاح شده و نیاز به مهندسی دقیق دارد. آنها به شدت به کارکنان ماشین سازی دانشگاه واشنگتن یکی از معدود افراد باقی مانده در کشور وابسته به گروه فیزیک ـ متکی هستند تا بتوانند به طور مداوم تعادل خود را قبل از آزمایش به روز و آزمایش کنند. هكل گفت كه كاليبره كردن تعادل پيچشي درست است، مهم است، زيرا هرگاه آزمايشي آغاز شود، مي تواند براي روزها ، ماهها يا سالها اجرا شود. اگر ماشینکاری و کالیبراسیون کامل نباشد، تمام آن زمان هدر می رود. هرگونه لرزش یا نیرویی غیرمنتظره فراتر از آزمایش که لغو نشود، می تواند دسته ای از داده ها را خراب کند.

تکنیک های این سه در انواع آزمایشات که به دستگاه های اندازه گیری بسیار پایدار نیاز دارند، استفاده شده است. فناوری که آنها برای مقابله با غرش لرزه ای ایجاد کرده اند، هم اکنون به پایدار نگه داشتن پرتوهای لیزر ردیاب های موج گرانشی کمک می کند - که به اولین تشخیص امواج گرانشی برنده جایزه نوبل در سال 2016 و زمینه کاملا جدیدی از نجوم کمک کرد.

 

توازن پیچشی جدیدتر و پیشرفته تر آنها اثرات ضعیف تری نسبت به نیروی پنجم ناسازگار می بیند. هکل یک توازن پیچشی را طراحی کرد که نیروی ظریف الکترون ها را در چرخش در یک دیسک فلزی تشخیص می دهد. برای شکار فشار ظریف "باد محور" ، اثر احتمالی ماده تاریک عبوری از سیاتل طراحی شده است. تعادل هرگز وزش باد را تشخیص نداد، اما محدودیت های جدیدی را در نحوه نگاه و رفتار ذرات ماده تاریک ایجاد کرد.

محققان همچنین تعادل پیچشی را ایجاد کرده اند که به جاذبه راه شیری حساس است. از آنجا که انبوه سیستم های ستاره ای مرئی در کهکشان راه شیری کاملاً مشهور است، آنها توانستند آن را از آزمایش خود حذف کنند. این فقط تأثیر ماده تاریک کهکشان راه شیری بر روی تعادل پیچش را برجای گذاشت، که آنها مستقیماً می توانند اندازه گیری کنند. اندازه گیری آنها هیچ اثری از دینامیک اصلاح شده نیوتنی(MOND) را نشان نداد ، نظریه ای که ماده تاریک را رد می کند و ادعا می کند نظریه های پیچیده تر گرانش اثرات ظاهری آن را توضیح می دهند.

ادلبرگر گفت: برخلاف آزمایش نیروی پنجم این نتیجه نظریه پردازان موند را متقاعد نکرد که ادعاهای خود را کنار بگذارند. محققان موند جمعیت سختی برای ترغیب هستند.

و با استفاده از تعادل پیچشی دیگر، آنها نیروی جاذبه را به دقت بی سابقه ای اندازه گیری کردند، سایر اثرات را حذف کردند تا یک عدد دقیقاً غیرمعمول برای ثابت گرانش ارائه دهند - عددی که معادلات را با استفاده از گرانش کنترل می کند.

انتهای پیام/

https://www.livescience.com/torsion-balance-breakthrough-prize.html

زمان انتشار: دوشنبه ۲۴ شهریور ۱۳۹۹ - ۰۷:۴۰:۰۰

شناسه خبر: 90713

مطالب مرتبط :
چهارمین پزشک مدافع سلامت اصفهان «پیشگام رشته قلب» آسمانی شد

شهید مدافع سلامت سیدحسن ابن شهیدی

چهارمین پزشک مدافع سلامت اصفهان «پیشگام رشته قلب» آسمانی شد

سخنگوی دانشگاه علوم پزشکی اصفهان از آسمانی شدن چهارمین پزشک اصفهانی « سیدحسن ابن شهیدی از پیشگامان رشته قلب» خبر داد.

هپاران سولفات به ویروس کووید ۱۹ کمک می کند تا به سلولهای ریه انسان نفوذ کند

محققان دانشکده پزشکی دانشگاه سان دیگو کشف کردند؛

هپاران سولفات به ویروس کووید ۱۹ کمک می کند تا به سلولهای ریه انسان نفوذ کند

محققان دانشکده پزشکی دانشگاه سان دیگو کشف کردند که هپاران سولفات به ویروس کووید ۱۹ کمک می کند تا به سلولهای ریه انسان نفوذ کند.

تصویربرداری از مغز در هنگام تحریک لمسی می تواند دست چپ و راست را از هم جدا کند

محققان موسسه علوم و فناوری داگو گیونگ بوک کشف کردند؛

تصویربرداری از مغز در هنگام تحریک لمسی می تواند دست چپ و راست را از هم جدا کند

محققان موسسه علوم و فناوری داگو گیونگ بوک در ادامه یک تحقیق چندین ساله گزارش کردند: تصویربرداری از مغز در هنگام تحریک لمسی می تواند دست چپ و راست را از هم جدا کند.

استاد

جایزه مکس بورن در دست استاد ایرانی دانشگاه پنسیلوانیا

استاد ایرانی دانشگاه پنسیلوانیای آمریکا به عنوان برنده جایزه معتبر و بین المللی مکس بورن در سال ۲۰۲۰ توسط انجمن اپتیکال (OSA ) برگزیده شده است.

کمک مومنانه

روایت همدلی بانوان خبرنگار تبریزی

بانوان خبرنگار تبریزی با تشکیل گروه جهادی رسانه دست در دست هم با روحیه جهادی خود شریک غم و لبخند نیازمندانی می‌شوند که امیدی جز خدا ندارند و با گره‌گشایی از مشکلاتشان دعای خیر خود را بدرقه راه جهادگران عرصه رسانه می‌کنند.

با پیگیری بسیج علمی و پژوهشی ناحیه امام علی (ع) کوهپایه؛
تعداد ۱۲۰ بسته لوازم التحریر آماده و بین دانش آموزان نیازمند توزیع شد

با پیگیری بسیج علمی و پژوهشی ناحیه امام علی (ع) کوهپایه؛

تعداد ۱۲۰ بسته لوازم التحریر آماده و بین دانش آموزان نیازمند کوهپایه توزیع شد

مجتبی باقری گفت: با پیگیری بسیج علمی و پژوهشی ناحیه امام علی (ع) و همکاری حوزه شهید بهشتی ناحیه امام علی (ع) همچنین همت خیرین تعداد ۱۲۰ بسته لوازم التحریر آماده و همزمان با بازگشایی مدارس بین دانش آموزان نیازمند منطقه کوهپایه توزیع شد.

بیش از یک میلیارد نفر تا سال ۲۰۵۰ آواره می شوند/ پاکستان، اتیوپی و ایران در معرض خطر آوارگی بیشتر

اندیشکده بین المللی موسسه اقتصاد و صلح اعلام کرد؛

بیش از یک میلیارد نفر تا سال ۲۰۵۰ آواره می شوند/ پاکستان، اتیوپی و ایران بیشترین خطر را دارند

بر اساس گزارش جدید اندیشکده بین المللی موسسه اقتصاد و صلح (IEP) و با توجه به عدم دسترسی به غذا و آب، افزایش قرار گرفتن در معرض بلایای طبیعی و رشد سریع جمعیت، بیش از یک میلیارد نفر می توانند در طی ۳۰ سال آینده آواره شوند و برخی کشورها مانند پاکستان، اتیوپی و ایران هم بیشتر تحت تأثیر هستند.

دیدگاه ها و نظرات :
نام کامل وارد شود
دقیق و صحیح وارد شود
لطفا فارسی و خوانا باشد
captcha
ارسال
اشتراک گذاری مطالب