بررسی یک پدیدۀ عجیب کوانتومی
اصل عدم قطعیت جدیدی بیان می کند که اشیاء کوانتومی می‌توانند در یک زمان دو دما داشته باشند، که شبیه به آزمایش معروف گربه شرودینگر است که در آن، یک گربه در جعبه‌ای با عنصر رادیواکتیو می‌تواند هم زنده باشد و هم مرده.
در سال ۱۹۲۷، “ورنر هایزنبرگ” فیزیکدان آلمانی، ادعا کرد که هرچه وضعیت ذره کوانتومی را دقیق‌تر اندازه بگیریم، با دقت کمتری می‌توانیم به موقعیت آن پی ببریم، و برعکس- قاعده‌ای که اکنون با عنوان اصل عدم قطعیت هایزنبرگ معروف شده است. این عدم قطعیت کوانتومی جدید بیان دارد که هرچه دما را دقیق‌تر بدانیم، کمتر می‌توانیم در مورد انرژی آن صحبت کنیم، و برعکس، پیامدهای بزرگی برای علوم نانو دارد. علوم نانو اشیاء فوق‌العاده کوچکی که کوچکتر از نانومتر هستند را بررسی می‌کند. طبق گفتۀ دانشمندان در مطالعه‌ای جدید که بتازگی در مجله Nature Communications منتشر شده، این اصل نحوۀ اندازه‌گیری دمای چیزهای بسیار کوچک از قبیل نقطه‌های کوانتومی، نیمه‌رساناهای کوچک یا سلول‌های واحد، توسط دانشمندان را تغییر می‌دهد.
در دهۀ ۱۹۳۰، “هایزنبرگ” و “نیلز بور” فیزیکدان دانمارکی، ر*اب*طه عدم قطعیتی بین انرژی و دما در مقیاس کوانتومی ارائه دادند. این ایده این بود که اگر بخواهید دمای دقیق شیئی را بدانید، بهترین و دقیق‌ترین شیوه علمی برای این کار این است که آن شیء را در «مخزنی» با دمای معلوم – مثلاً وانی پر از آب، یا یخچالی پر از هوای سرد- غوطه‌ور کنید و اجازه دهید که شیء به آرامی به دمای آن مخزن برسد. که این، تعادل گرمایی نامیده می‌شود.
با این حال شیء و مخزن که دائماً در حال تبادل انرژی هستند، آن تعادل گرمایی را حفظ می‌کنند. سپس انرژی در شیء به طور حیرت‌انگیزی بالا و پایین می‌رود و تعریف دقیق را غیرممکن می‌سازد. از طرف دیگر، اگر بخواهید انرژی دقیق در شیء را بدانید، باید آن را جدا کنید تا نتواند با هیچ چیزی تماس داشته باشد و نتواند با هیچ چیزی تبادل انرژی کند. اما اگر آن را جدا کردید، دیگر نمی توانید با استفاده از مخزن، دمای آن را به طور دقیق اندازه‌گیری کنید. این محدودیت باعث می‌شود که دما نامعلوم شود. در مقیاس کوانتومی اتفاق‌های عجیب و غریب‌تری می‌افتد...
اصل عدم قطعیت جدیدی بیان می کند که اشیاء کوانتومی می‌توانند در یک زمان دو دما داشته باشند، که شبیه به آزمایش معروف گربه شرودینگر است که در آن، یک گربه در جعبه‌ای با عنصر رادیواکتیو می‌تواند هم زنده باشد و هم مرده.
در سال ۱۹۲۷، “ورنر هایزنبرگ” فیزیکدان آلمانی، ادعا کرد که هرچه وضعیت ذره کوانتومی را دقیق‌تر اندازه بگیریم، با دقت کمتری می‌توانیم به موقعیت آن پی ببریم، و برعکس- قاعده‌ای که اکنون با عنوان اصل عدم قطعیت هایزنبرگ معروف شده است. این عدم قطعیت کوانتومی جدید بیان دارد که هرچه دما را دقیق‌تر بدانیم، کمتر می‌توانیم در مورد انرژی آن صحبت کنیم، و برعکس، پیامدهای بزرگی برای علوم نانو دارد. علوم نانو اشیاء فوق‌العاده کوچکی که کوچکتر از نانومتر هستند را بررسی می‌کند. طبق گفتۀ دانشمندان در مطالعه‌ای جدید که بتازگی در مجله Nature Communications منتشر شده، این اصل نحوۀ اندازه‌گیری دمای چیزهای بسیار کوچک از قبیل نقطه‌های کوانتومی، نیمه‌رساناهای کوچک یا سلول‌های واحد، توسط دانشمندان را تغییر می‌دهد.
در دهۀ ۱۹۳۰، “هایزنبرگ” و “نیلز بور” فیزیکدان دانمارکی، ر*اب*طه عدم قطعیتی بین انرژی و دما در مقیاس کوانتومی ارائه دادند. این ایده این بود که اگر بخواهید دمای دقیق شیئی را بدانید، بهترین و دقیق‌ترین شیوه علمی برای این کار این است که آن شیء را در «مخزنی» با دمای معلوم – مثلاً وانی پر از آب، یا یخچالی پر از هوای سرد- غوطه‌ور کنید و اجازه دهید که شیء به آرامی به دمای آن مخزن برسد. که این، تعادل گرمایی نامیده می‌شود.
با این حال شیء و مخزن که دائماً در حال تبادل انرژی هستند، آن تعادل گرمایی را حفظ می‌کنند. سپس انرژی در شیء به طور حیرت‌انگیزی بالا و پایین می‌رود و تعریف دقیق را غیرممکن می‌سازد. از طرف دیگر، اگر بخواهید انرژی دقیق در شیء را بدانید، باید آن را جدا کنید تا نتواند با هیچ چیزی تماس داشته باشد و نتواند با هیچ چیزی تبادل انرژی کند. اما اگر آن را جدا کردید، دیگر نمی توانید با استفاده از مخزن، دمای آن را به طور دقیق اندازه‌گیری کنید. این محدودیت باعث می‌شود که دما نامعلوم شود. در مقیاس کوانتومی اتفاق‌های عجیب و غریب‌تری می‌افتد...
