khoshkalam

یزیکدانان دانشگاه پیتزبرگ (University of Pittsburgh) شکل جدیدی از ماده را بوجود آوردند که دارای مشخصه های لیزرها و ابررساناها میباشد.

در این کار روش جدیدی برای انتقال انرژی از نقطه ای به نقطه ی دیگر ارائه گردیده است که ابزار کم مصرف برای تولید باریکه های نوری لیزر مانند میباشد. پژوهشگران دانشگاه پیتزبرگز و همکاران آنها در آزمایشگاه های بل (Bell Labs) در نیوجرسی جزئیات کارشان را در 18 May مجله Science چاپ کرده اند.

دیوید اسنوک (David Snoke) سرپرست تیم تحقیقاتی اظهار داشته است که این حالت جدید یک جامد میباشد که انباشته شده از ذرات انرژی به نام پلاریتون ها (polariton) که کند گردیده و به دام افتاده اند.
او و همکارانش با استفاده از ساختار های اپتیکی خاصی که شامل لایه های نانو متری میشوند توانستند که پلاریتون ها را طوری به دام اندازند که قادر باشند آزادانه درون جامد حرکت کنند و چیزی مانند ابرشاره (superfluid) را تشکیل دهند.
در ابرشاره ها و همتای جامد آنها که ابررسانا ها هسنتد رفتار ماده به صورت یک کل است تا اینکه به صورت ذرات منفرد. این رفتار در ابررسانا ها باعث ایجاد شارش کامل جریان الکتریکی میشود.

در حالت جدید ماده که میتوان آن را ابرشاره پلاریتونی نامید این رفتار سبب ایجاد باریکه نوری خالصی میگردد که خیلی به نور لیزر شبیه است اما بسیار بازده بیشتری دارد.

ابرشاره ها و ابررساناها احتیاج به دماهای فوق العاده پایین دارند. این دماها بر حسب فارنهایت به ترتیب 280- و 450- درجه برای ابرشاره و ابررسانا تخمین زده شده است. ابرشاره پلاریتونی در دماها خیلی بالاتر هم میتواند پایدار باقی بماند و حتی در آینده نزدیک این امکان وجود خواهد داشت که در دمای اتاق نیز قابل دسترس باشند.

تله ی پلاریتونی که توسط اسنوک ابداع شده است از تکنیکی شبیه به آنچه که برای ابرشاره نمودن اتم های گاز بکار میرود و به چگالش بوز – انیشتین (Bose-Einstein condensate) معروف است استفاده مینماید.

 (Duke) و روتگرز(Rutgers) دانشمندان دو دانشگاه دیوک مدلی ریاضی را توسعه دادند که اخترشناسان را قادر میسازد تا یک تئوری 5-بعدی گرانشی جدید را امتحان نمایند. این تئوری با تئوری نسبیت عام اینشتین در رقابت میباشد.
این دو دانشمند، چارلز کیتون (Charles R. Keeton ) استاد فیزیک و اخترفیزیک، و آرلی پترز (Arlie O. Petters) استاد ریاضیات و فیزیک، کارشان را برپایه تئوری اخیری به نام مدل گرانشی راندال-سندرام نوع دوم (type II Randall-Sundrum gravity model ) بنا کرده اند.

 
این تئوری میگوید که جهان قابل رویت، پوسته ای (braneworld) است که در یک جهان بزرگتر جاسازی شده است. این دنیا (braneworld universe) پنج بعد دارد که 4 بعد فضایی بعلاوه یک بعد زمانی میباشند. از طرف دیگر در تئوری نسبیت عام 3 بعد فضایی و یک بعد زمانی وجود دارد. پیش بینی کیتون و پترز در مورد اثرات کیهانشناختی خاصی است که در صورت مشاهده باعث تایید تئوری braneworld میشود. این مشاهدات توسط ماهواره ای که چند سال دیگر به فضا پرتاب خواهد شد امکان پذیر میباشند.

مدل راندال-سندرام توسط دو فیزیکدان دانشگاه هاروارد و دانشگاه جان هاپکینز، به ترتیب لیزا راندال(Lisa Randall) و رامان سندرام (Raman Sundrum) بوجود آمده است و توصیفی ریاضی از نحوه شکل دهی گرانش به عالم را بیان میکند که با آنچه که در تئوری نسبیت عام وجود دارد تفاوت دارد. در نسبیت عام سیاهچاله های کوچک بوجود آمده در عالم اولیه اکنون دیگر وجود ندارند و تبخیر گشته اند اما در این نظریه آنها هنوز هم وجود دارند و قسمتی از ماده تاریک (dark matter) را تشکیل میدهند. اینها را سیاهچاله های braneworld مینامند. ماده تاریک چیزی است که نه نور را ساطع میکند و نه آن را بازتاب میکند اما عامل اثر نیروی گرانشی بر نور میباشد.

فضاپیمای Gamma-ray Large Area Space Telescope که در آگوست سال 2007 پرتاب میشود به دنبال این سیاه چاله ها میگردد و اگر ثابت شود سیاهچاله هایbraneworld وجود دارند، آنگاه فضای چهار بعدی تایید خواهد شد.