دانشمندان از نیروی نیستی برای دست‌کاری اجسام استفاده می‌کنند

دانشمندان از نیروی نیستی برای دست‌کاری اجسام استفاده می‌کنند

نیروی نیستی (Force of Nothingness) پدیده‌ای بوده که در محیط خلأ و بدون وجود هیچ ماده‌ای، پدیدار می‌شود؛ تازه‌ترین تحقیقات از موفقیت دانشمندان در به کار گیری این نیرو خبر می‌دهند.

نیروی نیستی (Force of Nothingness) پدیده‌ای است که با نام علمی اثر کاسیمیر (Casimir effect) هم شناخته می‌شود؛ این پدیده به فضای خلأ و نیروهای موجود در این فضای خالی از ماده مربوط بوده و این‌طور که به نظر می‌رسد، دانشمندان موفق به استفاده از این نیروی برای دست‌کاری اجسام مختلف شده‌اند.

دانشمندان در طول قرن‌ها تحقیق و پژوهش به دستاوردهای شگفت‌انگیزی برای دست‌کاری اجسام مختلف به کمک نیروی‌های عجیب و غریب رسیده‌اند؛ به عنوان مثال می‌توان به کمک پدیده عجیبی به اسم تابش آکوستیک، از امواج صوتی برای تحت تاثیر قرار دادن اجسام ریز استفاده کرد و تجهیزات دیگری هم وجود دارند که با فوتون‌های نوری، از لیزر برای تاثیرگذاری روی اجسام استفاده می‌کنند.

با این تفاسیر تازه‌ترین پیشرفت علمی دانشمندان در مورد به کار گیری پدیده‌های غیر معمول برای دست‌کاری اجسام به نیروی نیستی یا اثر کاسیمیر مربوط می‌شود.

نیروی نیستی

در واقع منظور ما از اثر کاسیمیر، نیروهای جاذبه‌ای بوده که در محیط خلأ، بین دو سطح به وجود می‌آید و از آنجایی که در خلأ تقریبا هیچ ماده‌ای وجود ندارد، از کلمه نیستی برای توصیف این اثر استفاده می‌شود؛ در همین رابطه دانشمندان اعلام کرده‌اند که علاوه بر دستیابی به روشی برای استفاده از نیروی مورد نظر برای ایجاد تاثیر بدون تماس اجسام، راه شگفت‌انگیزی برای اندازه‌گیری نیروی مورد نظر هم ارائه شده است.

شاید در نگاه اول موضوع نیروی نیستی تنها به دنیای عجیب و غریب فیزیک کوانتوم و آزمایش‌های پیچیده مربوط شود، اما نکته جالب این بوده که حوزه‌های مختلفی از جمله شیمی، امواج گرانشی ستاره شناسی و حوزه‌های دیگر می‌توانند از کشف اخیر بهره ببرند.

فیزیکدان مایکل تابور (Michael Tobar) از دانشگاهی در استرالیا در این رابطه می‌گوید که دستیابی به توانایی استفاده و اندازه‌گیری اثر کاسیمیر به ما این امکان را می‌دهد تا در حوزه‌های مختلف علم و تکنولوژی از این دستاورد شگفت‌انگیز استفاده کنیم.

اثر کاسیمیر

در سال ۱۹۴۸ یک فیزیکدان تئوری از کشور هلند به نام کندریک کاسیمیر (Hendrik Casimir) موضوع اثر کاسیمیر را در اکتشافاتش پیش‌بینی کرد و در سال ۱۹۹۷ بود که دانشمندان فیزیک کاربردی برای اولین بار موفق به نمایش اثر کاسیمیر در دنیای واقعی شدند. از همان موقع تاکنون هم موضوع نیروی نیستی توجه دانشمندان زیادی را به خود جلب کرده و نوابغ حوزه‌های علمی و تکنولوژی گوناگون به دنبال استفاده از این پدیده در کاربردهای مختلف هستند.

دانشمندان از نیروی نیستی برای دست‌کاری اجسام استفاده می‌کنند

کندریک کاسیمیر

به بیان دقیق می‌توان گفت که پیش‌بینی دهه ۴۰ کاسیمیر این بود که دو صفحه رسانا در خلأ می‌توانند نیروی جاذبه‌ای را نسبت به هم داشته باشند و دلیل وجود این نیرو هم اختلاف نوسانات کوانتومی در میدان الکترومغناطیسی خواهد بود.

توبار در این رابطه می‌گوید که برای درک بهتر کشف شگفت‌انگیز کندریک کاسیمیر در دهه ۴۰، باید وارد دنیای عجیب و غریب فیزیک کوانتوم شویم؛ در واقع می‌توان گفت که خلأ کاملا خالی وجود ندارد و حتی در اعماق فضا که دما کاملا صفر است، همچنان ذرات مصنوعی مانند فوتون‌ها دائم به وجود می‌آیند و از بین می‌روند. حال وقتی یک جسم در داخل این خلأ قرار بگیرد، پدیده مورد نظر با جسم تعامل خواهد داشت و هرچه دما بالاتر رود، این تعامل هم بیشتر خواهد شد.

جزئیات تحقیقات اخیر

تیم توبار در تازه‌ترین تحقیقات خود از دمای اتاق برای کار روی نیروی نیستی استفاده کرده‌اند؛ این تیم با به کار گیری محفظه فلزی مخصوصی که توانایی مسدود کردن نوع خاصی از تشعشعات الکترومغناطیسی را داشت، غشائی تولید شده از سیلیکون نیترات را تحت تاثیر قرار دادند. در واقع دیده شد که اگر شکاف داخل محفظه که غشا در آن قرار گرفته، به اندازه کافی کوچک باشد، می‌توان از اثر کاسیمیر برای جابه‌جایی غشا استفاده کرد.

توبار در مورد جزئیات آزمایش اظهار کرده که نیروی کاسیمیر بین دو طرف محفظه، غشا را به نوعی تحت تاثیر قرار می‌دهد که با بهره‌گیری از خواص مکانیکی آن، به شکلی مخصوص سیلیکون نیترات را در داخل شکاف جابه‌جا می‌کند. چنین کاری باعث می‌شد تا حساسیت نیرویی و توانایی دست‌کاری وضعیت غشا به میزان شگفت‌انگیزی بهبود بیابد.

با این حال اشاره کردیم که علاوه بر اعمال تغییرات به کمک نیروی نیستی دانشمندان موفق شدند که این نیرو را اندازه‌گیری کنند؛ تیم دانشگاه استرالیا توانستند با تغییر فاصله شکاف داخل محفظه به کار رفته، اندازه‌گیری‌های دقیقی را در مورد اثر کاسیمیر انجام دهند.

البته در گذشته دانشمندان دیگری با روش‌های متفاوت‌تر سعی در رسیدن به نتایج تیم توبار داشته‌اند، اما این تیم تحقیقاتی در کار پژوهشی خود فوق‌العاده موفق بوده‌اند. این محققان می‌گویند که اندازه‌گیری‌های انجام شده امکان ساخت تجهیزات مختلفی را برای کاربردهای گوناگون بر اساس اثر کاسیمیر فراهم می‌کند.

مقاله تیم دانشگاه استرالیا در ژورنال “Nature Physics” منتشر شده است.

پاسخ بدهید

وارد کردن نام و ایمیل اجباری است | در سایت ثبت نام کنید یا وارد شوید و بدون وارد کردن مشخصات نظر خود را ثبت کنید *

*

یک دیدگاه

  1. قطره قطره جمع گردد وانگهی دریا شود واقعا علمی که شاید هزاران سال پیش خطر قطع جمع شده الان به این نتیجه رسیده