ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ

Τα διαγράμματα Feynman σε 60 δευτερόλεπτα

 Τα διαγράμματα Feynman είναι η αναπαράσταση των αλληλεπιδράσεων των στοιχειωδών σωματιδίων με έναν απλό και πρακτικό τρόπο. Στο βίντεο που ακολουθεί γίνεται μια ενδιαφέρουσα προσπάθεια εξήγησης  αυτών των διαγραμμάτων μέσα σε 60 δευτερόλεπτα:  Δείτε επίσης: «Τα διαγράμματα Feynman … σε… Read More ›

Ψύξη αντιύλης με λέιζερ

Καναδοί και άλλοι επιστήμονες ανακοίνωσαν ότι κατάφεραν να «χειραγωγήσουν» για πρώτη φορά την αντιύλη με τη βοήθεια ενός ειδικά κατασκευασμένου λέιζερ, ώστε να την ψύξουν σε πολύ χαμηλή θερμοκρασία, κοντά στο απόλυτο μηδέν. Οι ερευνητές της διεθνούς κοινοπραξίας ALPHA και… Read More ›

Το πιο ενοχλητικό πρόβλημα στη Φυσική

… συμβολίζεται με το γράμμα Λ και ονομάζεται κοσμολογική σταθερά Ποιό είναι το πρόβλημα με την ενέργεια του κενού χώρου; Η κβαντική μηχανική, η θεωρία που περιγράφει τον μικρόκοσμο, απαγορεύει το κενό. Σε οποιαδήποτε δεδομένη στιγμή στον χρόνο και στον… Read More ›

Το νόημα του «συν» στην Κβαντική Μηχανική

Πώς μπορούμε να κατανοήσουμε το |ζωντανός>+|νεκρός> στην κατάσταση του γάτου του Schrödinger; Στο βίντεο που ακολουθεί εξετάζεται το νόημα του προσήμου «συν» στην κβαντική μηχανική στις λεγόμενες υπερθέσεις. Συγκρίνονται οι κβαντομηχανικές έννοιες με τις αντίστοιχες της θεωρίας πιθανοτήτων και επισημαίνονται… Read More ›

Η πραγματικότητα δεν είναι αυτό που φαίνεται

Περπατώντας στην ακτή Έχουμε εμμονή με τον εαυτό μας. Μελετούμε την ιστορία μας, την ψυχολογία μας, τη φιλοσοφία μας, τους θεούς μας. Οι περισσότερες γνώσεις μας περιστρέφονται γύρω από τον ίδιο άνθρωπο, σάμπως να είμαστε εμείς το πιο σημαντικό πράγμα… Read More ›

Προσομοίωση σωματιδιακής φυσικής με κβαντικούς υπολογιστές

Όταν βαρέα ιόντα με ταχύτητες κοντά στην ταχύτητα του φωτός συγκρούονται σε έναν επιταχυντή σωματιδίων, παράγουν ένα σχεδόν τέλειο ρευστό μέσα στο οποίο κολυμπούν διάφορα στοιχειώδη σωματίδια. Για γίνει ακριβής προσομοίωση έστω και μιας ‘μικροσκοπικής σταγόνας’ αυτού του θερμού και… Read More ›

Κινέζοι ερευνητές πέτυχαν το «κβαντικό πλεονέκτημα» στους υπολογιστές

Μία ομάδα Κινέζων επιστημόνων ανακοίνωσε ότι πραγματοποίησε την πρώτη αδιαμφισβήτητη επίδειξη του λεγόμενου «κβαντικού πλεονεκτήματος» (όρου που αντικατέστησε τον παλαιότερο «κβαντική υπεροχή»), αξιοποιώντας την κβαντομηχανική για να πραγματοποιήσει υπολογισμούς, οι οποίοι είναι αδύνατο να γίνουν σε συμβατικούς ηλεκτρονικούς υπολογιστές. Είναι… Read More ›

Άτομα και μόρια με μαύρες τρύπες ως πυρήνες

Βαρυτικά άτομα και μόρια Παρότι οι μαύρες τρύπες που προβλέπει η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας του Αϊνστάιν, είναι τα πιο μυστηριώδη αντικείμενα του σύμπαντος, αρκούν μόνο τρία φυσικά μεγέθη για να τις χαρακτηρίσουν: η μάζα, η στροφορμή και το ηλεκτρικό… Read More ›

Εξηγώντας τη βαρύτητα, χωρίς την θεωρία των χορδών;

Εδώ και δεκαετίες, οι περισσότεροι φυσικοί πιστεύουν ότι η θεωρία χορδών θα γίνει ο συνδετικός κρίκος μεταξύ της θεωρίας γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν και της κβαντικής μηχανικής. Η πρώτη περιγράφει τους νόμους της φύσης στην κλίμακα του μακρόκοσμου, και η… Read More ›

Το πείραμα της ελεύθερης πτώσης του Γαλιλαίου … με άτομα

Σύμφωνα με τον μύθο ο Γαλιλαίος, αφήνοντας να πέσουν ελεύθερα διάφορα σώματα από τον Πύργο της Πίζας, απέδειξε πειραματικά ότι σώματα με διαφορετικές μάζες πέφτουν με την ίδια επιτάχυνση: «κάθε σώμα που αφήνεται να πέσει υπό την επίδραση του βάρους… Read More ›

Οι κβαντομηχανικές σήραγγες επιτρέπουν ταχύτητες μεγαλύτερες του φωτός;

Πρόσφατα πειράματα δείχνουν ότι τα σωματίδια κινούνται γρηγορότερα από το φως όταν συμμετέχουν στο κβαντομηχανικό φαινόμενο σήραγγας. Η κβαντική σήραγγα είναι ένα από τα χαρακτηριστικότερα κβαντομηχανικά φαινόμενα που μας δείχνει την βαθύτερη διαφορά σωματιδίων όπως τα ηλεκτρόνια, σε σχέση με… Read More ›

247 ζεπτοδευτερόλεπτα

το νέο ρεκόρ στο πιο σύντομο χρονικό διάστημα που έχει μετρηθεί Την πιο σύντομη -μέχρι στιγμής- διάρκεια του χρόνου κατάφεραν να μετρήσουν επιστήμονες από τη Γερμανία, καταρρίπτοντας το παγκόσμιο ρεκόρ στη μέτρηση των μικρών χρονικών διαστημάτων. Πρόκειται ειδικότερα, για τον… Read More ›

Πόσο μεγάλο μπορεί να είναι ένα στοιχειώδες σωματίδιο;

Τα στοιχειώδη σωματίδια είναι υλικά αντικείμενα που δεν διαθέτουν εσωτερική δομή. Ωστόσο, τα λίγα σωματίδια που οι επιστήμονες θεωρούν ως στοιχειώδη εμφανίζονται με διαφορετικά φυσικά μεγέθη. Για παράδειγμα, η διαφορά των μαζών μεταξύ του ηλεκτρονίου και του κορυφαίου (top) κουάρκ… Read More ›

Σμικρύνοντας τους επιταχυντές σωματιδίων

Οι επιταχυντές σωματιδίων δημιουργούν δέσμες ηλεκτρονίων, πρωτονίων και ιόντων υψηλής ενέργειας που με τη σειρά τους χρησιμοποιούνται, στην διερεύνηση των υποατομικών συστατικών της φύσης, στην παραγωγή λέιζερ ακτίνων Χ που φιλμογραφούν άτομα και μόρια κατά τη διάρκεια χημικών αντιδράσεων, στις… Read More ›

Η κβαντική προέλευση των ατομικών φασμάτων

«Όταν εφαρμόσουμε ορισμένη τάση σε γυάλινο σωλήνα που περιέχει αέριο σε χαμηλή πίεση (όπως στις διαφημιστικές λυχνίες νέου), τότε θα παρατηρήσουμε ότι το αέριο εκπέμπει φως. Αν το φως αυτό αναλυθεί, όταν, για παράδειγμα, περάσει μέσα από ένα γυάλινο πρίσμα,… Read More ›

Προστατεύοντας μοριακά κβαντοδυφία (qubits) από τον θόρυβο

Μια νέα πρόταση, για την κωδικοποίηση της κβαντικής πληροφορίας στις περιστροφικές καταστάσεις μεμονωμένων μορίων, σύμφωνα με την οποία τα κβαντοδυφία (qubits) θα προστατεύονται από την απώλεια πληροφορίας εξαιτίας του θορύβου. Τα τελευταία χρόνια οι ερευνητές έχουν πετύχει την επεξεργασία κβαντικής… Read More ›

Ένας λεπτός γρίφος για το ποζιτρόνιουμ

Μια μέτρηση υψηλής ακρίβειας για την λεπτή υφή του ατόμου ποζιτρόνιουμ αποκαλύπτει μια προβληματική ασυμφωνία με τις προβλέψεις της κβαντικής ηλεκτροδυναμικής (QED) To ποζιτρόνιουμ είναι ένα άτομο που μοιάζει με το άτομο του υδρογόνου. Αποτελείται από ένα ηλεκτρόνιο και ένα… Read More ›

Ο κβαντικός χαρακτήρας της «ηλιοθεραπείας»

Όλοι γνωρίζουμε ότι μαυρίζουμε όταν εκτεθούμε σε υπεριώδες φως, αλλά όχι σε ορατό και, πολύ περισσότερο, σε υπέρυθρο. Το οποίο σημαίνει, βεβαίως, ότι οι χημικές αντιδράσεις που προκαλούν το μαύρισμα ενεργοποιούνται μόνο όταν η συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας υπερβεί μια… Read More ›

Ακτίνες γάμα και Κβαντική Βαρύτητα

Μια ανάλυση της ταχύτητας των ακτίνων γάμα με τις υψηλότερες ενέργειες που παρατηρήθηκαν μέχρι σήμερα, θέτει νέους περιορισμούς σε ορισμένες θεωρίες κβαντικής βαρύτητας. Η διατύπωση μιας θεωρίας κβαντικής βαρύτητας – το ιερό δισκοπότηρο της θεωρητικής φυσικής – απαιτεί την θυσία… Read More ›

Ένας φυσικός στην θέση του «γάτου του Σρέντιγκερ»

O Erwin Schrödinger, ένας από τους θεμελιωτές της κβαντομηχανικής, όπως ο Einstein και ο de Broglie δεν μπορούσε να δεχθεί ότι η κυματοσυνάρτηση που ικανοποιούσε την εξίσωση που ανακάλυψε ο ίδιος, μας οδηγεί σε έναν μικρόκοσμο που κυβερνάται από την… Read More ›

Ένα συμπύκνωμα Bose-Enstein σε τροχιά γύρω από τη Γη

Ένα πείραμα στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ΔΣΣ) από επιστήμονες της Αμερικανικής Διαστημικής Υπηρεσίας (NASA) δημιούργησε την εξωτική κβαντική κατάσταση της ύλης, ένα υπέρψυχρο αέριο συμπύκνωμα Bose-Einstein. Πρόκειται για επιστημονικό και τεχνολογικό επίτευγμα, καθώς είναι η πρώτη φορά που επιτυγχάνεται κάτι… Read More ›

Η διέγερση ενός εξωτικού ατόμου

Για πρώτη φορά διεγέρθηκε ένα «πιονικό άτομο» ηλίου από το φως ενός λέιζερ. Το επίτευγμα δημιουργεί μια πολλά υποσχόμενη πειραματική τεχνική για τη διερεύνηση της θεμελιώδους φυσικής. Τα εξωτικά άτομα προκύπτουν όταν ένα ή περισσότερα συστατικά ενός κανονικού ατόμου αντικατασταθεί… Read More ›

Η κβαντομηχανική στη ζωή μας

Συνέντευξη με τον Ομότιμο Καθηγητή του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων Κωνσταντίνο Βαγιονάκη στον Παντελή Σαββίδη ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ – Μπορούμε να εξηγήσουμε την έννοια της κβάντωσης και το πέρασμα από την κλασική στην κβαντική φυσική; – Η κβαντομηχανική περιγραφή του κόσμου – και η… Read More ›

Στέφανος Τραχανάς: «Έρχονται μέρες αβεβαιότητας αλλά και μεγάλης επιστήμης»

Ο Στέφανος Τραχανάς θεωρείται ο κορυφαίος Έλληνας κβαντικός φυσικός. Διδάσκει, μεταξύ άλλων, κβαντική φυσική και διαφορικές εξισώσεις στο τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου Κρήτης από το 1983 έως σήμερα. Είναι συγγραφέας εννέα πανεπιστημιακών συγγραμμάτων που σχετίζονται με τα παραπάνω πεδία καθώς… Read More ›

Πόσο μπορεί να ζήσει ένα άτομο υδρογόνου;

Θα μπορούσε το πρωτόνιο να είναι σταθερό σωματίδιο, ενώ το άτομο του υδρογόνου (Η) να μην είναι; Κάποιες εναλλακτικές θεωρίες εξετάζουν και αυτό το ενδεχόμενο!  Ένα σχετικό θεωρητικό μοντέλο υποθέτει την ύπαρξη ενός νέου σωματιδίου το οποίο θα μπορούσε να… Read More ›

Εξάγοντας το σύμπαν από την κυματοσυνάρτηση

Η κβαντική μηχανική είναι μια θεωρία των κυματοσυναρτήσεων στον χώρο Hilbert. Πολλά χαρακτηριστικά που τα θεωρούμε δεδομένα όταν χρησιμοποιούμε την κβαντική μηχανική – κλασικός χωροχρόνος, τοπικότητα, διαχωρισμός συστήματος/περιβάλλοντος, κατάρρευση/διακλάδωση, προτιμώμενα παρατηρήσιμα μεγέθη, ο κανόνας Born για τις πιθανότητες – πρέπει… Read More ›

Υπολογίζοντας το μέγεθος των ατόμων χρησιμοποιώντας μολύβι και χαρτί

O Λόρδος Rayleigh το 1890, πρότεινε το εξής απλό πείραμα για την εκτίμηση του μεγέθους των ατόμων ή των μορίων: τοποθετούμε μια μικρή ποσοτήτα λαδιού όγκου V0, σε μια καθαρή επιφάνεια νερού και υπολογίζουμε το εμβαδόν S που καταλαμβάνει σ’… Read More ›

Τα γενέθλια του πιο διάσημου γάτου της φυσικής

Ένας δυστυχισμένος γάτος βρίσκεται παγιδευμένος μέσα σε ένα κουτί, όπου υπάρχει φιάλη με θανατηφόρο αέριο, συνδεδεμένη με έναν απαριθμητή Geiger, δίπλα στον οποίο υπάρχει μια ραδιενεργός πηγή. Η διάσπαση ενός ραδιενεργού πυρήνα είναι κβαντικό φαινόμενο, που είναι αδύνατον να προβλεφθεί…. Read More ›

Τι είναι πραγματικά η Κβαντική Μηχανική;

Η κβαντική μηχανική είναι ίσως το πιο παρεξηγημένο κεφάλαιο της φυσικής, με πολλές δυσκολονόητες ιδέες πέραν της διαίσθησής μας, όπως οι γάτες που είναι ζωντανές και νεκρές ή με ισχυρισμούς ότι κάτι δεν υπάρχει μέχρι να το κοιτάξει ο άνθρωπος…. Read More ›

H Kβαντική Yπεροχή της Google

Ερευνητές της Google ανακοίνωσαν επίσημα ότι πέτυχαν το ιστορικό ορόσημο της «κβαντικής υπεροχής» στους υπολογιστές. Είναι πλέον επίσημο ότι η Google πέτυχε τη λεγόμενη «κβαντική υπεροχή», δηλαδή να δημιουργήσει ένα κβαντικό υπολογιστή που έλυσε ένα συγκεκριμένο πρόβλημα, για το οποίο… Read More ›

Οι πλανήτες και τα σωματίδια της βαρύτητας

Τα όρια της κβαντικής βαρύτητας από παρατηρήσεις πλανητών Μια νέα ανάλυση βελτιώνει τις εκτιμήσεις για την μάζα του βαρυτονίου χρησιμοποιώντας δεδομένα από το Ηλιακό μας Σύστημα. Η δύναμη της βαρύτητας, που περιγράφεται από την γενική θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν,… Read More ›

Η ηλεκτροστατική φύση του ομοιοπολικού δεσμού

Πριν λίγο καιρό διάβαζα κάποια βιβλία σχετικά με χημεία και ανάμεσα τους και αυτό: Ο Theodore Gray είναι συνιδρυτής της Wolfram Research του Mathematica, έχοντας αφήσει ανολοκλήρωτο ένα διδακτορικό χημείας και στον ελεύθερο του χρόνο ασχολείται με οπτικοποίηση της και… Read More ›

Το μυστήριο του κβαντικού υπολογιστή

Απ’ ό,τι φαίνεται, η είσοδος στην εποχή της κβαντικής υπολογιστικής επανάστασης έχει ήδη ξεκινήσει και αναμένεται να είναι εξίσου συναρπαστική και ανατρεπτική με εκείνη του περάσματος από τη συμβατική στην ψηφιακή τεχνολογία. Γεγονός που επιβεβαιώνεται και από την πρόσφατη αλλά… Read More ›

Βραβείο Νόμπελ Φυσικής 2019 (προβλέψεις)

1. Βραβείο Νόμπελ στο εντοπισμό εξωπλανητών ή στην φωτογράφιση μαύρης τρύπας; Πριν από το 1992, γνωρίζαμε μόνο τους οκτώ πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος, άντε εννέα αν υπολογίσουμε και τον Πλούτωνα. Από τότε μέχρι σήμερα οι αστρονόμοι ανακάλυψαν περισσότερους από… Read More ›

Πραγματοποιήθηκε η «Κβαντική Υπεροχή»;

(νεώτερη ενημέρωση) Σύμφωνα με τους Financial Times, μια δημοσίευση ερευνητών της Google υποστηρίζει πως κατάφεραν να πραγματοποιήσουν την Kβαντική Yπεροχή (Quantum Supremacy), να κατασκευάσουν δηλαδή έναν κβαντικό υπολογιστή που να εκτελεί υπολογισμoύς, τους οποίους δεν μπορεί να εκτελέσει ένας κλασικός… Read More ›

Πόση είναι η ακτίνα του πρωτονίου;

Ερευνητές του πανεπιστημίου York πραγματοποίησαν μια νέα μέτρηση της ακτίνας του πρωτονίου καταλήγοντας στην τιμή: rp = 0.833 ±0.010 fm (1 fm=10–15m) Tο πρωτόνιο δεν είναι στοιχειώδες σωματίδιο, όπως π.χ. το ηλεκτρόνιο. Αυτό σημαίνει πως έχει διαστάσεις, κι αν θεωρήσουμε… Read More ›

Η μικρότερη θερμική μηχανή στον κόσμο

Μια θερμική μηχανή φτιαγμένη από ένα μόνο ιόν ασβεστίου Θερμικές μηχανές ονομάζουμε τις διατάξεις που μετατρέπουν την θερμότητα σε μηχανικό έργο. Η ιστορία των μηχανών αυτών αρχίζει το 1712 όταν ο Thomas Newcomen επινόησε την πρώτη ατμομηχανή. Το 1769 ο… Read More ›

Κινηματογράφησαν την περιστροφή ενός μορίου

Επιστήμονες στη Γερμανία – μεταξύ των οποίων ένας Έλληνας – χρησιμοποίησαν παλμούς φωτός λέιζερ για να κινηματογραφήσουν για πρώτη φορά την ταχύτατη περιστροφή ενός μορίου. Η «μοριακή ταινία» κατέγραψε σε μόλις 125 τρισεκατομμυριοστά του δευτερολέπτου μιάμιση περιστροφή του μορίου του… Read More ›

Η γρηγορότερη πύλη 2 κβαντοδυφίων στην Άγρια Δύση (βίντεο)

Ομάδα Αυστραλών ερευνητών με επικεφαλής την καθηγήτρια Μισέλ Σίμονς, ανακοίνωσε ένα σημαντικό επίτευγμα στον χώρο των κβαντικών υπολογιστών. H Σίμονς και η ομάδα της στο University of New South Wales ανακοίνωσαν σε άρθρο που δημοσιεύτηκε στο Nature [A two-qubit gate… Read More ›

Η πρώτη φωτογραφία φωτονίων σε κβαντική σύμπλεξη

Για πρώτη φορά οι φυσικοί έχουν καταγράψει μια εικόνα κβαντικής σύμπλεξης. Η φωτογραφία που απεικονίζει φωτόνια των οποίων οι καταστάσεις συσχετίζονται μεταξύ τους,  ανεξάρτητα από την μεταξύ τους απόσταση, δημοσιεύεται από τους Paul-Antoine Moreau et al στο άρθρο τους με… Read More ›

Ποιος ανακάλυψε πρώτος τον περιοδικό πίνακα των χημικών στοιχείων;

Σας λένε κάτι τα ονόματα: Alexandre-Emile Beguyer de Chacourtois, John Newlands, Julius Lothar Meyer, William Odling, Gustavus Detlef Hinrichs, … Ποια είναι η σχέση τους με τον περιοδικό πίνακα των χημικών στοιχείων; Η απάντηση στο βίντεο που ακολουθεί:

Από τι εξαρτάται το έργο ιοντισμού των ατόμων;

Μια βασική παράμετρος που χαρακτηρίζει τα άτομα είναι το έργο ιοντισμού τους: το ελάχιστο ποσό ενέργειας που απαιτείται για να αποσπαστεί το ασθενέστερα συνδεδεμένο ηλεκτρόνιο του ατόμου. Τι διαμορφώνει την τιμή του έργου ιοντισμού και τον τρόπο μεταβολής του από… Read More ›