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 φορτίο τους. Αυτή η απλότητα οδηγεί σε αναλογίες μεταξύ της Γενικής Σχετικότητας και του ατόμου […]

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, τότε θα παρατηρήσουμε μια σειρά από φωτεινές γραμμές. Κάθε γραμμή αντιστοιχεί σε ένα διαφορετικό μήκος […]

Ο Χάρτης της Κβαντικής Φυσικής

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 ορισμένη τιμή. Η ερμηνεία του φαινομένου αυτού είναι ίδια με την ερμηνεία του φωτοηλεκτρικού φαινομένου. […]

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 με ένα εξωτικό σωματίδιο, όπως ένα σωματίδιο αντιύλης. Αυτά τα άτομα στη συνέχεια μπορούν να […]

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 ιδέα πως κάτι μπορεί να υφίσταται σε πολλές διαφορετικές καταστάσεις έρχεται σε αντίθεση με την […]

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 και ενός βιβλίου για το ευρύτερο κοινό με τίτλο «Το φάντασμα της όπερας: Η επιστήμη […]

Κβαντική σύμπλεξη: η αλλόκοτη δράση από απόσταση

Στο βίντεο που ακολουθεί, ο Dr. Don Lincoln από το Fermilab μας εξηγεί τι σημαίνει «κβαντική σύμπλεξη»: διαβάστε επίσης: Κβαντική σύμπλεξη, μια «θεμελιώδης» έννοια της φυσικής

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 κατ΄αρχήν να προκύπτουν από τα βασικά συστατικά της κβαντικής κατάστασης και της Χαμιλτονιανής. Ο Sean […]

Βίντεο: Διεισδύοντας στην φύση της πραγματικότητας

διαβάστε επίσης: Γιατί ο Χάιζενμπεργκ διατύπωσε την κβαντομηχανική στην γλώσσα των μητρών;

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. Στο βίντεο που ακολουθεί, ο Δρ. Don Lincoln από το Fermilab συνοψίζει την ουσία της […]

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 σουλφιδίου του καρβονυλίου. Οι ερευνητές του ερευνητικού κέντρου DESY, του Ινστιτούτου Μαξ Μπορν του Βερολίνου […]

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 τίτλο: «Imaging Bell-type nonlocal behavior» .  Η έννοια της κβαντικής σύμπλεξης σχετίζεται με το παράδοξο EPR […]

Πώς σχηματίζεται ένας χημικός δεσμός φάντασμα;

Είναι αυτονόητο ότι για να γίνει ένας χημικός δεσμός χρειάζονται να συνδεθούν τουλάχιστον δυο άτομα. Όμως μια προτεινόμενη πειραματική μέθοδος θα μπορούσε να μειώσει αυτή την απαίτηση σε ένα μόνο άτομο (!), αποκαλύπτοντας στους ερευνητές μια νέα προοπτική για ασυνήθιστους χημικούς δεσμούς. Ο Matthew Eiles και οι συνεργάτες του,  από το Πανεπιστήμιο Περντιού της Ιντιάνα, […]

Ένα άτομο ως δυναμόμετρο απειροελάχιστων δυνάμεων

Ένα μόνο άτομο μπορεί να μετρήσει απειροελάχιστες δυνάμεις H μονάδα μέτρσης της δύναμης είναι το Nιούτον (Newton). Oρίζεται ως η δύναμη που πρέπει να ασκηθεί σε σώμα μάζας ενός κιλού (1 Κg), έτσι ώστε αυτό να αποκτήσει επιτάχυνση ένα μέτρο ανά δευτερόλεπτο εις το τετράγωνο (1 m/s2).  Για να έχουμε μια καλύτερη ιδέα μπορούμε να […]

Το πρόβλημα της ακρίδας

«Μια ακρίδα προσγειώνεται στο (επίπεδο) γκαζόν, το οποίο μπορεί να έχει οποιοδήποτε σχήμα – όχι απαραίτητα συνεχές. Το γκαζόν έχει εμβαδόν 1. Η ακρίδα προσγειώνεται σε ένα τυχαίο σημείο και στη συνέχεια πηδάει μια φορά κατά d=0.3, προς μια τυχαία κατεύθυνση. Ποιο πρέπει να είναι το σχήμα του γκαζόν ώστε η ακρίδα να έχει τις […]

Ελένη Διαμαντή: το πρώτο κβαντικό ίντερνετ …

… μπορεί να υπάρξει σε λιγότερα από 10 χρόνια Το μέλλον των τηλεπικοινωνιών, του διαδικτύου και της κρυπτογραφίας θα είναι κβαντικό, γι’ αυτό «η Ελλάδα πρέπει να παρακολουθεί τις εξελίξεις σε αυτό τον χώρο, έτσι ώστε να μην μείνει πίσω τεχνολογικά, όταν έρθει η εποχή για μια πιο ευρεία χρήση αυτής της τεχνολογίας». Αυτό τονίζει […]

Προς το απόλυτο μηδέν με τον «τρόπο του Σισύφου»

Τριατομικά μόρια ψύχονται σχεδόν μέχρι το απόλυτο μηδέν για πρώτη φορά Ο Doyle και οι συνεργάτες του στο Κέντρο των MIT-Harvard για Υπερ-ψυχρά Άτομα, χρησιμοποιώντας μια τεχνική με λέιζερ κατάφεραν να ψύξουν τριατομικά μόρια μονο-υδροξειδίου του στροντίου (SrOH) στους 0,0007 βαθμούς Κέλβιν (∼750μΚ). Οι φυσικοί χρησιμοποιούν λέιζερ για να ψύξουν απομονωμένα άτομα από την δεκαετία του […]

Κβαντική εξομάλυνση σχετικιστικών ιδιομορφιών

Κβαντομηχανικά φαινόμενα εξαλείφουν μη-φυσικά χαρακτηριστικά του χωροχρόνου που προκύπτουν από την κλασική γενική σχετικότητα. Η γενική θεωρία της σχετικότητας παραμένει ο ακρογωνιαίος λίθος για την περιγραφή του σύμπαντος. Προβλέπει όμως ότι οι μαύρες τρύπες και άλλες ιδιομορφίες διαθέτουν χαρακτηριστικά τα οποία δείχνουν να είναι απαράδεκτα από φυσική άποψη. Ομάδα θεωρητικών φυσικών από Βραζιλία, Ιταλία και […]

Ένας αλλόκοτος τρόπος σύνδεσης 6 ατόμων άνθρακα

Ένα άτομο άνθρακα μπορεί να ενωθεί με άλλα 4 άτομα άνθρακα (ή και με άλλα στοιχεία) σχηματίζοντας 4 ομοιοπολικούς δεσμούς. Ο Moritz Malischewski, ένας χημικός από το Ελεύθερο Πανεπιστήμιο του Βερολίνου, κατάφερε κάτω από ορισμένες συνθήκες να συνδέσει μεταξύ τους 6 άτομα άνθρακα, σχηματίζοντας ένα περίεργο σύμπλοκο (βλέπε σχήμα) που το ονόμασε δικατιόν εξαμεθυλοβενζολίου(;) : […]

Η επίλυση ενός χρυσού μυστηρίου

Νέοι θεωρητικοί υπολογισμοί γεφυρώνουν τη διαφορά μεταξύ πειράματος και θεωρίας σχετικά με την ενέργεια ιονισμού και την ηλεκτρονική συγγένεια του χρυσού Στην ερώτηση «γιατί ο χρυσός έχει κίτρινο χρώμα» η απάντηση είναι: «Διότι ισχύει η θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν». διαβάστε σχετικά: «Η θεωρία της σχετικότητας και ο χρυσός» To λαμπερό χρώμα του χρυσού είναι […]

Τα 5 μεγαλύτερα μυστήρια του σύμπαντος και πως θα τα απαντήσουμε

1. Τι είναι η σκοτεινή ύλη; 2. Τι είναι η σκοτεινή ενέργεια; 3. Τι υπήρχε πριν την Μεγάλη Έκρηξη; 4. Τι υπάρχει μέσα σε μια μαύρη τρύπα; 5. Είμαστε μόνοι στο σύμπαν; Από την ανίχνευση των βαρυτικών κυμάτων μέχρι την ανακάλυψη του κοντινότερου στη Γη εξωπλανήτη που μοιάζει με τη Γη, το 2016 ήταν μια […]

Κλασική θεωρία της αγωγιμότητας: Υπάρχει;

Βίντεο από το από το ΔΩΡΕΑΝ διαδικτυακό μάθημα «Εφαρμοσμένη Κβαντομηχανική 3: Στερεά» (διδάσκων Στέφανος Τραχανάς) Περιγραφή μαθήματος Η «κβαντομηχανική εν δράσει» είναι κι εδώ το βασικό «στίγμα» του μαθήματος μόνο που το πεδίο δράσης δεν είναι πλέον τα άτομα ή τα μόρια, αλλά η στερεά ύλη. Στην απλούστερη δυνατή εκδοχή της που είναι εκείνη ενός […]

Δυο ερωτευμένα σωματίδια

Μια ιστορία αγάπης – μιας αλλόκοτης δράσης από απόσταση – στον μικρόκοσμο των σωματιδίων. Είναι δυνατόν δυο σωματίδια να είναι τόσο στενά συνδεδεμένα μεταξύ τους, ώστε μια μεταβολή στο ένα να επηρεάζει το άλλο, ακόμα κι αν αυτά βρίσκονται σε τεράστια απόσταση μεταξύ τους; Ναι αν βρίσκονται σε κβαντική σύμπλεξη. Οι τύχες των σωματιδίων που βρίσκονται […]