وجود دانشمند ایرانی دانشگاه راتگرز آمریکا در پروژه کشف سرنخ‌های بازدید نظریه‌های کوانتومی_صبح سریع

به نظر نمی‌رسد که اثرات کوانتومی به چیزهای زیاد بزرگ همانند گربه‌ها، مردم یا خانه‌ها گسترش یابد و فیزیکدانان دقیقا درمورد علت این کار توافق ندارند.

به نقل از فیز، یک گروه بین‌المللی از دانشمندان با همکاری «مانلی فوق الاده» دانشمند ایرانی «دانشگاه راتگرز»(Rutgers University) در آمریکا و از اعضای «موسسه سوال‌های بنیادی»(FQxI)، روش جدیدی را با مقصد آزمایش اعتبار برخی از مدل‌های جانشین پیشنهادی برای نظریه استاندارد کوانتوم نظر کرده‌اند که توضیح ممکن را اراعه می‌دهد.

بر پایه نظریه استاندارد کوانتوم، یک جسم پیش از مشاهده امکان پذیر در حالت برهم‌نهی کوانتومی با ویژگی‌های متناقض متعدد قرار داشته باشد. «کاتالینا کورسیانو»(Catalina Curceanu) از اعضای موسسه سوال‌های بنیادی و فیزیکدان آزمایش هسته‌ای و کوانتومی «موسسه ملی فیزیک هسته‌ای»(INFN) در ایتالیا او گفت: یک راه ساده برای فهمیدن این نوشته این است که بگوییم ذرات می‌توانند هم‌زمان در دو مکان باشند یا یک اتم رادیواکتیو می‌تواند هم‌زمان تجزیه‌شده و تجزیه‌نشده باشد.

در آزمایش‌های انجام‌گرفته، این چنین برهم‌نهی‌هایی در اجسامی به بزرگی یک کریستال یاقوت کبود با وزن ۱۶ میکروگرم مشاهده شده است. بر پایه نظریه استاندارد کوانتوم، برهم‌نهی‌ها در اصل می‌توانند حتی در اجسام بزرگ‌تر نیز باقی بمانند اما ما این برهم‌نهی‌ها را در زندگی روزمره نمی‌بینیم.

فیزیک‌دانان سیستم‌های کوانتومی را با منفعت گیری از یک «تابع موج» توصیف می‌کنند که می‌تواند تکامل آن را جستوجو کند. کورسیانو او گفت: بنا به دلایلی، هنگامی این توابع موج مشاهده خواهد شد، مستعد فروپاشی می باشند. در این مرحله، سیستم‌های کوانتومی همانند سیستم‌های کلاسیک روزمره حرکت می‌کنند و ویژگی‌های کوانتومی واقعی خود را از دست خواهند داد اما نظریه استاندارد کوانتوم نمی‌تواند به ما بگوید که چطور یا چرا این اتفاق می‌افتد. این ماهیت در مکانیک کوانتومی، «قضیه اندازه‌گیری» نامیده می‌شود.

قضیه اندازه‌گیری، گروه‌های مستقلی از دانشمندان را بر آن داشت تا مجموعه‌ای را از توضیح‌های متفاوت همانند «مدل‌های فروپاشی کوانتومی» تشکیل کنند که جانشین‌های رقیب برای نظریه استاندارد کوانتوم می باشند. کورسیانو گفت: این مدل‌ها شوق‌انگیز می باشند چون اثراتی را به طور خودبه‌خود پیش‌بینی می‌کنند که در مکانیک کوانتومی استاندارد وجود ندارد. این بدان معناست که احتمالا آزمایش‌ها روزی ‌بتوانند شواهدی را مبنی بر درست بودن این مدل‌ها اشکار کنند.

پژوهشگران در این پروژه، ویژگی‌های تابش الکترومغناطیسی خودبه‌خودی را محاسبه کردند که به گمان زیاد از سیستم‌های اتمی در انرژی‌های پایین‌تر و در محدوده پرتو ایکس ساطع خواهد شد. آنها تفاوت‌های بسیاری را با انتظارات قبل برای ساده‌ترین مدل‌ها یافتند. «کریستین پیسیکیا»(Kristian Piscicchia) از پژوهشگران این پروژه او گفت: با کمال شگفتی دریافتیم که در این محدوده کم‌انرژی، مقدار تابش خودبه‌خودی به شدت به گونه‌های اتمی تحت بازدید بستگی دارد.

این گروه پژوهشی تصمیم دارند رابطه‌پیش بینی‌شده بین تابش خودبه‌خودی و ساختار اتمی را در آزمایش‌های اختصاصی با منفعت گیری از چندین مقصد بازدید کنند. کورسیانو او گفت: این کار به ما امکان می‌دهد تا مدل‌های فروپاشی را بهتر محدود کنیم و اگر سیگنالی اشکار شد، علت آن را تشخیص دهیم که پیامدهای زیاد بسیاری را برای همه علوم خواهد داشت.

این پژوهش در مجله «Physical Review Letters» به چاپ رسید.