هر روزه دانشمندان کشفیاتی دارند که به نوعی شیوه زندگی ما را تغییر می دهند. اما گاهی اوقات هم، فقط گاهی اوقات، آنها به نتایجی دست پیدا می کنند که آنقدر شگفت انگیز و غیرمنتظره هستند که در واقع نمی دانند با آنها چکار کنند! و خب، به تبع دانشمندان، ما مردم عادی هم نمی دانیم که آنها به چه دردی می خورند :) در ادامه مطلب با نارنجی همراه باشید تا به ۵ مورد از عجیب ترین یافته های جدید دانشمندان بپردازیم که هنوز به هیچ دردی نمی خورند!

یک ماده با خواص جدید فیزیکی

در ماه ژانویه تیمی از محققان راجرز و MIT مقاله ای را در نشریه نیچرز منتشر کردند و در آن به توضیح یکی از خصوصیات جدید ماده پرداختند. هنگامی که مشغول کار با مقدار ناچیزی از ترکیب اورانیوم URu2Si2 فوق سرد بودند، دریافتند که این ماده چیزی با نام «تقارن واژگونگی-زمانی دوبل» یا double time-reversal symmetry را نقض می کند. تقارن واژگونگی زمانی عادی وضعیتی است که حرکت ذرات به صورت عادی طی زمان به شکل جلو و عقب رفتن دیده می شود. مغناطیس این روال را می شکند. زیرا اگر شما زمان را برعکس کنید، میدان مغناطیسی جهت عکس تولید را می کند. و برای برگرداندن حالت اصلی آنها باید زمان را دو بار برعکس کنید. این ماده جدید، تقارن واژگونگی زمان دوبل را نقض می کند. یعنی اینکه شما باید زمان را چهار بار برعکس کنید تا عادات آن به حالت اصلی ماده برگردد. البته این چیزی است که فعلا دانشمندان کاشف آن از خوشحالی در حال ذوق فراوان هستند. و اگر از خواندن سطرهای بالا حسابی سرتان به دوران افتاده نگران نباشید، شاید شما هم به نوعی خاصیت همین ماده را پیدا کرده اید! جالب اینکه دانشمندان کاشف این نوع جدید ماده، هنوز نتوانسته اند توضیح و نمونه فیزیکی درستی برای آن ترسیم کنند و شیوه کار آن را شرح دهند. یا اینکه معنای آن را به طور کامل بیان کنند. پس نگران خودتان نباشید.

وزن جهان هستی کمتر از آن چیزی است که فکر می کردیم

داستان به دهه ۱۹۷۰ برمی گردد، هنگامی که بهترین دانشمندان جهان تصمیم گرفتند دور هم جمع شوند و جرم جهان هستی را اندازه بگیرند. با این کار یک چالش واقعا اغراق آمیز و بزرگ پیش روی خودشان گشودند. با استفاده از بهترین درک و فهم و دانش شان از گرانش و دینامیک کهکشان ها، آنها با یک پاسخ از آزمایشگاه بیرون آمدند. یک پاسخ ناراحت کننده که پیش بینی می کرد جهان ما ممکن است از هم بپاشد. ما می دانیم که مواد در مدارهای کهکشان ها یک نقطه مرکزی دارند و حول آن می چرخنز که ما آن را مشاهده می کنیم. و این بدان معنی است که حرکت آنها نیروی گریز از مرکز کافی برای وقوع این از همپاشی را می تواند تولید کند. اما محاسبات نشان می دهد که در واقعیت جرم کافی در کهکشان ها وجود ندارد که نیروهای لازم برای ادامه حرکت گریز از مرکز به صورتی که ما آن را مشاهده می کنیم، تامین کند. لذا دانشمندان سرشان را می خارانند، کمی نگرانند، و با افتخار می گویدند که آن بیرون باید چیزی بیشتر از آنچه ما می بینیم وجود داشته باشد. و این همان چیزی است که در ورای تئوریی خوابیده که ماده تاریک را پیشنهاد می کند. البته یک مشکل باقی می ماند! در ۴۰ سال گذشته، هیچ کس نتوانسته وجود یا عدم وجود آن را اثبات کند. لذا مساله مطرح شده با محاسبات اولیه همچنان به قوت خود باقی است.

تاثیر placebo ( شبه دارو )

تغذیه یک فرد بیمار با شبه دارو (همان قرص الکی) که وی فکر می کند درمان دردش است، اغلب اوقات دقیقا همان تاثیری را روی سلامتی اش می گذارد که استفاده از داروهای واقعی می تواند داشته باشد. یعنی اینکه مجموعه ای از هیچ چیز، می تواند باعث بهبود سلامتی شما گردد. به صورت تئوری، این می تواند یک تکنیک قدرتمند درمانی باشد. اما آزمایش ها نشان داده اند که نوع «هیچ چیز»ی هم که شما دریافت می کنید مهم است: برای مثال هنگامی که داروی تقلبی با داروهای حذف اثرات مورفین جایگزین شد، سریعا اثرات مورفین برطرف شدند. مشاهدات و آزمایش ها نشان داده اند که تاثیر شبه دارو به نوعی زیست شیمی یا بیوشیمیایی است و تاثیر روان درمانی بر بیمار ندارد. و به جز این تا کنون تقریبا هیچ چیز دیگری درباره قدرت شبه دارو نمی دانیم. مطمئنا این داستانی واقعی است. درست است که این تاثیر به مردم کمک می کند تا بهتر شوند. اما هر چه بیشتر در این باره مطالعه می کنیم به یافته های کمتری می رسیم. محققان اکنون به دنبال رمزگشایی از این موضوع هستند که ذهن چگونه به صورت زیست-شیمیایی بر روی بدن تاثیری واقعی می گذارد. و تا کنون هیچ کس این موضوع را نمی داند.

دماهای کمتر از صفر مطلق

تا کنون همه دانشمندان با یکدیگر توافق کرده بودند که رسیدن به دماهای پایین تر از صفر مطلق غیرممکن است. به طور دقیق این سردترین چیزی است که ممکن است. اما در اواخر سال گذشته، تیمی از دانشمندان انستیتو مکس پلانک آلمان توانستند دمای یک ابر از اتمهای گازی شکل را به کمتر از منفی 273.15 سانتی گراد برسانند. در حقیقت این نتیجه بیش از هر چیز تغییری ناگهانی در تعریف دما بود. و شیوه ای که آنها با انرژی و آنتروپی (میزان بی نظمی ذرات) کنار آمدند. نیو ساینتیست در گزارش خود می آورد:

در حقیقت این امکان پذیر است که گرمای ذرات را بالا نگه داشت، در حالی که آنتروپی آنها را پایین آورد. زیرا این کار همبستگی انرژی-انتروپی را می شکند. این می تواند شیوه جدید پایین آمدن و منفی شدن دما باشد. جایی که توزیع انرژی معکوس می شود. به جای اینکه اغلب ذرات انرژی کمی داشته باشند و برخی از آنها انرژی بالایی داشته باشند، بسیاری از آنها انرژی بالایی دارند و تنها برخی از آنها انرژی کمی دارند.

و این منطق عجیب بود که به محققان انستیتو ماکس پلانک اجازه داد تا برای اولین بار اتم ها را در خلا به چنین دماهای پایینی (کمتر از صفر مطلق) برسانند. و البته به نظر می رسد که آنها هنوز هم نتوانسته اند با این موضوع کنار بیایند که حالا با این ذرات یخ زده چکار کنند!

گداخت (همجوشی) سرد

در سال ۱۹۸۹ دو دانشمند سرشناس (Fleischmann and Pons) اعلام کردند که به کشف برجسته ای نائل آمده اند: آنها توانستند در دمای معمولی اتاق، گداخت هسته ای را مشاهده کنند. این کشف در چشم به هم زدنی به عنوان یافته ای که می تواند تولید انرژی جهان را متحول کند در بوق و کرنا شد. اما بخش بد داستان اینجا بود که تجربیات آنها قابل تکرار و تولید دوباره نبود. اما آنها توانستند به دانشمندان این ایده و الهام را بدهند که با دقت و عمق بیشتری به مطالعه گداخت سرد بپردازند. جدای از آن، این فرآیند به صورت تئوری قابل انجام است. برای اینکه دو اتم با با یکدیگر ترکیب شده و در هم ادغام شوند، تنها کافی است به اندازه کافی به هم نزدیک شوند و به دفع متفابل الکتریکی شان فائق آیند. این دفع متقابل نتیجه ابر الکترون های درون مدار دو اتم است. معمولا این کار در دماهای بسیار بالا همانند مرکز خورشید به راحتی امکان پذیر است، اما فیزیک کوانتوم می گوید به دلیل موقعیت احتمالی میدان الکتریکی در اطراف اتم که باعث دفع می شود، حداقل این امکان وجود دارد که اتم ها بتوانند بدون نیاز به تزریق انرژی در دماهای بالا با یکدیگر ادغام شده و همجوشی کنند. یعنی اینکه در هر لحظه مکان هایی از اطراف یک اتم وجود دارند که شاید میدان الکتریکی در آنجا وجود نداشته باشد. و این امید بدان معنی است که یک گروه کوچک از دانشمندان هنوز در سایه مشغول کار بر روی آن هستند و سعی می کنند به همجوشی یا گداخت سرد دست یابند. اگر چه علی رغم نتایج گاه و بیگاهی که می آیند و می روند، شک و تردید به کار آنها باید بیش از این باشد. به طور بنیادین دلیل این امر آن است که حتی اگر تئوری کوانتوم به ما بگوید که چنین کاری ممکن است، هنوز هیچ کسی نمی داند چگونه از چنین شیوه همجوشی می توان استفاده کرد و نتیجه چنین همجوشی در مقیاس بزرگ چه خواهد بود.

و علاوه بر همه... بوزون هیگز

شوخی می کنید! ما مدت ها است می دانیم که این یکی چه کار می کند و به چه دردی می خورد. شاید هم واقعا نمی دانیم به چه کاری می آید و چرا دنبالش رفته اند!‌ :) 

نظر شما چیست؟