فیلم سیاهچاله

@Cosmos_language

تصویر شماره 2

@Cosmos_language

تصویر شماره 3

@Cosmos_language

تصویر شماره 4

@Cosmos_language

تصویر شماره 5

@Cosmos_language

تصویر شماره 6

@Cosmos_language

نظریه #نسبیت

قسمت هشتم: #کرمچاله‌

از نظر تئوری، کرمچاله‌ها تونلی در فضا-زمان هستند که با خم کردن فضا-زمان، امکان سفر در مکان و زمان را محیا می‌کنند. اما در واقعیت کمی پیچیده‌تر از این است. اگر پس از باز شدن یک کرمچاله‌ کوچک‌ترین ماده‌ای حتی یک تک ذره بنیادی وارد آن شود، بلافاصله کرمچاله از بین می‌رود و این مشکلی بزرگ برای سفر از طریق کرمچاله است. برای باز نگه داشتن کرمچاله و جلوگیری از فروپاشی آن انرژی بسیار زیادی نیاز است تا یک جسم بتواند سالم و سلامت از داخل آن رد شود و کرمچاله دچار فروپاشی نشود. علاوه بر اینکه مقدار بسیار زیادی انرژی برای این کار لازم است، نوع این انرژی نیز متفاوت است. انرژی معمولی نمی‌تواند کرمچاله را باز نگه دارد و برای این کار نیاز به انرژی منفی داریم. این نوع انرژی از نظر تئوری وجود دارد اما تا تولید آن راه درازی در پیش است. اما اخیراً دکتر "لوک بوچر" از دانشگاه کمبریج، نظریه‌ای را مطرح کرده است که می‌گوید اگر کرمچاله‌‌ای بسیار طولانی‌تر از ضخامتش باشد، انرژی پایه‌ای خلأ که به "انرژی کازیمیر" معروف است می‌تواند طول عمر کرمچاله را بسیار بیشتر از حد طبیعی آن کند. اما باز هم طول عمرشان آنقدر بالا نمی‌رود که شخصی یا ماده‌ای بتواند از درون آن رد شود و تنها می‌توان پالس‌های الکترومغناطیسی را از درون آن‌ها منتقل کرد.
"#کف_کوانتومی" یکی از اثرات #گرانش_کوانتومی است که تنها در مقیاس‌های طولی بسیار کوچک از مرتبه #طول_پلانک خود را نشان می‌دهد (تصویر شماره 1). این کف شبکه‌ای فرضی از کرمچاله‌هایی است که مدام به وجود می‌آیند و از بین می‌روند و قوانین حاکم بر آن‌ها، قوانین گرانش کوانتومی است که درک ما از آن تقریباً صفر است! این کف ماهیتی احتمالاتی دارد، یعنی در هر لحظه‌ای احتمال مشخصی وجود دارد که این کف شکل مشخصی داشته باشد و احتمال دیگری است که در همان لحظه شکل و فرم دیگری داشته باشد و این احتمال‌ها مدام در تغییر هستند و این کف واقعا کوچک است؛ طول معمول برای کرمچاله‌ای در این مجموعه آن چیزی است که از آن به نام "طول پلانک" یاد می‌شود یعنی معادل یک صدم یک میلیاردم یک میلیاردم هسته‌ی یک اتم! امیدواریم بتوانیم راهی بیابیم تا این کرمچاله‌های کوانتومی را رشد دهیم تا به اندازه‌ای در بیایند که یک انسان یا حتی یک سفینه بتواند از آن عبور کند. کرمچاله‌ها علاوه بر اینکه با ایجاد خمیدگی در فضا-زمان باعث از بین رفتن فاصله بین دو نقطه A و B می‌شوند (حتی اگر A و B میلیاردها سال نوری از هم دور باشند) و امکان سفر بین دو نقطه دلخواه از فضا را در کسری از ثانیه فراهم می‌کنند، امکان انجام #سفر_در_زمان نیز دارند. پس اگر روزی بشر بتواند راهی برای تولید و باز نگه داشتن کرمچاله‌ها پیدا کند می‌تواند در کسری از ثانیه به هر مکانی در جهان یا هر زمانی از عمر کیهان سفر کند (البته در مورد سفر به کذشته، به علت تناقض‌های ذاتی و پیچیدگی‌های خاص، بین دانشمندان بحث‌های بر سر امکان یا عدم امکان آن وجود دارد). اما کاربرد کرمچاله‌ها فقط محدود به جهان خودمان نمی‌شود! از طریق کرمچاله‌ها می‌توان حتی به جهان‌های دیگر نیز تونل زد و در صورتی که جهانمان غیر قابل سکونت شود، می‌توانیم با استفاده از کرمچاله به جهان دیگری مهاجرت کنیم (سکانس عبور از کرمچاله فیلم #Interstellar).

@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language

تصویر شماره 1

@Cosmos_language

سکانس عبور از کرمچاله فیلم #Interstellar
کلمه "کرمچاله" توی زیرنویس به اشتباه "سیاهچاله" ترجمه شده.

@Cosmos_language

نظریه #نسبیت

قسمت نهم: چطور اندازه #کیهان می‌تواند بیشتر از سنش باشد؟

در حال حاضر نظریه مورد قبول در بین دانشمندان در مورد شروع جهان، نظریه بیگ بنگ است. طبق این نظریه، جهان با یک انفجار بزرگ شروع شد و این انفجار باعث انبساط جهان و افزایش مداوم حجم آن شده است؛ وقتی یک بمب درون یک اتاق منفجر می‌شود، موج انفجار در یک نقطه کوچک که دقیقاً خود ماده منفجره است ایجاد شده و مدام بزرگتر و بزرگتر می‌شود و وقتی به دیوارهای اتاق می‌رسد، نیرویی رو به بیرون به دیوارها وارد می‌کند و دیوارهای اتاق را به سمت خارج هل میدهد تا جایی که دیوارها متلاشی شده و مصالح، به سمت بیرون پرتاب می‌شوند یعنی از مرکز انفجار گریز می‌کنند. این یعنی اتاق منبسط می‌شود. همان کاری که بمب با اتاق می‌کند، بیگ بنگ با جهان کرده است اما با این تفاوت که بمب فقط عامل انبساط اتاق است و سازنده اتاق نیست؛ ولی بیگ بنگ هم عامل انبساط جهان و هم سازنده جهان (خود فضا و زمان) است. بیگ بنگ پس از تولید فضا-زمان، باعث انبساط مداوم آن شد و به این ترتیب با گذشت زمان، فضا مدام بزرگ و بزرگتر شده و فاصله بین اجرام کیهانی بیشتر و بیشتر می‌شود. وقتی روی یک بادکنک خالی دو نقطه بکشید و بعد شروع به باد کردن بادکنک کنید، به وضوح میبینید که فاصله آن دو نقطه با باد شدن بادکنک بیشتر و بیشتر می‌شود. اما می‌دانیم که نقاط روی بادکنک حرکت نمی‌کنند و دلیل افزایش فاصله بین آن‌ها کش آمدن پوسته بادکنک است که باعث می‌شود فاصله بین دو نقطه، منبسط شده و نقاط از هم دور شوند.
اجرام کیهانی از یکدیگر دورتر و دورتر می‌شوند؛ ولی بر خلاف تصور عموم، این اجرام نیستند که در حال حرکتند، بلکه درست مانند مثال بادکنک، این فضای بین اجرام است که دائماً در حال منبسط شدن می‌باشد و باعث می‌شود فاصله بین دو جرم مدام بیشتر و بیشتر شود. طبق نظریه نسبیت، حداکثر سرعت در این جهان، سرعت نور است. یعنی هیچ چیزی نمی‌تواند سریع‌تر از نور حرکت کند. از بیگ بنگ، حدود 13.8 میلیارد سال می‌گذرد و با توجه به اینکه سرعت نور حداکثر سرعت حرکت است، قطر کیهان باید 13.8 میلیارد سال نوری و یا کمتر باشد.
جهان ما حدود 25 میلیارد گروه کهکشانی، 350 میلیارد کهکشان بزرگ، 7 تریلیون کهکشان کوتوله و 30 میلیارد تریلیون ستاره دارد! اگر این مقدار ماده در قطری به اندازه 13.8 میلیارد سال نوری قرار بگیرند، تراکم جرم خیلی زیاد می‌شود و جهان بسیار فشرده به نظر می‌رسد. ولی با وجود اینکه طبق نسبیت، حداکثر سرعت در این جهان برابر با سرعت نور است، جهان در مدت 13.8 میلیارد سال، 93 میلیارد سال نوری منبسط شده و این یعنی سرعت انبساط جهان بیشتر از سرعت نور بوده! آیا دانشمندان در تخمین قطر کیهان اشتباه کرده‌اند؟
خطای اندازه‌گیری همیشه و همه جا وجود دارد اما 13.8 میلیارد سال نوری تا 93 میلیارد سال نوری، فاصله بسیار زیادی دارد و غیرممکن است که خطای اندازه‌گیری در این حد باشد.
حال که می‌دانیم قطر کیهان بسیار بیشتر از سنش است، آیا بزرگی کیهان می‌تواند نسبیت را نقض کند؟
خیر. ذرات بنادی سازنده نور (Photon) ‌ذراتی با جرم مطلقاً 0 هستند (پست کامل در مورد ذرات بنیادی، بین پست‌های قبلی کانال وجود دارد). فوتون‌ها هیچ گاه شتاب نمی‌گیرند؛ یعنی در هر نقطه از فضا-زمان، یا فوتونی وجود ندارد و یا اگر وجود داشته باشد، در حال حرکت در خط راست با حداکثر سرعتش است که همان سرعت نور می‌باشد. در واقع چیزی که باعث می‌شود نور سریع ترین چیز در جهان باشد، فاقد جرم بودن ذرات سازنده آن است و از آنجا که قدر مطلق جرم هیچ چیز، کمتر از 0 نیست پس هیچ چیزی نمی‌تواند سریع‌تر از نور باشد. می‌توان نتیجه گرفت که سرعت انبساط کیهان هر چقدر هم بیشتر از سرعت نور باشد، نسبیت نقض نخواهد شد! زیرا بر اساس نسبیت، هیچ جسم «دارای جرمی» نمی‌تواند سریع‌تر از نور حرکت کند و با توجه به اینکه در انبساط کیهان، این فضا-زمان (خلأ) است که منبسط می‌شود و نه یک جسم ساخته شده از ذرات بنیادی (ماده)؛ پس نسبیت مخالفتی با سریع‌تر از نور منبسط شدن آن ندارد. در نتیجه اندازه کیهان در مدت 13.8 میلیارد سال به 93 میلیارد سال نوری می‌رسد بدون اینکه نسبیت زیر پا گذاشته شود.
سرعت انبساط جهان، 71.9 کیلومتر بر ثانیه بر مگاپارسک است. "کیلومتر بر ثانیه بر مگاپارسک" واحدی برای سرعت انبساط کیهان است مانند سانتی متر بر ثانیه بر اینچ برای انبساط یک کش که به طور مداوم در حال کشیده شدن می‌باشد. وقتی می‌گوییم این کش با سرعت مثلاً 3 سانتی متر بر ثانیه بر اینچ منبسط می‌شود، یعنی طی یک ثانیه به هر اینچ از طول کش، 3 سانتی متر اضافه می‌شود. 71.9 کیلومتر بر ثانیه بر مگاپارسک نیز یعنی در هر ثانیه، 71.9 کیلومتر به هر مگاپارسک از جهان اضافه می‌شود. هر مگاپارسک حدوداً 3.26 میلیون سال نوری است.

@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language

#اثر_پروانه‌ای

آیا ممکن است تمامی رویدادهای جهان با یکدیگر در ارتباط باشند؟ مثلاً آیا افتادن برگی از یک درخت چنار در یکی از کوچه‌های تهران می‌تواند منجر به وقوع رویدادی در آن سوی جهان شود؟ یا بال زدن یک پروانه در دهکده‌ای در ژاپن ممکن است سبب وقوع طوفان عظیمی در آمریکا شود؟ بله! پاسخ تمام این پرسش‌های حیرت‌انگیز، مثبت است و علت آن هم پدیده‌ای است که ریاضی‌دانان و فیزیک‌دانان آن را با نام "اثر پروانه‌ای" می‌شناسند.
اثر پروانه‌ای نام پدیده‌ای است که به دلیل حساسیت سیستم‌های آشوبی، به شرایط اولیه ایجاد می‌شود. این پدیده به این اشاره می‌کند که تغییری کوچک در یک سیستم آشوبی مانند جو سیاره‌ زمین (مثلاً بال ‌زدن پروانه) می‌تواند باعث تغییرات شدید (وقوع طوفان در کشوری دیگر) در آینده شود. ایده اینکه پروانه‌ای می‌تواند باعث تغییری آشوبی شود نخستین بار در 1952 در داستان کوتاهی به نام "آوای تندر" نوشته "ری بردبری" مطرح شد. عبارت «اثر پروانه‌ای» هم در 1961 در پی مقاله‌ای از "ادوارد لورنتس" به وجود آمد. وی در 139 اُمین اجلاس AAAS در سال 1972 مقاله‌ای با این عنوان ارائه داد: «آیا بال ‌زدن پروانه‌ای در برزیل می‌تواند باعث ایجاد تندباد در تگزاس شود؟»
لورنتس در پژوهش بر روی مدل ریاضی بسیار ساده‌ای از آب و هوای جو زمین، به معادله‌ی دیفرانسیل غیر قابل حل رسید. وی برای حل این معادله از روش‌های عددی به کمک کامپیوتر بهره گرفت. او برای اینکه بتواند این کار را در روزهای متوالی انجام دهد، نتیجه آخرین خروجی یک روز را به عنوان شرایط اولیه روز بعد وارد می‌کرد. لورنتس در نهایت مشاهده کرد که نتیجه شبیه‌سازی‌های مختلف «با شرایط اولیه یکسان» با هم «کاملاً متفاوت» است! بررسی خروجی چاپ شده رایانه نشان داده که Royal McBee، رایانه‌ای که لورنتس از آن استفاده می کرد، خروجی را تا 4 رقم اعشار گرد می‌کند. از آنجایی که محاسبات داخل این رایانه با 6 رقم اعشار صورت می گرفت، از بین رفتن دو رقم آخر باعث چنین تاثیری شده بود. مقدار تغییرات در عمل گرد‌کردن نزدیک به اثر بال ‌زدن یک پروانه است! این واقعیت غیرممکن بودن پیش‌بینی آب و هوا در دراز مدت را نشان می دهد.
مشاهدات لورنتس باعث پررنگ شدن مبحث نظریه آشوب شد. عبارت عامیانه «اثر پروانه‌ای» در زبان تخصصی نظریه آشوب، «وابستگی حساس به شرایط اولیه» ترجمه می شود. به غیر از آب و هوا، در سیستم‌های پویای دیگر نیز حساسیت به شرایط اولیه به چشم می‌خورد. یک مثال ساده، توپی است که در قله کوهی قرار گرفته و با ضربه بسیار کوچکی شروع به پایین غلطیدن از دامنه کوه می‌کند. این توپ بسته به اینکه ضربه بسیار کوچک، از چه جهتی زده شده باشد، می‌تواند به هر کدام از دره‌های اطراف سقوط کند.

@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language

#ریچارد_فاینمن

مادرش خانه‌دار و پدرش تاجر یونیفرم نظامی بود. با اینکه دیر حرف زدن را یاد گرفت اما آزمایشگاه خانگی کوچک خودش را داشت و وسایل برقی را تعمیر می‌کرد. از کودکی عاشق علوم مهندسی بود و در دبیرستانی درس خواند که غیر از او دو نفر دیگر هم از آن دبیرستان نوبل گرفتند! با این حال در آزمون ورودی دانشگاه کلمبیا رد شد و سپس راهی MIT شد. در دوران کارشناسی دو مقاله مطرح ارائه کرد و از نوشتن اسم استاد در صدر مقالات متنفر بود. هایزنبرگ درباره یکی از مقالات او (پراکندگی پرتوهای کیهانی به وسیله ستارگان یک کهکشان) کتابی نوشته که به رد این مقاله می‌پردازد. او برای دوره‌ی کارشناسی ارشد برنده بورس پاتنام شد و در امتحان ورودی دانشگاه پرینستون نمره کامل در فیزیک و نمره بالایی نیز در ریاضی گرفت ولی نمره دروس تاریخ و انگلیسی در پایین‌ترین حد ممکن قرار داشتند و او راهی پرینستون شد. او در تابستان 1941 که اروپا در آتش جنگ می‌سوخت در آمریکای آرام روی مسائل مربوط به پرتاب موشک‌های بالستیک کار می‌کرد.
پس از ورود آمریکا به جنگ جهانی دوم، فاینمن کار خود را روی دستگاهی به نام ایزوترون شروع کرد که اورانیوم را برای بمب اتمی غنی می‌کرد. البته گروهی دیگر نیز هم زمان بر روی دستگاهی مشابه به نام کالوترون کار می‌کردند که بعد از آگاهی فاینمن از بیهوده بودن توسعه‌ی ایزوترون به تیم توسعه‌ی کالوترون پیوست.
در همین حین رابرت اوپنهایمر از این گروه برای همکاری در پروژه‌ی منهتن در نیومکزیکو دعوت کرد که همگی قبول کردند و فاینمن نیز همانند هر شخص دیگری درگیر شخصیت کاریزماتیک اوپنهایمر شد و از اولین افرادی بود که به این تیم پیوست، او در این گروه فرمول بیته-فاینمن را توسعه داد؛ البته او سرپرست رایانه‌های انسانی بود که با پانچ کارت‌های IBM کار می‌‌کردند. از دیگر کارهای او می‌‌توان به محاسبات معادلات نوترون راکتور کوچکی به نام water boiler اشاره کرد. همچنین محاسبات بمب اورانیومی دوگانه نیز به عهده‌ی او بود که بعداً معلوم شد ساخت چنین بمبی غیرممکن است.
فاینمن در هنگام مشارکت در پروژه‌ی منهتن اسماً در دانشگاه ویسکانسین استخدام بود که بعد از خروج از پروژه‌ی منهتن با توصیه‌ی دو تن از دانشمندان پروژه‌ی منهتن به دانشگاه کرنل به استخدام این دانشگاه درآمد و با تظاهر به دیوانگی توانست خود را از خدمت سربازی معاف کند. پس از دانشگاه کرنل او به کلتک رفت که سال‌های پرباری برای او به حساب می‌آمدند. او در این سال‌ها، نظریه‌ی نوبل آور الکترودینامیک کوانتومی را توسعه داد، همچنین به همراه ماری گل-من بر روی مدلی برای توصیف واپاشی ضعیف کار کرد. او در همین دوران بود که مصرف LSD را تجربه کرد و همچنین الکل را هنگامی که احساس اعتیاد کرد کنار گذاشت.
فاینمن توانست فاجعه‌ی چلنجر را با توضیح درباره‌ی پلیمر واشرهای این فضاپیما توجیه کند که پیروزی بزرگی برای خود او و ناسا حساب می‌شد. ریچارد فیلیپس فاینمن در سن 69 سالگی در مرکز پزشکی UCLA به دلیل دو سرطان نادر از جهان چشم بست😔
یاد و خاطرش گرامی باد...🙏

@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language

بعضی از مردم میگن بدون فهمیدن چطور میشه زندگی کرد؟
من نمیفهمم منظور اونا چیه!
من همیشه بدون فهمیدن زندگی کردم؛ این کار خیلی آسونیه.
اینکه چطور چیزی رو بفهمی، چیزیه که من دوست دارم بفهمم!
«ریچارد فاینمن»
@Cosmos_language

پروفسور Walter Lewin

@Cosmos_language

سر فدای علم

یکی از محبوب‌ترین آزمایش‌هایی که سال‌هاست سر کلاس انجام می‌دهم آزمایشی است که در آن سرم را مستقیماً در مسیر وزنه‌ی تخریب،‌ که همتای کوچک وزنه‌های تخریب واقعی است، قرار می‌دهم و زندگی‌ام را به مخاطره می‌اندازم. البته بدانید که این وزنه‌ی کوچک هم می‌تواند به آسانی مرا بکشد. وزنه‌های تخریبی که گروه‌های تخریب به کار می‌برند وزنه‌های کروی شکلی هستند با جرمی در حدود هزار کیلو گرم، ولی جرم وزنه‌ی من 15 کیلوگرم است. در حالی که در یک طرف کلاس ایستاده و سرم را به دیوار چسبانده‌ام وزنه‌ی آونگ را در دستانم می‌گیرم و آن را تا چانه‌ام بالا می‌آورم. وزنه را که رها کنم باید موظب باشم که آن را اصلاً به جلو هل ندهم حتی به اندازه‌ی فوق‌العاده کم. کوچک‌ترین هل به وزنه بدهم یقیناً به من آسیب می‌زند یا حتی می‌کشد. از دانشجویانم می‌خواهم که حواس مرا پرت نکنند، صدا نکنند، و حتی کوتاه‌زمانی نفس نکشند و می‌گویم که اگر این نکات را رعایت نکنند، چه بسا این آخرین درس من باشد.

اعتراف می‌کنم هربار که این آزمایش را انجام می‌دهم، آن زمان که وزنه تاب‌خوران به سویم می‌شتابد حس می‌کنم آدرنالین خونم بالا می‌رود و با این که یقین دارم فیزیک مرا نجات خواهد داد، همیشه وقتی که وزنه تا مویی مانده به چانه‌ام جلو می‌آید، اعصابم خرد می‌شود. بی‌اختیار دندان‌هایم را به هم می‌فشارم و حقیقت این است که چشمانم را نیز می‌بندم! می‌پرسید که انجام این آزمایش چه سودی برای من دارد؟ اعتقادم به یکی از مهم‌ترین مفاهیم کل فیزیک، یعنی #پایستگی_انرژی راسخ‌تر می‌شود.

یکی از ویژگی‌های چشمگیر جهان ما این است که انرژی می‌تواند از نوعی به نوع دیگر و آنگاه به نوع دیگر و باز هم به نوع دیگر و حتی به نوع اولیه تبدیل شود. انرژی می‌توان تبدیل شود ولی هرگز از بین نمی‌رود و هرگز خلق نمی‌شود. در واقع این تبدیل به صورت بی‌وقفه انجام می‌شود. همه‌ی تمدن‌های توسعه یافته و توسعه نیافته نیز به فرآیند تبدیل انرژی در اشکال مختلف آن نیازمندند. غذا خوردن برای ما هم همین کار را می‌کند و انرژی شیمیای غذا را به انرژی مورد نیاز سلول‌های بدن‌مان تبدیل می‌کند. در عمل سوختن نیز انرژی شیمیایی موجود در چوب به گرما تبدیل می‌شود.

تیری که از کمان رها می‌شود و در هوا به پرواز در می‌آید به دلیل تبدیل انرژی پتانسیل کشسانی کمان به انرژی جنبشی تیر است. در راندن دوچرخه و اتومبیل، در شلیک گلوله‌ی تفنگ در نیروگاه‌های تولید برق، در تمامی دستگاه‌های الکتریکی و الکترونیکی و هزاران مثال دیگر در جهان اطراف ما مدام تبدیل انرژی صورت می‌گیرد. کاربردهای تبدیل انرژی پایان‌ناپذیر است. در آزمایش آونگی که ذکر آن در بالا رفت، با رها کردن وزنه، انرژی پتانسیل گرانشی وزنه به انرژی جنبشی تبدیل می‌شود، وزنه تاب می‌خورد و وقتی دوباره به نقطه‌ی اولیه باز می‌گردد، انرژی جنبشی به پتانسیل تبدیل می‌شود. این تبدیل انرژی مشابه همان چیزی است که سیارات را در مدار‌های بیضی‌ شکل خود به دور خورشید نگه می‌دارد. در بسیاری از فرآیندهای طبیعت به طور مداوم شاهد چنین تبدیلاتی هستیم. با این همه مقدار کل انرژی جهان همواره پایسته است. انرژی از بین نمی‌رود و از هیچ به وجود نمی‌آید؛ فقط از نوعی به نوع دیگر و از صورتی به صورت دیگر تبدیل می‌شود.

@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language

حالات #ماده

با سه حالت اول ماده که جامد، مایع و گاز هستند به خوبی آشنا هستید؛ اما ماده بیش از سه حالت است! در واقع اصلاً نمی‌دانیم ماده چند حالت دارد ولی تا کنون هشت حالت شناخته شده است.

4- حالت "پلاسما". پلاسما، گاز شبه خنثی‌ای از ذرات باردار و خنثی است که رفتار جمعی از خود نشان می‌دهند. شعله آتش (زمانی که آنقدر داغ است که به رنگ آبی میسوزد)، هوای اطراف خود را یونیزه می‌کند. اتم‌های هوای اطراف محل سوختن، بر اثر گرمای زیاد، الکترون‌های خود را از دست می‌دهند و تبدیل به یون مثبت می‌شوند. شعله زرد یا سرخ آتش، خیلی به حالت پلاسما نزدیک است اما پلاسما نیست. زیرا در آن حالت، گرمایی که سوختن تولید می‌کند کم‌تر است و الکترون‌ها با دریافت انرژی گرمایی، به تراز انرژی بالاتری می‌روند و در هنگام برگشت، فوتون آزاد می‌کنند (نور تولید می‌کنند) ولی از اتم جدا نمی‌شوند.

5- حالت "Bose-Einstein Condensate" (چگال بوز-اینشتین). برای رسیدن به آن، یک گاز رقیق Boson (بوزون) را تا دمای بسیار پایین 273.14− درجه سانتی گراد (بسیار نزدیک به صفر مطلق) سرد می‌کنند. بر اثر دمای بسیار پایین در این تغییر فاز، بخش بسیار زیادی از بوزون‌ها کم‌ترین حالت کوانتومی را اشغال می‌کنند. بوزون‌های سرد در هم فرو می‌روند و ابَر ذره‌هایی که رفتاری بیشتر شبیه به یک ریزموج دارند تا ذره‌های معمولی به وجود می‌آیند. ماده در حالت چگال بوز-اینشتین شکننده است و سرعت حرکت نور در این ماده بسیار کم می‌باشد.

6- حالت "Fermionic Condensate" (چگال فرمیونی). یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه کلورادو به سرپرستی «Deborah jin» برای اولین بار توانستند با سرد کردن یک ابر ساخته شده از 500 هزار اتم پتاسیم با جرم اتمی 40 تا دمای یک میلیونیم درجه بالاتر از صفر مطلق به این حالت از ماده برسند. این اتم‌ها در چنین دمایی، بدون گرانروی جریان پیدا می‌کنند و این به معنی به وجود آمدن حالت جدیدی از ماده است. اینکه اگر همین روند را تا دماهای پایین‌تر ادامه دهیم آن وقت چه اتفاقی می‌افتد را هنوز نمی‌دانیم!

7- حالت "Quantum spin liquid" (مایع اسپین کوانتومی). مایع اسپین کوانتومی، حالت عجیبی از ماده است که در سیستمی از اسپین‌های کوانتومی برهمکنش کننده، به وجود می‌آید و باعث می‌شود الکترون‌ها به اجزای کوچک‌تری شکسته شوند (ذرات کسری). این حالت جالب از ماده، در بعضی از مواد مغناطیسی، پنهان شده است. دلیل اینکه این حالت را «مایع» اسپین کوانتومی نام گذاری کرده‌اند، این است که این حالت در مقایسه با حالت اسپینی بقیه مواد فرومغناطیس، بی نظم می‌باشد. درست مانند آب که در مقایسه با یک بلور، بی نظمی بیشتری دارد. اما نکته‌ جالب در مورد مایع اسپین کوانتومی این است که این حالت بر خلاف بقیه حالت های نامنظم، در دماهای بسیار پایین نیز، همچنان بی نظم باقی می‌ماند!

8- حالت "3D Quantum liquid crystal" (کریستال مایع کوانتومی سه بعدی). کریستال مایع کوانتومی برای اولین بار در سال 1999 کشف شد. مولکول­‌های این ماده بسیار شبیه به کریستال­ های مایع معمولی رفتار می‌کردند اما الکترون‌های آن تمایل به جهت­ گیری­ با محور تقارن‌های ویژه‌ای داشتند. مولکول‌های کریستال مایع استاندارد به آزادی جریان دارند؛ به گونه‌ای که گویا مایع هستند اما در عین حال همانند حالت جامد موقعیت آنها جهت­ دار و ثابت باقی می‌ماند. الکترون‌های کریستال مایع کوانتومی سه بعدی ویژگی‌های مغناطیسی متفاوتی را بسته به جهت جریان یافتن خود، نشان می‌دهند که محور چرخش‌های مشخصی نیز دارند. تقریباً می‌توان گفت که این مسئله به این معنی است که القای الکتریسیته به این مواد، آن‌ها را تبدیل به آهن‌ربا کرده و یا شدت آن‌ها را تغییر داده و جهت اثر مغناطیسی آن‌ها را از بین می­برد.
دیوید هسی، دانشیار فیزیک دانشگاه کالیفرنیا که وظیفه بررسی تحقیقات را نیز بر عهده دارد، در نشستی خبری اظهار داشت: «به همان شکل که کریستال­های مایع دو بعدی کوانتومی به عنوان اولین اَبَر ­رسانای با دمای بالا معرفی شدند، می‌توان این کریستال‌های سه بعدی را نیز اولین اَبَر ­رسانای توپولوژیکی که در جستجویش بوده‌ایم معرفی کرد. به جای خیال­ پردازی برای کشف اَبَر رسانای توپولوژیکی، اکنون ما می‌توانیم با استفاده از این کریستال مایع کوانتومی سه بعدی این ماده را تولید کنیم.»

@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language