مایکل فارادی یکی از بزرگ‌ترین دانشمندان قرن نوزدهم و پیشگام در زمینه‌های الکتریسیته و مغناطیس بود که دستاوردهای علمی او تأثیرات عمیقی بر تحول علم فیزیک و شیمی در دوران‌های بعدی گذاشت. او با کشف‌های بنیادی خود، به‌ویژه در زمینه‌های القای الکتریکی و الکترومغناطیس، به یکی از چهره‌های برجسته در تاریخ علم تبدیل شد. فارادی، به‌عنوان یک دانشمند تجربی، از طریق آزمایش‌های پیچیده و دقیق، مفاهیم نوینی را درک و معرفی کرد که پایه‌گذار بسیاری از فناوری‌های مدرن در حوزه‌های الکتریکی و مغناطیسی شدند

جیمز کلارک ماکسول یکی از بزرگترین فیزیک‌دانان تاریخ علم است که دستاوردهای علمی او به‌طور مستقیم بر توسعه علم فیزیک و فناوری‌های مدرن تأثیر گذاشته است. او به‌ویژه به خاطر نظریه الکترومغناطیس معروف است که چهار معادله معروف به نام معادلات ماکسول را ایجاد کرد؛ معادلاتی که نشان دادند چگونه میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی به‌طور یکپارچه با یکدیگر مرتبط‌اند و به‌صورت موجی حرکت می‌کنند. این کشف نه‌تنها نظریه‌های کلاسیک فیزیک را تحول بخشید، بلکه اساس‌گذار بسیاری از پیشرفت‌های علمی در قرن بیستم بود، از جمله نظریه‌های نسبیت و کوانتوم.

زندگی لودویگ بولتزمن (20 فوریه 1844 – 5 سپتامبر 1906) و تأثیر او بر علم در این مقاله بررسی شده است.
لودویگ بولتزمن دانشمند بزرگ اتریشی نه تنها بنیان‌گذار مکانیک آماری و یک آزمایشگر ماهر بود، بلکه ایده‌های پیشگامانه‌اش بر تمامی علوم فیزیکی تأثیر گذاشت. به افتخار او، بسیاری از مؤسسات تحقیقاتی اتریش نام او را بر دوش دارند.
تراژدی زندگی بولتزمن این بود که او پیروزی شکوهمند ایده‌های خود را تجربه نکرد و در حالی که می‌دید تمام عمرش به فراموشی سپرده خواهد شد، در ناامیدی درگذشت.

ماکس پلانک، فیزیکدان آلمانی بزرگ قرن نوزدهم و بیستم، به عنوان بنیان‌گذار نظریه کوانتوم شناخته می‌شود. زندگی علمی او نه تنها سرشار از دستاوردهای برجسته در فیزیک بود، بلکه نشان‌دهنده مسیری پیچیده و چالش‌برانگیز در دنیای علم است. از دوران جوانی در دانشگاه‌های مونیخ و برلین تا کشف نظریه کوانتوم، پلانک همواره در جست‌وجوی مفاهیم بنیادی و قوانین علمی نوین بود.

او با رویکردی متمرکز بر اصول علمی و آزمایش‌های دقیق، توانست قانون تابش جسم سیاه را کشف کند که به پیدایش فیزیک کوانتومی انجامید. این پیشرفت تحولی بزرگ در علم فیزیک به شمار می‌آید. و جایگاه پلانک را به عنوان یکی از بزرگترین فیزیکدانان تاریخ تثبیت کرده است. در این متن، زندگی و دستاوردهای علمی پلانک مورد بررسی قرار می‌گیرد تا نشان دهد چگونه کشفیات او مرزهای جدیدی در درک ما از جهان فیزیکی گشود.

برای نخستین بار، دانشمندان موفق شده‌اند حالت کوانتومی الکترون‌هایی را که پس از جذب پالس‌های نوری پرانرژی از اتم‌ها آزاد می‌شوند، اندازه‌گیری کنند. این دستاورد با استفاده از یک تکنیک اندازه‌گیری جدید که توسط پژوهشگران دانشگاه لوند در سوئد توسعه یافته، امکان‌پذیر شده است.
دیوید بوستو، دانشیار ارشد فیزیک اتمی و یکی از نویسندگان این پژوهش که در مجله Nature Photonics منتشر شده است، می‌گوید: "«با اندازه‌گیری حالت کوانتومی فوتوالکترون، تکنیک ما می‌تواند به‌طور دقیق به این پرسش پاسخ دهد که "الکترون تا چه حد کوانتومی است؟". این همان ایده‌ای است که در اسکن‌های سی‌تی مورد استفاده در پزشکی برای تصویربرداری از مغز به کار می‌رود: ما یک جسم سه‌بعدی پیچیده را با گرفتن چندین تصویر دوبعدی از زوایای مختلف بازسازی می‌کنیم.»"

محققان پیشرفتی چشمگیر در تبدیل فرکانس تراهرتز (THz) با استفاده از گرافن به دست آورده‌اند که افق‌های جدیدی را برای ارتباطات بی‌سیم فوق سریع و پردازش سیگنال پیشرفته می‌گشاید.

تحقیقات آن‌ها بر غلبه بر محدودیت‌های پیشین در اپتیک غیرخطی تراهرتز متمرکز است، که گامی اساسی به‌سوی توسعه کارآمد فناوری 6G محسوب می‌شود.
این یافته‌ها – که در مجله Light: Science & Applications منتشر شده‌اند – استراتژی‌های نوآورانه‌ای را برای بهبود دستگاه‌های مبتنی بر گرافن نشان می‌دهند.

پروفسور منارد، که در این پروژه همکاری داشته است، می‌گوید:
"این پژوهش گامی مهم در جهت بهبود کارایی مبدل‌های فرکانس تراهرتز محسوب می‌شود، که جنبه‌ای حیاتی برای کاربردهای چندطیفی تراهرتز و به‌ویژه آینده سیستم‌های ارتباطی مانند 6G است."

شارل آگوستین کولن در آزمایش معروف خود در مورد قانون مربع معکوس الکترواستاتیک، نه بار الکتریکی را تعریف کرد و نه اندازه‌گیری‌های قابل اعتمادی از رابطه نیرو-فاصله ارائه داد. با این حال، این آزمایش اغلب به عنوان پایه و اساس قانون بنیادی الکترواستاتیک در نظر گرفته شده است.
چگونه ممکن است آزمایشی که نه بار الکتریکی را تعریف کرد و نه رابطه نیرو-فاصله را به طور قابل اعتماد اندازه گرفت، به پایه و اساس نظریه الکترواستاتیک تبدیل شود؟ بیو (Biot) در این مورد نوشت: «رستاخیز فیزیک واقعی در فرانسه مدیون کولن است، نه فیزیکی پرحرف و فرضی، بلکه فیزیکی مبتکرانه و دقیق که همه چیز را با دقت مشاهده و مقایسه می‌کند.» و کولن را دقیقاً در زمینه پیروزی تدریجی فیزیکی مبتنی بر قوانین جهانی و اندازه‌گیری دقیق بر فیزیکی مبتنی بر مشاهده‌ی کلی و توضیح در فرانسه در اواخر قرن هجدهم قرار داد.

رسوب شیمیایی از فاز بخار یکی از روش های لایه نشانی برای ساخت نانو ساختار ها جهت استفاده تحقیقاتی و صنعتی می باشد. در این روش به صورت کلی ماده مورد نظر تحت شرایط خاص از نظر دما، فشار و همچنین کنترل مقدار گاز ورودی روی یک بستر یا زیر لایه رشد می کند.

در این مقاله با روش های متفاوت رسوب شیمیایی از فاز بخار با تاکید بر گرافن به عنوان ماده ای دو بعدی که در سال های اخیر در کانون توجه مخققان بوده است را مورد بررسی قرار داده ایم و سعی کرده ایم اصطلاحات علمی را تا حد امکان تعریف کنیم تا خواندن آن برای عموم علاقه مندان به علم فیزیک به خصوص شاخه ماده چگال تجربی آسان تر باشد.

کارهای مختلف محققان در سراسر دنیا در حوزه های مختلف مرتبط با گرافن در اینجا جمع آوری شده و با مطالعه این مقاله دیدی کلی به تحقیقات روز دنیا در حوزه سنتر نانو مواد و گرافن و کاربرد های آن به دست می آورید.

پژوهشگران، پراش الکترون مارپیچی فوق سریع را به عنوان روشی انقلابی برای مشاهده حرکت الکترون ها در مولکول‌ها با دقتی بی‌سابقه پیشنهاد کرده‌اند. با استفاده از یک پرتو الکترونی مارپیچی، این روش رفتار منسجم الکترون ها را جدا می‌کند. و بینش‌های جدیدی در مورد دینامیک کوانتومی و انتقال انرژی ارائه می‌دهد.

دانشمندان احتمال شگفت‌انگیزی را کشف کرده‌اند. بازگشت زمان !!! زمان در سطح کوانتومی ممکن است به طور قاطع یک طرفه نباشد. در حالی که تجربیات روزمره ما زمان را برگشت‌ناپذیر نشان می‌دهد، فیزیک بنیادی خلاف آن را پیشنهاد می‌کند.

رادولف کلاوزیوس، فیزیکدان آلمانی، به عنوان یکی از پیشگامان نظریه مکانیکی گرما و خالق مفهوم آنتروپی شناخته می‌شود. او با ارائه نظریه‌ای در سال 1857، گرما را به عنوان نوعی انرژی مکانیکی (حرکت ذرات) توضیح داد و بدین ترتیب، درک ما از گرما را متحول ساخت. همچنین، در سال 1865، مفهوم آنتروپی را مطرح کرد که به زبان ساده، معیاری از بی‌نظمی یا تصادفی بودن یک سیستم است و یکی از پایه‌های اساسی ترمودینامیک محسوب می‌شود.
کلاوزیوس در سال 1850، اولین فرمول‌بندی ریاضی صحیح قانون اول ترمودینامیک را ارائه کرد که هنوز هم معتبر است. این قانون، اصل بقای انرژی را بیان می‌کند و فرمول dQ = dU + pdV، رابطه بین تغییرات گرما (dQ)، انرژی داخلی (dU) و کار انجام شده (pdV) را نشان می‌دهد.

در سال 1932، در روزهای اولیه مکانیک کوانتومی، چهار فیزیکدان مشهور—لو لانداو، کلارنس زنر، ارنست اشتوکلبرگ و اتوره مایورانا—یک فرمول ریاضی برای محاسبه احتمال انتقال بین دو حالت انرژی در یک سیستم با انرژی وابسته به زمان توسعه دادند. در طول سال‌ها، این فرمول به طور گسترده در فیزیک و شیمی به کار گرفته شده است.

اکنون، محققان دپارتمان فیزیک کاربردی دانشگاه آلتو نشان داده‌اند که انتقال‌های مشابه می‌تواند در سیستم‌هایی با بیش از دو سطح انرژی نیز رخ دهد. آنها با استفاده از یک انتقال مجازی از طریق یک حالت میانی و تنظیم فرکانس محرک با یک “چیرپ” خطی ( فرکانس به طور پیوسته و با سرعت ثابت تغییر می‌کند)، جهش‌های حالت کنترل‌شده را حتی در سیستم‌هایی که تغییر مستقیم انرژی در آنها امکان‌پذیر نیست، به دست آوردند.

همدوسی کوانتومی (Quantum Coherence) به معنای واقعی چیست؟ کیوبیت ها چطور کار می کنند؟ کامپیوتر های کوانتومی چگونه اطلاعات را ذخیره می کنند؟ در این مقاله به معرفی کامل این مفاهیم می پردازیم.

وقتی پیامی قابل فهم نباشد یا بی‌معنی باشد، می‌گوییم که آن پیام ناهمدوس است. یک یادداشت خط‌خطی یا مکالمه‌ای که پنج میز آن‌طرف‌تر در یک کافه شلوغ در حال وقوع است، همگی می‌توانند ناهمدوس باشند. به طور کلی، «همدوس» به معنای متضاد آن است: سازگار، مرتبط، واضح.

در علم، واژهٔ همدوسی تعاریف دقیق‌تر و ریاضیاتی به خود می‌گیرد، اما همگی به مفهومی مشابه اشاره دارند: چیزی همدوس است اگر قابل فهم باشد، اگر یک کل یکپارچه را تشکیل دهد و اگر این دو ویژگی نخست پابرجا بمانند.

برای بهبود کارایی و قدرت این دستگاه‌ها، دانشمندان در جستجوی مواد جایگزین برای جایگزینی نیمه‌رساناهای استاندارد مبتنی بر سیلیکون هستند. مطالعه‌ای به رهبری دانشگاه بوفالو، که در مجله ACS Nano منتشر شده است، بررسی می‌کند که چگونه ترکیب مواد دو بعدی (2D materials) با سیلیکون می‌تواند به این هدف دست یابد. این مقاله روش بهتری برای تزریق و انتقال بارهای الکتریکی ارائه می‌دهد. پیشرفتی که پتانسیل قابل توجه مواد دو بعدی (2D materials) در پیشبرد فناوری‌های نیمه‌رسانای آینده را نشان می‌دهد.

تحقیقات جدید دانشگاه کرتین به پیشرفتی در فناوری نمایشگرهای سازگار با محیط زیست دست یافته است. آنها ال ای دی های کوانتوم دات (Quantum Dot LEDs) آبی (QLEDs) بسیار کارآمد و پایدار ایجاد کرده‌اند. که می‌توانند نسل بعدی تلویزیون‌ها، تلفن‌های هوشمند، هدست‌های واقعیت مجازی و نورپردازی‌های کم‌مصرف را بدون استفاده از فلزات سنگین سمی مانند کادمیوم تامین کنند.

LED مخفف عبارت Light Emitting Diode است. به زبان ساده، LED یک قطعه الکترونیکی کوچک است که وقتی جریان الکتریکی از آن عبور می‌کند، نور تولید می‌کند. LED‌ ها به دلیل مصرف انرژی کم، عمر طولانی و اندازه کوچک، کاربردهای فراوانی در روشنایی، نمایشگرها و سایر دستگاه‌های الکترونیکی دارند.

این مطالعه با عنوان “نقاط کوانتومی همگن ZnSeTeS برای ال ای دی های آبی خالص کارآمد و پایدار” در مجله نیچر منتشر شد.

داستان نقاط کوانتومی یا کوانتوم دات از جایی شروع شد که دانشمندان به فکر کوچک کردن مواد نیمه‌رسانا افتادند. آن‌ها می‌خواستند ببینند اگر ابعاد این مواد را به اندازه نانومتر (یک میلیاردم متر) برسانند، چه اتفاقی می‌افتد.

نتیجه این تحقیقات، کشف ذراتی به نام نقاط کوانتومی بود. کوانتوم دات، نانوکریستال‌های نیمه‌رسانا هستند که قطرهایشان در حد چند نانومتر است. این ذرات به قدری کوچک هستند که قوانین فیزیک کوانتومی بر آن‌ها حاکم می‌شود.

یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های کوانتوم دات، خواص نوری و الکترونیکی منحصر به فردشان است. وقتی به این ذرات نور یا برق می‌دهیم، نور رنگی خاصی تولید می‌کنند. رنگ این نور به اندازه ذرات بستگی دارد. یعنی با تغییر اندازه ذرات، می‌توان رنگ نور را هم تغییر داد.

این ویژگی نقاط کوانتومی، کاربردهای زیادی را ممکن کرده است. مثلاً، از آن‌ها در نمایشگرهای تلویزیون و گوشی‌های هوشمند استفاده می‌شود. یا در حسگرهای نوری و سلول‌های خورشیدی.