راځئ چې خپل کار وکړو او ممکن انقلاب راشي

سترې موندنې، زړې تیورۍ، ساینسي پرمختګونه. رسنۍ له داسې فورمولونو ډکې دي، معمولا مبالغه کیږي. د "لوی فزیک" په سیوري کې ، د LHC ، بنسټیزو کاسمولوژیکي پوښتنو او د معیاري ماډل سره مبارزه ، سخت کار څیړونکي په خاموشۍ سره خپله دنده ترسره کوي ، د عملي غوښتنلیکونو په اړه فکر کوي او زموږ د پوهې ساحه ګام په ګام پراخه کوي.

"راځئ چې خپل کار وکړو" یقینا د ساینس پوهانو شعار کیدی شي چې د تودوخې فیوژن په پراختیا کې ښکیل دي. د دې لپاره چې د سترو پوښتنو د ځوابونو سره سره، د دې پروسې سره تړلې عملي، ښکاري، مهمې ستونزې حل کول، په نړۍ کې د انقلاب کولو توان لري.

شاید، د بیلګې په توګه، دا به ممکنه وي چې د کوچنیو کچو اټومي فیوژن ترسره کړي - د تجهیزاتو سره چې په میز کې ځای لري. د واشنګټن پوهنتون ساینس پوهانو تیر کال دا وسیله جوړه کړه ز-پنچ (1)، کوم چې د 5 مایکرو ثانیو په اوږدو کې د فیوژن عکس العمل ساتلو توان لري، که څه هم اصلي اغیزمن معلومات د ریکټور کوچني کول وو، چې یوازې 1,5 متر اوږدوالی لري. Z-pinch په قوي مقناطیسي ساحه کې د پلازما د ځړولو او فشارولو له لارې کار کوي.

ډیر اغیزمن ندی، مګر احتمالي خورا مهم هڅې کوي . د متحده ایالاتو د انرژۍ وزارت (DOE) لخوا د څیړنې له مخې، د اکتوبر په 2018 کې د پلازما فزیک په ژورنال کې خپره شوې، فیوژن ریکټورونه د پلازما د حرکت کنټرول وړتیا لري. دا څپې د لوړې انرژی ذرات د عکس العمل زون څخه بهر ته اړوي او د فیوژن عکس العمل لپاره اړین انرژي له ځانه سره اخلي. د DOE نوې مطالعه د کمپیوټر پیچلي سمولونه تشریح کوي چې کولی شي د څپې جوړښت تعقیب او وړاندوینه وکړي، فزیک پوهانو ته دا وړتیا ورکوي چې د دې پروسې مخه ونیسي او ذرات تر کنټرول لاندې وساتي. ساینس پوهان هیله لري چې د دوی کار به په جوړولو کې مرسته وکړي ITER، شاید په فرانسه کې ترټولو مشهور تجربه لرونکي فیوژن ریکټور پروژه.

همدارنګه لاسته راوړنې لکه د پلازما تودوخه 100 ملیون درجې سانتي ګرادد تیر کال په پای کې د چین د پلازما فزیک انسټیټیوټ کې د ساینس پوهانو د یوې ډلې لخوا په تجربوي پرمختللي سوپر کنډکټینګ توکاماک (EAST) کې ترلاسه شوی، د اغیزمن فیوژن په لور د ګام په ګام پرمختګ یوه بیلګه ده. د کارپوهانو په وینا چې د مطالعې په اړه تبصره کوي، دا کیدای شي د ITER په پورتنۍ پروژه کې کلیدي اهمیت ولري، په کوم کې چې چین د 35 نورو هیوادونو سره ګډون کوي.

سوپر کنډکټرونه او برقیات

بله سیمه چې د لوی ظرفیت سره، چیرې چې د لویو بریالیتوبونو پرځای کوچني، دردناک ګامونه اخیستل کیږي، د لوړې تودوخې سوپر کنډکټرونو لټون دی. (2). له بده مرغه، ډیری غلط الارمونه او د وخت څخه مخکې اندیښنې شتون لري. معمولا د رسنیو راپورونه مبالغه کوي یا په ساده ډول دروغ وي. حتی په ډیرو جدي راپورونو کې تل "مګر" شتون لري. لکه څنګه چې په یوه وروستي راپور کې، د شیکاګو په پوهنتون کې ساینس پوهانو د سوپر کنډکټیوټیت کشف کړی، د دې توان لري چې پرته له ضایع څخه بریښنا ترسره کړي تر ټولو لوړه تودوخه ثبت کړي. د ارګون ملي لابراتوار کې د عصري ټیکنالوژۍ په کارولو سره، د سیمه ایزو ساینس پوهانو یوې ډلې د موادو یوه ټولګي مطالعه کړه چې په کې دوی د تودوخې -23 درجو په شاوخوا کې د سپر کنډکټیوټیتوب لیدلی. دا د تیر تایید شوي ریکارډ څخه شاوخوا 50 درجې کود دی.

2. په مقناطیسي ساحه کې سوپر کنډکټر

په هرصورت، کیچ دا دی چې تاسو باید ډیر فشار ولرئ. هغه مواد چې ازمویل شوي وو هایډرایډونه وو. د ځینو وختونو لپاره، lanthanum perhydride د ځانګړي ګټو څخه و. په تجربو کې، دا وموندل شوه چې د دې موادو خورا پتلی نمونې د 150 څخه تر 170 ګیګاپاسکلونو پورې د فشارونو د عمل لاندې د سپر کنډکټیوټي وړتیا څرګندوي. پایلې د می په میاشت کې د نیچر په ژورنال کې خپرې شوې، چې د پروفیسور لخوا په ګډه لیکوال شوی. ویتالی پروکوپینکو او ایرن ګرینبرګ.

د دې موادو د عملي کارونې په اړه فکر کولو لپاره، تاسو باید فشار او د تودوخې درجه هم ټیټه کړئ، ځکه چې حتی تر -23 ° C پورې خورا عملي ندي. په دې باندې کار کول یو معمولي کوچني ګام فزیک دی، د نړۍ په لابراتوارونو کې د کلونو لپاره روان دی.

ورته د تطبیق شوي څیړنې لپاره تطبیق کیږي. په برقیاتو کې مقناطیسي پدیده. په دې وروستیو کې، د خورا حساس مقناطیسي تحقیقاتو په کارولو سره، د ساینس پوهانو یوې نړیوالې ډلې حیرانونکي شواهد موندلي چې مقناطیسيزم چې د غیر مقناطیسي اکسایډ د پتلو پرتونو په مینځ کې واقع کیږي د کوچنیو میخانیکي ځواکونو په کارولو سره په اسانۍ سره کنټرول کیدی شي. کشف، چې په تیر دسمبر کې د فطرت په فزیک کې اعلان شو، د مقناطیسیزم د مینځلو لپاره یوه نوې او غیر متوقعه لاره ښیې، په تیوریکي توګه د مثال په توګه د مقناطیسي حافظې او سپنټرونکس ته اجازه ورکوي.

دا کشف د مقناطیسي حافظې حجرو کوچني کولو لپاره یو نوی فرصت رامینځته کوي ، کوم چې نن ورځ دمخه د څو لسګونو نانومیټرونو اندازه لري ، مګر د پیژندل شوي ټیکنالوژیو په کارولو سره د دوی نور کوچني کول ستونزمن دي. د اکسایډ انٹرفیسونه یو شمیر په زړه پوري فزیکي پدیدې سره یوځای کوي لکه دوه اړخیز چالکتیا او سوپر کنډکټیت. د مقناطیسیزم په واسطه د جریان کنټرول په برقیاتو کې خورا امید لرونکی ساحه ده. د سمو ملکیتونو سره د موادو موندل، مګر ارزانه او ارزانه، موږ ته اجازه راکوي چې د پراختیا په اړه جدي واوسو spintronic.

دا هم ستړی کوونکی دی په برقیاتو کې د تودوخې کنټرول ضایع کول. د UC برکلي انجینرانو پدې وروستیو کې یو پتلی فلم مواد (د فلم ضخامت 50-100 نانومیټره) رامینځته کړی چې د فاضله تودوخې بیرته راګرځولو لپاره کارول کیدی شي ترڅو بریښنا تولید کړي ترڅو پدې ډول ټیکنالوژۍ کې مخکې هیڅکله نه وي لیدل شوي. دا د pyroelectric power تبادلې په نوم یوه پروسه کاروي، کوم چې د انجنیري نوې څیړنې ښیي چې د 100 درجو څخه کم د تودوخې سرچینو کې د کارولو لپاره مناسب دی. دا په دې سیمه کې د څیړنې یوازې یوه وروستۍ بیلګه ده. په برقیاتو کې د انرژي مدیریت پورې اړوند په ټوله نړۍ کې سلګونه یا حتی زرګونه څیړنې برنامې شتون لري.

"زه نه پوهیږم ولې، مګر دا کار کوي"

د نوو موادو تجربه کول، د دوی د پړاوونو لیږد او ټوپولوژیکي پدیده د څیړنې یوه ډیره هیله منده ساحه ده، نه ډیر اغیزمن، ستونزمن او په ندرت سره رسنیو ته د پام وړ. دا د فزیک په ساحه کې یو له ډیرو تکرار شویو څیړنو څخه دی، که څه هم دا په رسنیو کې ډیر شهرت ترلاسه کړی، چې په نوم یادیږي. اصلي جریان دوی معمولا نه ګټي.

په موادو کې د مرحلې بدلونونو تجربې کله ناکله غیر متوقع پایلې راوړي، د بیلګې په توګه فلزي بوی کول د لوړ خټکي نقطو سره د خونې د حرارت درجه. یوه بیلګه د سرو زرو د نمونو د خړوبولو وروستۍ لاسته راوړنه ده، کوم چې معمولا د خونې په حرارت کې په 1064 ° C کې خړوبیږي، د بریښنایی ساحې او الکترون مایکروسکوپ په کارولو سره. دا بدلون د بیرته راګرځیدو وړ و ځکه چې د بریښنایی ساحې بندول کولی شي سره زر بیا پیاوړي کړي. په دې توګه، بریښنایی ساحه د تودوخې او فشار سربیره د مرحلې بدلونونو اغیزه کولو پیژندل شوي فکتورونو سره یوځای شوی.

د مرحلې بدلونونه هم د شدت په جریان کې لیدل شوي د لیزر څراغونه. د دې پدیدې د مطالعې پایلې د 2019 په دوبي کې د نیچر فزیک په ژورنال کې خپرې شوې. د دې لاسته راوړلو لپاره نړیواله ډله د نوح ګیډیک په مشرۍ وه (3)، د میساچوسټس ټیکنالوژۍ انسټیټیوټ کې د فزیک پروفیسور. ساینس پوهانو وموندله چې د نظري پلوه هڅول شوي خټکي په جریان کې، د مرحلې لیږد په موادو کې د واحدونو د رامینځته کیدو له لارې پیښیږي، چې د توپولوژیکي نیمګړتیاو په نوم پیژندل کیږي، چې په پایله کې په موادو کې د الکترون او جال متحرکاتو اغیزه کوي. دا توپولوژیکي نیمګړتیاوې، لکه څنګه چې ګیډیک په خپله خپرونه کې تشریح کړې، د کوچنیو وریځو سره ورته دي چې په مایعاتو لکه اوبو کې واقع کیږي.

د دوی د څیړنې لپاره، ساینس پوهانو د لینتانوم او ټیلوریم لاټی مرکب کارولی.₃. څیړونکي تشریح کوي چې بل ګام به دا وي چې دا معلومه کړي چې دوی څنګه کولی شي "دا نیمګړتیاوې په کنټرول شوي ډول رامینځته کړي." په احتمالي توګه ، دا د ډیټا ذخیره کولو لپاره کارول کیدی شي ، چیرې چې د ر lightا نبضونه به په سیسټم کې د نیمګړتیاو لیکلو یا ترمیم لپاره وکارول شي ، کوم چې به د معلوماتو عملیاتو سره مطابقت ولري.

او له هغه وخته چې موږ الټرافاسټ لیزر نبض ته ورسیدو، په ډیری زړه پورې تجربو کې د دوی کارول او په عمل کې احتمالي ژمنې غوښتنلیکونه یوه موضوع ده چې ډیری وختونه په ساینسي راپورونو کې ښکاري. د مثال په توګه، د ایګناسیو فرانکو ګروپ، د روچیسټر په پوهنتون کې د کیمیا او فزیک معاون پروفیسور، پدې وروستیو کې وښودله چې څنګه د الټرا فاسټ لیزر نبض کارول کیدی شي. د موادو تحریف کول اوراز د بریښنا اوسني نسل په سرعت کې د هر هغه تخنیک څخه ګړندی چې موږ ته تر دې دمه پیژندل شوي. څیړونکو د شیشې پتلی فلامینټونه د یوې ثانیې د یو ملیارد څخه یو ملیارد په موده کې درملنه وکړه. د سترګو په رپولو کې، شیشې مواد د فلز په څیر په یو څه بدل شوي چې بریښنا ترسره کوي. دا د پلي شوي ولتاژ په نشتوالي کې د کوم پیژندل شوي سیسټم په پرتله ګړندی پیښ شوی. د جریان سمت او د جریان شدت د لیزر بیم د ملکیتونو په بدلولو سره کنټرول کیدی شي. او له هغه ځایه چې دا کنټرول کیدی شي ، هر بریښنایی انجینر په علاقه سره ګوري.

فرانکو د نیچر کمیونیکیشنز په یوه خپرونه کې څرګنده کړه.

د دې پدیدې فزیکي طبیعت په بشپړ ډول نه پوهیږي. فرانکو پخپله شک لري چې میکانیزمونه خوښوي سخت اغیز، د بیلګې په توګه، د بریښنایی ساحې سره د رڼا کوانټا جذب یا جذب اړیکه. که دا ممکنه وه چې د دې پیښو پراساس کاري بریښنایی سیسټمونه رامینځته کړي ، نو موږ به د انجینرۍ لړۍ یوه بله برخه درلوده چې نوم یې موږ نه پوهیږو ولې ، مګر دا کار کوي.

حساسیت او کوچنۍ اندازه

ګیروسکوپونه هغه وسایل دي چې د موټرو، بې پیلوټه الوتکو، او همدارنګه د بریښنایی اسانتیاو او پورټ ایبل وسایلو سره په درې اړخیزه فضا کې حرکت کوي. اوس دوی په پراخه کچه په وسیلو کې کارول کیږي چې موږ هره ورځ کاروو. په پیل کې، ګیروسکوپونه د ځنځیرونو څرخونو ټولګه وه، چې هر یو یې د خپل محور شاوخوا ګرځي. نن ورځ، په ګرځنده تلیفونونو کې، موږ مایکرو الیکټرو میخانیکي سینسرونه (MEMS) موندلي چې د ځواکونو بدلونونه اندازه کوي چې په دوه ورته ډله ایزو عمل کوي، حرکت کوي او مخالف لوري ته حرکت کوي.

MEMS gyroscopes د پام وړ حساسیت محدودیتونه لري. نو دا جوړیږي نظری ګیروسکوپ, پرته د حرکت برخې، د ورته کارونو لپاره چې د پدیدې په نامه یادیږي ساګناک اثر. په هرصورت، تر اوسه پورې د دوی د کوچني کولو ستونزه وه. ترټولو کوچنی د لوړ فعالیت نظری ګیروسکوپونه شتون لري د پینګ پونګ بال څخه لوی دي او د ډیری پورټ ایبل غوښتنلیکونو لپاره مناسب ندي. په هرصورت، د کالټیک ټیکنالوژۍ پوهنتون انجینرانو، چې مشري یې علي حاجمیري کوي، یو نوی نظری ګیروسکوپ رامینځته کړی چې پنځه سوه ځله کمهغه څه چې تر اوسه معلوم دي4). هغه د نوي تخنیک په کارولو سره خپل حساسیت زیاتويمتقابل پیاوړتیا» د رڼا د دوو بیمونو تر منځ چې په یوه عادي ساګناک انټرفیرومیټر کې کارول کیږي. نوې وسیله په یوه مقاله کې تشریح شوې چې په تیر نومبر کې په نیچر فوټونیکس کې خپره شوې.

4. نظری ګیروسکوپ د علی حاجمیری او د هغه د همکارانو لخوا جوړ شوی. 

د دقیق نظری ګیروسکوپ پراختیا کولی شي د سمارټ فونونو لور ته خورا ښه والی ورکړي. په بدل کې، دا د کولمبیا انجنیري ساینس پوهانو لخوا جوړ شوی و. لومړی فلیټ لینز د اضافي عناصرو اړتیا پرته په ورته نقطه کې د رنګونو پراخه لړۍ په سمه توګه تمرکز کولو وړتیا کولی شي د ګرځنده تجهیزاتو عکس اخیستنې وړتیا اغیزه وکړي. انقلابي مایکرون پتلی فلیټ لینز د کاغذ له یوې شیټ څخه د پام وړ پتلی دی او د پریمیم کمپوزیټ لینزونو سره پرتله کولو وړ فعالیت وړاندې کوي. د ډلې موندنې، د نانفینګ یو په مشرۍ، د پلي شوي فزیک معاون پروفیسور، په یوه څیړنه کې وړاندې شوي چې په نیچر ژورنال کې خپره شوې.

ساینس پوهانو له " څخه فلیټ لینز جوړ کړيمیټاټومز". هر میټاټوم په اندازې کې د روښنايي موجونو یوه برخه ده او د مختلف مقدار لخوا د رڼا څپې ځنډوي. د انسان د ویښتو په څیر ضخامت باندې د نانو ساختمانونو د خورا پتلي فلیټ پرت په جوړولو سره ، ساینس پوهان وکولی شول د ډیر ضعیف او دروند دودیز لینز سیسټم په څیر ورته فعالیت ترلاسه کړي. فلټ لینس کولی شي د لوی لینز سیسټمونه په ورته ډول بدل کړي لکه څنګه چې فلیټ سکرین تلویزیون د CRT تلویزیونونه ځای په ځای کړي.

ولې یو لوی ټکر کله چې نورې لارې شتون ولري

د کوچنیو ګامونو فزیک هم مختلفې ماناوې او ماناوې لرلی شي. د مثال په ډول - د دې پر ځای چې په پراخه کچه لوی جوړښتونه جوړ کړي او حتی د لویو جوړښتونو غوښتنه وکړي، لکه څنګه چې ډیری فزیک پوهان کوي، یو څوک کولی شي د ډیرو ساده وسیلو سره لوی پوښتنو ته د ځواب موندلو هڅه وکړي.

ډیری سرعت کونکي د بریښنا او مقناطیسي ساحو په رامینځته کولو سره د ذرات بیمونه ګړندي کوي. په هرصورت، د یو څه وخت لپاره هغه د مختلف تخنیک سره تجربه وکړه - پلازما سرعت کونکيد چارج شوي ذراتو سرعت لکه الکترون، پوزیټرون او آئنونه د بریښنایی ساحې په کارولو سره د بریښنایی پلازما کې رامینځته شوي څپې سره یوځای کیږي. په دې وروستیو کې زه د دوی په نوي نسخه کار کوم. په CERN کې د AWAKE ټیم د پلازما څپې رامینځته کولو لپاره پروتونونه (نه الکترون) کاروي. پروټونونو ته تلل کولی شي ذرات د سرعت په یوه مرحله کې د انرژي لوړې کچې ته ورسوي. د پلازما د بیدارۍ ساحې سرعت نور ډولونه د ورته انرژي کچې ته رسیدو لپاره څو مرحلو ته اړتیا لري. ساینس پوهان پدې باور دي چې د دوی پروټون ټیکنالوژي کولی شي موږ ته دا وړتیا ورکړي چې په راتلونکي کې کوچني ، ارزانه او ډیر پیاوړي سرعت کونکي جوړ کړو.

5. د DESY - لید لید څخه دوه مرحلو کوچني سرعت کونکي

په بدل کې، د DESY ساینس پوهانو (د Deutsches Elektronen-Synchrotron - د آلمان بریښنایی سنکروټرون لپاره لنډ) د جولای په میاشت کې د ذراتو سرعت کونکي کوچني کولو په برخه کې یو نوی ریکارډ جوړ کړ. د terahertz سرعت کونکي د انجیکشن شوي الکترون انرژي دوه چنده کوي (5). په ورته وخت کې، ترتیب د دې تخنیک سره د پخوانیو تجربو په پرتله د الکترون بیم کیفیت د پام وړ ښه کړی.

فرانز کارټنر ، په DESY کې د الټرا فاسټ آپټیکس او ایکس رے ګروپ مشر ، په یوه مطبوعاتي اعلامیه کې څرګنده کړه. -

مربوط وسیلې په هر متر (MV/m) کې د 200 ملیون ولټو اعظمي شدت سره یو ګړندی ساحه تولید کړه - د خورا پیاوړي عصري دودیز سرعت کونکي په څیر.

په بدل کې، یو نوی، نسبتا کوچنی کشف کونکی ALPHA-g (6)، د کاناډا شرکت TRIUMF لخوا جوړ شوی او د دې کال په پیل کې CERN ته لیږدول شوی، دنده لري د ضد مادو د جاذبې سرعت اندازه کول. ایا انټي ماټر د ځمکې په سطحه د جاذبې ساحې په شتون کې ګړندی کوي +9,8 m/s2 (لاندې) ، -9,8 m/s2 (اوچت) ، 0 m/s2 (په هیڅ ډول د جاذبې سرعت نه لري) یا یو څه لري؟ بل ارزښت؟ وروستی احتمال به په فزیک کې انقلاب راولي. د ALPHA-g یوه کوچنۍ وسیله کولی شي د "جاذبیت ضد" شتون ثابتولو سربیره، موږ ته په داسې لاره رهبري کړي چې د کایناتو سترو اسرارونو ته لار هواروي.

په حتی کوچنۍ پیمانه، موږ هڅه کوو چې حتی د ټیټې کچې پیښې مطالعه کړو. پورته په هره ثانیه کې 60 ملیارد انقلابونه دا د پردو پوهنتون او چینایي پوهنتونونو ساینس پوهانو لخوا ډیزاین کیدی شي. د تجربې لیکوالانو په وینا په یوه مقاله کې چې څو میاشتې دمخه د فزیکي بیاکتنې لیکونو کې خپره شوې وه ، دا ډول ګړندی څرخیدونکي تخلیق به دوی ته اجازه ورکړي چې ښه پوه شي. رازونه .

دا څیز، چې په ورته شدید گردش کې دی، یو نانو پارټیکل دی چې شاوخوا 170 نانو متره پلنوالی او 320 نانو متره اوږد دی، چې ساینس پوهانو له سیلیکا څخه ترکیب کړی. د څیړنې ټیم د لیزر په کارولو سره په خلا کې یو څیز لرې کړ، چې بیا یې په خورا سرعت سره حرکت وکړ. بل ګام به دا وي چې حتی د لوړ گردش سرعت سره تجربې ترسره کړي، کوم چې به د بنسټیزو فزیکي تیوریو دقیق تحقیق ته اجازه ورکړي، په شمول په خلا کې د خارجي رګونو ډولونه. لکه څنګه چې تاسو لیدلی شئ، تاسو اړتیا نلرئ کیلومتره پایپونه او لوی کشف کونکي جوړ کړئ ترڅو بنسټیز اسرار سره مخ شي.

په 2009 کې، ساینس پوهانو په لابراتوار کې یو ځانګړی ډول تور سوراخ جوړ کړ چې غږ جذبوي. له هغه وخت راهیسې دا یو غږ  د رڼا جذبونکي څیز د لابراتوار انلاګونو په توګه ګټور ثابت شوي. په یوه مقاله کې چې پدې جولای کې د نیچر په ژورنال کې خپره شوې ، د ټیکنالوژۍ اسراییل انسټیټیوټ څیړونکي تشریح کوي چې څنګه دوی د سونیک بلیک هول رامینځته کړی او د هاکینګ تابکاری تودوخې اندازه کوي. دا اندازه کول د تودوخې سره سم وو چې د هاکینګ لخوا وړاندوینه شوې وه. په دې توګه، داسې ښکاري چې دا اړینه نده چې د تور سوري د سپړلو لپاره یو سفر وکړي.

څوک پوهیږي چې ایا په دې ښکاري لږ اغیزمنه ساینسي پروژو کې پټ دي، په سختو لابراتوار هڅو کې او د کوچنیو، ټوټه شویو تیوریو ازموینې لپاره تکرار تجربې، د لویو پوښتنو ځوابونه دي. د ساینس تاریخ ښوونه کوي چې دا پیښ کیدی شي.