هذه علامات العقد نقطة تحول ليس فقط في تاريخ الفيزياء، ولكن أيضا علامات نقطة تحول في سلسلة من أكثر
لمعرفة جديدة، وكانت 2010S عقدا لا يصدق، والأهم من ذلك، هذا العقد من اكتشاف كبيرة جدا، الفيزياء تغيرت طريقة التفكير في مجالات تخصصهم. فيزياء الجسيمات والفيزياء الفلكية دخلت حقبة جديدة من شأنها أن تعيد تشكيل الطريقة الباحثين العلميين. ولادة تكنولوجيا جديدة تقوم على إطار ميكانيكا الكم، قد يكون مؤشرا على الحوسبة، وعلوم المواد وطريقتنا في التعامل مع الطاقة لديها تغيرا هائلا مرت.
جامعة ستانفورد أستاذ مشارك في الفيزياء الفلكية وفيزياء الجسيمات ناتاليا تورو (ناتاليا تورو) في حوار مع الفلكية على الانترنت وقال: "بدا الامر وكأننا نحن في نقلة نوعية في." "طريقنا إلى الأمام هو واضح، ولكن أعتقد أن 50 عاما من الآن فصاعدا، وخلال العقد الماضي سيكون بداية تحول كبير في فهمنا لحدوث الفيزياء ".
العثور على أصغر شيء
على مدى عقود، العلماء على فهم الطرق التي تغير مفهوم حجم جذريا. ولعل أبرزها هو كبير العلماء مصادم هادرون (في جنيف، سويسرا 17 ميلا طويلة معجل الجسيمات والمصادم) وجدت دليلا على بوسون هيغز، بوسون هيغز والأخير هو جسيم المركز في نظرية فيزياء الجسيمات وصفها، ويشار إلى النموذج القياسي.
قبل عام 1964، يمكن لبعض النظريات وصف الكون، ولكن هناك مشكلة: ويتوقعون بعض علماء الفيزياء الجسيمات يكون معروفا لديهم كتلة يجب أن تكون عديمة الكتلة. ثم، ستة علماء (وأبرزها بيتر هيغز) نشرت ثلاث ورقات تتناول هذه المسألة، تفاصيل هذه الآلية، من خلال هذه الآلية، والجسيمات الحمل (وتسمى بوزونات مقياس) في قد تحدث جودة، حتى تلك النظريات لتفسير الكون لا يزال ساري المفعول. تتطلب هذه الآلية وجود جسيمات أخرى تسمى بوزون هيغز. وعلى الرغم من العديد من عمليات البحث، لكننا لم يتم العثور على بوزون هيغز - عقد حتى بداية هذا القرن.
CERN في عام 2008 تمكين مصادم هادرون الكبير، الذي هو أكبر تجربة علمية من أي وقت مضى. 20124 يوليو، ومعبأة الباحثين في جميع أنحاء العالم القاعة وقاعات المحاضرات، أعلن باحثون LHC أنها أخيرا وجدت أدلة على وجود كشف هيغز ATLAS و CMS حجم مبنيين. وقد وجدت كثير من الناس يروج عن النموذج القياسي من الجسيمات توقع، وبالتالي فإن النموذج الكامل ...... أليس كذلك؟
المنظمة الأوروبية فيرمي المختبر الوطني مسرع العلماء البارزين CMS التعاون لنائب المتحدث باسم وأبحاث النووية باتي ماكبرايد (باتي ماكبرايد) يقول علم الفلك اون لاين: "إذا قلنا أننا قد أنجزنا النموذج القياسي، فهذا يعني أن أكملنا التجربة. "" ولكن لم يفعل ذلك. "النموذج القياسي لا يزال لا يمكن أن يفسر الكثير من أسرار، في الواقع، حوالي 96 في المئة من سر الكون. منذ عام 2012، وكان مصادم هادرون الكبير هادئة جدا. ومنذ ذلك الحين، النموذج القياسي لكثير من اختبار مثير للاهتمام، ولكن لا جسيمات جديدة بعد بوزون هيغز. ويأمل علماء الفيزياء سيرن لاكتشاف أدلة على وجود جزيئات أخرى، مثل فائقة شريك. ومن المتوقع أن يشرح لماذا قوة الجاذبية بينما أضعف بكثير من غيرها (يفكر - جميع الجاذبية على الأرض لا يمكن أن تتوقف لالتقاط لقطات ورقة مغناطيس الثلاجة) هذه الجسيمات، ويمكن استخدام الهوية الحقيقية الجاذبية. المادة المظلمة، يظهر الكون أن تكون مؤلفة من السقالات مادة غامضة، ولكن لم يتم حتى الآن وحظ مباشرة. على الرغم من أنه لا تزال هناك الكثير من البيانات LHC لفحص - وخطط LHC إلى ترقية من أجل الحفاظ على معدل تصادم عالية، ولكن بدأ العلماء لعجب ما إذا كانت سوف تجد دليلا على وجود هذه الجسيمات.
وعلى الرغم من عدم وجود الاكتشاف، والتي يمكن أن ينظر إليه على أنه نقطة تحول في تاريخ الفيزياء. وقد بدأ علماء فيزياء الجسيمات للبحث عن طرق جديدة للجزيئات، على سبيل المثال، لاختبار مجموعة متنوعة من نتائج التنبؤ نموذج القياسية باستخدام اختبار عالية الدقة، انها تتطلع للمقارنة مع تنبؤات النظرية، ولكن هناك انحرافات دقيقة ذات دلالة إحصائية، بدلا من عالية الطاقة قوي عظمى المصادم. كما تشجع المنظرين يعتقدون خارج منطقة الجزاء لتجد تفسيرات جديدة لأشياء مثل المادة المظلمة
أستاذ علم الفلك والفيزياء الفلكية قسم جامعة شيكاغو جوش فريمان (جوش Frieman) يقول علم الفلك على الانترنت :. "لطاقة أعلى سوف تواجه عددا متزايدا من التحديات التقنية"، "المجتمع فيزياء الجسيمات قد اعترفت لنا تتطلب أطراف متعددة. هذه مشكلة التحدي. عندما واجهت مشكلة التحدي، وتريد الاستفادة من جميع الأدوات في صندوق الأدوات، لأن الفيزياء الجديدة أصبحت مشكلة. "
الوقت المموج والفضاء
أنتج هذا العقد أيضا أكبر تغيير في الفيزياء. أكثر من قرن من الزمان، ونظرية ألبرت أينشتاين النسبية العامة تتوقع أن الأحداث ذات الطاقة العالية قد يؤدي إلى اضطرابات، هذه الاضطرابات لسرعة الضوء من خلال الزمكان نفسه وهبوطا، ودعا موجات الجاذبية. لفترة طويلة، كان العلماء يبحثون عن موجات الجاذبية تحيط به ثقب أسود مزدوج أو السوبرنوفا تصطدم مع بعضها البعض وتنتج. مع النجم النابض ثنائي (A نجمة تدور النيوترون) تم العثور يعرف باسم PSR 1913 + 16، بدأت الموجة الأولى من القرائن التي تشير على ما يبدو. وبعد سنوات قليلة، أدرك العلماء أن فترتها المدارية هي النسبية العامة وتوقع مثل هذه الطريقة لأن النظام سوف تنتج موجات الجاذبية خفضت الطاقة تفقد بدقة. ومع ذلك، على الرغم من بحث آخر، دليلا مباشرا لم يتحقق.
وهذا هو، حتى هذا العقد. 14 سبتمبر 2015، 05:51 بتوقيت شرق الولايات المتحدة، وهناك نوعان من التسهيلات على شكل L، كل مرفق من تكوين نفق ميل واحد طويل، وبزاوية قائمة، واحدة في واشنطن واحد في ولاية لويزيانا فإنه ينص، تسجيلها على جهاز الكشف عن الليزر ومرحلة التحول من مرحلة مع بعضها البعض. هذه هي نتيجة الثقوب السوداء اثنين سوينغ، واثنين من الثقوب السوداء كتلة هي 29 مرات و 36 مرة على التوالي، والشمس، وآخر الدورية حلزونيا، ثم 1.3 مليار مجتمعة سنة ضوئية، وموجات الجاذبية النشر على الأرض.
تليها المزيد من المراقبة والاكتشافات أكثر اختراق في عام 2017، عندما إيطاليا كشف والتجارب العذراء الجمع بين التلسكوبات في العالم من موجات الراديو، والأشعة فوق البنفسجية، الأشعة تحت الحمراء، والأشعة الضوئية من نفس النقطة في السماء . الطاقة الانفجار هو نتيجة لاثنين من النجوم النيوترونية الاصطدام، وهم ممتاز حجم الجثث المدينة. هذا الحادث جاء العلماء لفهم منشأ بعض من أعنف عنصر في الجدول الدوري، وفي اليوم التالي قد تسعى لفيزياء عنوان اليوم تتعلق التسارع الكوني "أزمة" مفيدة.
وجدت أن النقلة النوعية هو متعدد رسول علامات علم الفلك، وهذا هو، في علم الفلك والعلماء استخدام كل موجات الضوء والجسيمات أو موجات أخرى مسبار لمراقبة مصدر الإشارة. في البداية فقط تلسكوب مرئية، واستخدام الإشعاع الكهرومغناطيسي من موجات أخرى (على سبيل المثال، والأشعة السينية أو موجات الراديو)، قد تشمل الآن محطات البيانات التكميلية من الفضاء، أو البيانات من جسيمات النيوترينو موجة الجاذبية.
وقال الاستاذ في جامعة هارفارد شي Kexue الفيزياء بيتر حامية (بيتر غاليسون) مثلا جيزي مو :. "هذا هو متعدد رسول الفلك العصر الذهبي"
مجال الثقوب السوداء بطرق أخرى لمستجمعات المياه، وعندما العلماء تعمل بالتعاون مع التلسكوبات اللاسلكية في جميع أنحاء العالم أفق الحدث تلسكوب مع، الثقب الأسود 6500000000 الكتلة الشمسية في وسطها الانحياز. M87 مجرة. أنتجت هذه الصورة الأولى من ثقب أسود، أو بتعبير أدق، من المتوقع أن الثقب الأسود على الكائن خلف الظل. على الرغم من أن الباحثين اكتشفوا أدلة على هذه الكائنات منحنية (وحش عملاق الوقت تطور والفضاء، بحيث الضوء لا يستطيع الهروب جاذبيتها)، ولكن الملاحظة المباشرة هو واحد من أفضل الملاحظة. ويأمل العلماء أن النتائج تفتح عهدا جديدا من الثقب الأسود العلمي، ونأمل أن يتمكنوا من فهم أفضل للثقب أسود هائل إخراجه من وسط مادية فادحة.
وقال حامية: "إن ظاهرة الكون يمكن أن تخلق نطاق واسع." "منذ الانفجار الكبير، ونحن نرى هذه الكائنات المضيئة فقط في وقت قليل جدا هم مثل ميزة واضحة منارة الكون، ساطع في فهمنا. أصل هذه الطائرات يمكن فهم أفضل ...... قد خلق الكائنات في توزع المجرات المادة هو من أهمية كبيرة ".
الفيزياء في العالم الحقيقي
ولعل هذا العقد، والفيزياء الفلكية وفيزياء الجسيمات هي الأبطال المجهولون في زيادة استخدام آلة خوارزميات تعلم لتصنيف مجموعات البيانات الكبيرة. وقال تورو جي Zimo بكثير، إذا لن الثقب الأسود تعلم الآلة صورة غير موجودة، وهذا العقد، فمن فيزياء الجسيمات شهدت "نقطة تحول".
بشرت هذا العقد أيضا في عهد جديد من الجسيمات المراوغات الفيزياء القائمة على التكنولوجيا، مثل أجهزة الكمبيوتر الكم. "أعتقد أن هذا العقد هو بالتأكيد جهاز كمبيوتر الكم من الخيال العلمي تحول إلى عصر الواقع" وقال معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا الدراسة إلى عوامل خوارزمية رياضية بيتر شور الفلكية على الانترنت.
وهذه الأجهزة هي من الحلول الكم الشهيرة ريتشارد فاينمان (ريتشارد فاينمان) المقترحة في عام 1981. وهي مصممة على حل مشاكل أجهزة الكمبيوتر التقليدية لا يمكن استخدام بعض غريب، تخريبية احتمال الرياضي الذرية بدلا من المنطق التقليدي. على وجه التحديد، ويأمل العلماء في يوم من الأيام أنها يمكن تعديلها باستخدام محاكاة رياضية جديدة لسلوك جزيئات أو تشغيل بعض خوارزميات معقدة. في الأساس، ويتم إنتاج هذه الآلات فقط كما التقليب عملة من قبل التوزيعات الاحتمالية، قد يكون مقلوب هذه القطع النقدية البقول الطاقة دفع، واحتمال مختلفة من القواعد التقليدية، عندما "عملة" معا، والتي قد يكون لها احتمالات سلبية الكم لا، وهذا سوف يؤدي إلى توزيع احتمال أكثر تعقيدا.
حتى عام 2007، جامعة ييل اخترع الفيزيائي لل"و qubit عبر الحدود" (transmon و qubit)، وهو حلقة من سلك فائق التوصيل، الذي يعمل بمثابة ذرة الاصطناعية، أصغر وحدة الحوسبة الكمومية. اليوم، IBM وجوجل وضعت أكثر من 50 آلات و qubit التي يتم استخدامها لبدء حول بعض القضايا، تم تحسين قدرات أجهزة الكمبيوتر التقليدية. وفي الوقت نفسه، أطلقت شركات أخرى أيضا لها أولا الذري الذي حدده الجهاز القائم على الليزر مشابهة من حيث الحجم. توفير أدوات البرمجيات أو عناصر الأجهزة للحصول على هذه الآلات الشركات المبتدئة في جميع أنحاء النظام البيئي آخذ في الازدياد.
بالإضافة إلى الهوى للمولد رقم عشوائي، هذه الآلات تريد أن يكون لها أي مزايا أخرى على جهاز الكمبيوتر التقليدي، قد يستغرق عدة عقود. قبل أو الاهتزاز الخارجي بسبب فقدان الإشعاع زائفة من نقاط الكم، فمن الصعب السيطرة عليها. ويمكن أن تقدم نتائج خاطئة - على سبيل المثال، يجب أن تكون السلسلة الثنائية صفر. ويحاول الباحثون الآن لتحقيق تصحيح الخطأ، والجمع بين المكدسة متعددة معا لخلق أقل عرضة للخطأ العملاقة "المنطقي" و qubit. علماء الفيزياء هيبنوز من أجل حقا "المتسامحة" كمبيوتر الكم العالمي قد تتطلب الملايين من المكدسة لكامل إمكاناتها.
ومع ذلك، يأمل علماء الفيزياء التي قد تجدها مفيدة لهذه الصغيرة، والمعدات صاخبة، حتى لو كانوا يقومون بعمل جيد، وسوف لا تزال تفعل بعض الأشياء المثيرة للاهتمام. في وقت مبكر من عام 2017، معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا الفيزيائي جون بريس كيل (جون بريسكيل) أعلن أننا دخلنا عهدا جديدا من الحوسبة الكم والتكنولوجيا الكم الذي هو صاخبة المتوسطة عصر (NISQ).
على مدى عقود، والعلماء أيضا ميكانيكا الكم غريبة في تكنولوجيا الاستشعار جديدة، أطلق العلماء الصينيون الرياضيات الأقمار الصناعية ميكانيكا الكم لمكالمات الفيديو تشفير بين الصين والنمسا. ما وراء التكنولوجيا نوعية في مجال علوم المواد، قد الباحثين قد خلقت أول مقاومة تذكر من مادة موصلة في الحال في درجة حرارة الغرفة، وهو اكتشاف آخر في العقود. والعام الماضي فقط، وجد العلماء أن يتمكنوا من تشغيل وإيقاف بين خاصيتين فائقة التوصيل من الجرافين، وهذا الاكتشاف منذ ذلك الحين سيكون هناك الكثير من العمل للمتابعة في أنظمة ثنائية الأبعاد.
2010 و20 أوائل القرن قد لا يكون أفضل وقت في تاريخ الفيزياء لإنتاج عشرات الاكتشافات الجديدة، وكثير منها تم العثور عليها تغير تماما طريقة العلماء يعتقدون أن الكون أكبر وأصغر المقاييس. كما أنها ليست عهد مفاجأة، انها الكثير لاكتشاف بعد سنوات من التنمية. لكن لا يمكن إنكار ذلك، إذا نظرنا إلى الوراء عشر سنوات، فإن المؤرخين رؤية نموذج كامل للفيزياء قد تغيرت، بما في ذلك التكنولوجيات الجديدة، والطرق التجريبية وطرق التفكير لتغيير مسار التاريخ.
وقال ماكبرايد: "أعتقد أنه من العقد كبير للفيزياء".
المواد المرجعية
1.WJ الموسوعة
2. شروط الفلكية
3. ريان F. Mandelbaum- تعليق بعض
إذا كان المحتوى المخالفة، يرجى الاتصال بالمؤلف حذف في غضون ثلاثين يوما
طبع تفويض طلبت أيضا، وإيلاء الاهتمام للحفاظ على سلامة والإسناد
