Home arrow บทความวิทยาศาสตร์ arrow “จักรกลควอนตัมจิ๋ว” สุดยอดการค้นพบแห่งปี 2010
  
เมนูอื่นๆ
Home บทความวิทยาศาสตร์ เซ็นสมุดเยี่ยม
“จักรกลควอนตัมจิ๋ว” สุดยอดการค้นพบแห่งปี 2010 PDF พิมพ์

โดย ASTVผู้จัดการออนไลน์ 27 ธันวาคม 2553

นักวิทยาศาสตร์เพิ่งเข้าถึงสถานะง่ายสุดของสถานะควอนตัม (The Daily Galaxy)


    “จวบจนทุกวันนี้ เครื่องจักรกลที่มนุษย์สร้างขึ้นนั้น ได้เคลื่อนที่ไปตาม “กฎกลศาสตร์ดั้งเดิม” แต่การเปลี่ยนแปลงกำลังจะเกิดขึ้น เมื่อนักวิจัยกลุ่มหนึ่งสามารถออกแบบกลไกเล็กจิ๋ว ที่การเคลื่อนที่ของมันนั้นเป็นไปตาม “กฎกลศาสตร์ควอนตัม” ซึ่งเป็นกฎเดียวกับที่ควบคุมพฤติกรรมของสิ่งเล็กๆ อย่าง โมเลกุล อะตอม และอนุภาคมูลฐาน
       
       การค้นพบดังกล่าว เกิดขึ้นเมื่อช่วงเดือน มี.ค.ของปีที่ผ่านมา และเป็นการทดลองที่จะนำเราไปสู่การค้นพบใหม่ ตลอดจนหนทางในการประยุกต์ใช้ประโยชน์ที่หลากหลาย จนทำให้ “ไซน์” (Science) วารสารวิทยาศาสตร์ระดับโลกยกย่องให้การค้นพบดังกล่าวนี้เป็นการค้นพบสุดยอดความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญประจำปี 2010
       
       ข้อมูลจากฟิสิกส์โออาร์จี (
physorg.com) ระบุว่า ผลงานที่ได้รับการยกย่องจากไซน์นี้เป็นของ แอนดรูว คลีแลนด์ (Andrew Cleland) และจอห์น มาร์ตินิส (John Martinis) นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย (University of California) ในซานตา บาร์บารา พร้อมด้วยคณะ ซึ่งได้ออกแบบเครื่องจักรที่มีลักษณะเป็นพายโลหะขนาดเล็กของสารกึ่งตัวนำ ที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า และชักนำให้เครื่องจักรดังกล่าวเต้นไปบน “ร่องควอนตัม” (quantum groove)
       
       ขั้นตอนแรกที่ทีมวิจัยทำ คือหล่อเย็นพายจิ๋วให้ลงไปอยู่ใน “สถานะพื้น” (ground state) หรือสถานะที่มีพลังงานต่ำสุด ที่ยินยอมได้ ในกฎของกลศาสตร์ควอนตัม จากนั้นพวกเขาได้กระตุ้นพลังงานของเครื่องจักรกลจิ๋วด้วยควอนตัมเดี่ยว เพื่อสร้างการเคลื่อนที่ของสถานะกลศาสตร์ควอนตัมบริสุทธิ์

นักวิทยาศาสตร์ใช้จักรกลที่เรียกว่า “รีโซเนเตอร์” ซึ่งมีขนาดเล็กกว่าเส้นผมสังเกตการเคลื่อนที่แบบควอนตัม (Physorg.com)


       
       ไม่เพียงเท่านั้นทีมวิจัยยังจัดแจงให้กลไกเล็กๆ นี้ ทำงานได้ 2 สถานะพร้อมๆ กัน โดยจักรกลจิ๋วสั่นไหวเล็กน้อยและรุนแรงได้ในเวลาเดียวกัน อันเป็นปรากฏการณ์แปลกประหลาดที่เกิดขึ้นได้ด้วยกฎอันพิลึกพิลั่นของกลศาสตร์ควอนตัม
       
       ทั้งไซน์และสมาคมเพื่อความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์อเมริกัน (American Association for the Advancement of Science: AAAS) ผู้เป็นเจ้าของวารสารวิทยาศาสตร์เล่มดังฉบับนี้ ได้ยอมรับให้จักรกลควอนตัมชิ้นแรกนี้ เป็นผลงานการค้นพบที่ยิ่งใหญ่แห่งปี 2010 (2010 Breakthrough of the Year) พร้อมกับผลงานอื่นๆ อีก 9 ชิ้น
       
       “ผลงานการค้นพบแห่งปีของปีนี้ แสดงถึงครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์ได้สาธิตปรากฏการณ์ทางควอนตัมด้วยการเคลื่อนที่ของวัตถุที่มนุษย์สร้างขึ้น ในระดับแนวคิดนั้นเป็นเรื่องที่ “เจ๋ง” มาก เพราะช่วยขยายขอบเขตใหม่ๆ ให้กลศาสตร์ควอนตัม ส่วนในระดับปฏิบัตินั้นการค้นพบนี้ช่วยเปิดโอกาสอีกมาก ตั้งแต่การทดลองใหม่ ทั้งการควบคุมแสง กระแสไฟฟ้าและการเคลื่อนที่ในระดับควอนตัม ไปจนถึงสักวันที่เราจะทดสอบความสัมพันธ์ของกลศาสตร์ควอนตัมกับการรับรู้ความเป็นจริงของเรา” แอเดรียน โช (Adrian Cho) นักเขียนของไซน์กล่าว
       
       จักรกลควอนตัมนี้ ช่วยพิสูจน์ว่าหลักการของกลศาสตร์ควอนตัมนั้น ใช้ประยุกต์กับการเคลื่อนที่ในระดับวัตถุที่ตามองเห็นได้ พอๆ กับอนุภาคของอะตอม และอนุภาคมูลฐาน แล้วยังเป็นก้าวสำคัญที่จะควบคุมการสั่นของวัตถุในระดับควอนตัม ซึ่งการควบคุมการเคลื่อนที่ของอุปกรณ์ที่ประดิษฐ์ขึ้นนี้ ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์จัดการควบคุมการเคลื่อนที่เพียงน้อยนิดได้มากพอๆ กับที่ตอนนี้พวกเขาสามารถควบคุมกระแสไฟฟ้าและอนุภาคแสง
       
       หากนักวิทยาศาสตร์ควบคุมได้เช่นนั้น จะนำไปสู่การพัฒนาอุปกรณ์ชนิดใหม่ ที่ควบคุมสถานะควอนตัมของแสง เครื่องตรวจวัดแรงที่มีความไวสูง และท้ายสุดนำไปสู่การสังเกตความสัมพันธ์ระหว่างกลศาสตร์ควอนตัมและการรับรู้ความเป็นจริงของเรา ซึ่งความพยายามหลังสุดนั้นอาจสำเร็จลงได้ด้วยการทดลองวัตถุที่ตามองเห็นในสถานะที่อยู่ในสถานที่ต่างกัน 2 แห่งได้ในเวลาเดียวกัน และการทดลองนี้อาจเผยให้เห็นจริงๆ ว่าทำไมสิ่งใหญ่ๆ เช่นมนุษย์นั้นไม่สามารถแยกอยู่ 2 ที่ในเวลาเดียวกันได้
       
       อย่างไรก็ดี โชย้ำว่านักฟิสิกส์ยังไม่ประสบความสำเร็จในแยกวัตถุขนาดเล็กให้อยู่ 2 ที่ในเวลาเดียวกันได้ แต่ตอนนี้นักฟิสิกส์ได้เข้าถึงสถานะง่ายสุดในการเคลื่อนที่แบบควอนตัม ซึ่งมันมีแนวโน้มว่าจะทำได้ “เมื่อไร” มากกว่าว่า “จะทำได้หรือไม่”


Views: 2450

ความคิดเห็นแรก

Only registered users can write comments.
Please login or register.

Powered by AkoComment Tweaked Special Edition v.1.4.6
AkoComment © Copyright 2004 by Arthur Konze - www.mamboportal.com
All right reserved

< ก่อนหน้า   ถัดไป >
ขณะนี้มี 24 บุคคลทั่วไป ออนไลน์
สถิติผู้เยี่ยมชม
ผู้เยี่ยมชม: 10052572  คน
หนังสืออิเล็กทรอนิกส์
ฟิสิกส์ 1 (ภาคกลศาสตร์)
ฟิสิกส์ 1 (ความร้อน)
ฟิสิกส์ 2
กลศาสตร์เวกเตอร์
โลหะวิทยาฟิสิกส์
เอกสารคำสอนฟิสิกส์ 1
ฟิสิกส์ 2 (บรรยาย)
ฟิสิกส์พิศวง
สอนฟิสิกส์ผ่านทางอินเตอร์เน็ต
ทดสอบออนไลน์
วีดีโอการเรียนการสอน
แผ่นใสการเรียนการสอน
เอกสารการสอน PDF
หน้าแรกในอดีต

ทั่วไป
การทดลองเสมือน
บทความพิเศษ
ตารางธาตุ(ไทย1)
พจนานุกรมฟิสิกส์
ลับสมองกับปัญหาฟิสิกส์
ธรรมชาติมหัศจรรย์
สูตรพื้นฐานฟิสิกส์
การทดลองมหัศจรรย์
กิจกรรมการทดลองทางวิทยาศาสตร์

บททดสอบ
แบบฝึกหัดกลาง
แบบฝึกหัดโลหะวิทยา
แบบทดสอบ
ความรู้รอบตัวทั่วไป
อะไรเอ่ย ?
ทดสอบ(เกมเศรษฐี)
คดีปริศนา
ข้อสอบเอนทรานซ์
เฉลยกลศาสตร์เวกเตอร์
แบบฝึกหัดออนไลน์

สรรหามาฝาก
คำศัพท์ประจำสัปดาห์
ความรู้รอบตัว
การประดิษฐ์แของโลก
ผู้ได้รับโนเบลสาขาฟิสิกส์
นักวิทยาศาสตร์เทศ
นักวิทยาศาสตร์ไทย
ดาราศาสตร์พิศวง
สุดยอดสิ่งประดิษฐ์
การทำงานของอุปกรณ์ทางฟิสิกส์
การทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ

การเรียนฟิสิกส์ผ่านทางอินเตอร์เน็ต
การวัด
เวกเตอร์
การเคลื่อนที่แบบหนึ่งมิติ
การเคลื่อนที่บนระนาบ
กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน
การประยุกต์กฎของนิวตัน
งานและพลังงาน
การดลและโมเมนตัม
การหมุน
สมดุลของวัตถุแข็งเกร็ง
การเคลื่อนที่แบบคาบ
ความยืดหยุ่น
กลศาสตร์ของไหล
กลไกการถ่ายโอนความร้อน
เทอร์โมไดนามิก
คุณสมบัติเชิงโมเลกุลของสสาร
คลื่น
การสั่น และคลื่นเสียง
ไฟฟ้าสถิต
สนามไฟฟ้า
ความกว้างของสายฟ้า
ตัวเก็บประจุ
ศักย์ไฟฟ้า
กระแสไฟฟ้า
สนามแม่เหล็ก
การเหนี่ยวนำ
ไฟฟ้ากระแสสลับ
ทรานซิสเตอร์
สนามแม่เหล็กไฟฟ้า
แสงและการมองเห็น
ทฤษฎีสัมพัทธภาพ
กลศาสตร์ควอนตัม
โครงสร้างของอะตอม
นิวเคลียร์

สมัครสมาชิก
เพื่อรับเอกสารเพิ่ม!