Πείραμα στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό -5η κατάσταση της ύλης

[Λοξίας]

Ένα υπέρψυχρο αέριο συμπύκνωμα Bose-Einstein, την εξωτική κβαντική «πέμπτη κατάσταση της ύλης» κατάφεραν να δημιουργήσουν επιστήμονες της Αμερικανικής Διαστημικής Υπηρεσίας (NASA) κατά τη διενέργεια πειράματος στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ΔΣΣ). Πρόκειται για την πρώτη φορά που επιτυγχάνεται κάτι τέτοιο σε περιβάλλον μικροβαρύτητας στο Διάστημα, κάτι που επιτρέπει τη μελέτη της ύλης σε συνθήκες πιο ευνοϊκές από εκείνες της Γης.

Το πείραμα πραγματοποιήθηκε σε ένα από τα πιο κρύα μέρη στο σύμπαν, στο Cold Atom Laboratory, μία συσκευή με μέγεθος αποσκευής, που είχε μεταφερθεί στον ΔΣΣ το 2018. Το εν λόγω μίνι-εργαστήριο ψύχει άτομα ρουβιδίου σε έναν θάλαμο κενού, χρησιμοποιώντας φως λέιζερ για να επιβραδύνει την κίνησή τους. Στη συνέχεια, μαγνητικά πεδία συγκρατούν και «παγιδεύουν» το πυκνό νέφος των ατόμων, που έχει θερμοκρασία κοντά στο απόλυτο μηδέν (μείον 273 βαθμοί Κελσίου), με τελικό αποτέλεσμα τη δημιουργία ενός συμπυκνώματος Bose-Einstein.

Τα εν λόγω συμπυκνώματα είχαν προταθεί θεωρητικά ως πέμπτη κατάσταση της ύλης (μετά τα στερεά, τα υγρά, τα αέρια και το πλάσμα), στις αρχές της δεκαετίας του 1920 από τον Αλμπερτ Αϊνστάιν και τον Ινδό Σατιέντρα Ναθ Μπόουζ, από όπου πήραν και το όνομά τους. Στην πράξη, ωστόσο, παρατηρήθηκαν για πρώτη φορά πριν από 25 χρόνια.

Το πολύ κρύο νέφος παύει να συμπεριφέρεται όπως τα επιμέρους άτομα και σωματίδια, αλλά ως μία ενιαία οντότητα με κβαντικές ιδιότητες, όπου κάθε σωματίδιο λειτουργεί, επίσης, και ως κύμα. Το όλο συμπύκνωμα μπορεί, πλέον, να θεωρηθεί ένα ενιαίο κύμα ύλης. Ορισμένοι επιστήμονες θεωρούν ότι αυτά τα συμπυκνώματα μπορούν να αποκαλύψουν πληθώρα πληροφοριών για τα μυστήρια της Φυσικής, όπως αυτό της σκοτεινής ενέργειας.

Η εν λόγω «εξωτική» κατάσταση της ύλης έχει δημιουργηθεί σε διάφορα πειράματα από το 1995 και μετά στη Γη, όπου, όμως, εξαιτίας της βαρύτητας, το συμπύκνωμα μπορεί να δημιουργηθεί μόνο για κλάσματα του δευτερολέπτου. Αντίθετα, όπως έδειξε το πείραμα στο Διάστημα –με την πολύ μικρότερη βαρύτητα– η πέμπτη κατάσταση της ύλης παραμένει σταθερή για μερικά δευτερόλεπτα, οπότε μπορεί να μελετηθεί καλύτερα.

Το ευρισκόμενο σε εξέλιξη πείραμα CAL πραγματοποιείται εξ αποστάσεως με επικεφαλής τον Ρόμπερτ Τόμσον του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας (Caltech) και της Αμερικανικής Διαστημικής Υπηρεσίας (NASA), ενώ τα πρώτα αποτελέσματά του παρουσιάστηκαν σε δημοσίευση στο Nature.

=======
Αναδημοσίευση: http://www.arxeion-politismou.gr/2020/0 ... -ylis.html
Πηγή: https://www.nature.com/articles/s41586-020-2346-1

[Spiros252]

Πολύ ενδιαφέρον. Για να δούμε τί γίνεται με την υπόθεση της αποσυνοχής.

[Κεφτέδες με βλήτα]

Το πολύ κρύο νέφος παύει να συμπεριφέρεται όπως τα επιμέρους άτομα και σωματίδια, αλλά ως μία ενιαία οντότητα με κβαντικές ιδιότητες, όπου κάθε σωματίδιο λειτουργεί, επίσης, και ως κύμα. Το όλο συμπύκνωμα μπορεί, πλέον, να θεωρηθεί ένα ενιαίο κύμα ύλης. Ορισμένοι επιστήμονες θεωρούν ότι αυτά τα συμπυκνώματα μπορούν να αποκαλύψουν πληθώρα πληροφοριών για τα μυστήρια της Φυσικής, όπως αυτό της σκοτεινής ενέργειας.

Δεν είναι κάτι άγνωστο αυτό ακόμα και για τις κανονικές συνήθεις θερμοκρασίες που ζούμε. Λογικά κάτι άλλο και μοναδικό θα είναι αυτό που συμβαίνει σε μια θερμοκρασία κοντά στην ανυπαρξία. Όχι ότι η συνολική μάζα φέρεται ως ενιαία οντότητα. Συμφωνείς;

[Λοξίας]

Εγώ δεν μπορώ να συμφωνήσω ή να διαφωνήσω, διότι δεν έχω τις απαραίτητες γνώσεις.
Έβαλα αυτήν την είδηση που την βρήκα ενδιαφέρουσα και όποιος έχει τις γνώσεις, ας συνεχίσει.

[Spiros252]

Όχι ότι η συνολική μάζα φέρεται ως ενιαία οντότητα. Συμφωνείς;

Εννοείς ως ενιαία κυματική οντότητα;

[sys3x]

Εννοείς ως ενιαία κυματική οντότητα;

Ναι, μετά από ενάμισο κιλό μπαρμπούνια γίνεται ενιαία κυματιστή οντότητα, αυτός και τα μπαρμπούνια.

[Λοξίας]

Μπα πανάθεμά σε...

[Κεφτέδες με βλήτα]

Ναι ως ενιαία κυματική οντότητα. Το ότι μπορείς να απομονώσεις επί μέρους κύματα για εξέταση δεν επηρεάζει τον ενιαίο χαρακτήρα.

[ammophila]

Δεν μου λες κεφτέ; Πως ορίζεται το ενιαίο;να πιάσουμε την πρώτη λέξη για αρχή.

[Κεφτέδες με βλήτα]

Ορίζεται με πολλούς τρόπους. Και μην με λες κεφτέ σε παρακαλώ. Δεν μου αρέσουν οι ειρωνείες και δεν μπορώ να συμμετέχω.

[ammophila]

Συγγνώμη ρε βλήτο θα μας τιμήσεις αν μας πεις ένα τρόπο ορισμού που να προτιμάς.

[Spiros252]

Ναι ως ενιαία κυματική οντότητα. Το ότι μπορείς να απομονώσεις επί μέρους κύματα για εξέταση δεν επηρεάζει τον ενιαίο χαρακτήρα.

"Αποσυνοχή

Η αποσυνοχή χρησιμοποιεί τον ήδη υπάρχοντα κβαντομηχανικό φορμαλισμό και υποστηρίζει πως η έννοια της κατάρρευσης δεν είναι κάτι που όντως πραγματοποιείται. Αντίθετα η ερμηνεία αυτή βασίζεται στην συνεχή αλληλεπίδραση ενός κβαντικού συστήματος με το περιβάλλον του, δηλαδή υποστηρίζει πως δεν υπάρχουν σε επίπεδο πρώτων αρχών απομονωμένα κβαντικά συστήματα στη φύση. Αυτή η συνεχής αλληλεπίδραση καθίσταται τελικά υπεύθυνη για την μετάβαση από τον κβαντομηχανικό κόσμο των υπερθέσεων και των πιθανοτήτων στον κλασικό μακρόκοσμο.

Η θεώρηση αυτή έρχεται σε αντίθεση με την καθιερωμένη ερμηνεία της Κοπεγχάγης στο συγκεκριμένο σημείο που η τελευταία θεωρεί πως οι μακροσκοπικές μετρητικές συσκευές έχουν κλασική συμπεριφορά. Στοιχεία του μαθηματικού φορμαλισμού της αποσυνοχής χρησιμοποιούνται και σε άλλες κατηγορίες ερμηνειών. Πρόκειται για αρκετά ενεργό κλάδο όσο αφορά το συγκεκριμένο θέμα. Παρ’όλα αυτά, το παράδοξο της μέτρησης δεν λύνεται επί της ουσίας μέσω της συγκεκριμένης προσέγγισης. Η ερμηνεία της αποσυνοχής πάντως δίνει βαρύτητα στην αέναη αλληλεπίδραση κβαντικών συστημάτων, σε ένα τέτοιο πλαίσιο θεώρησης το φαινόμενο του λεγόμενου κβαντικού εναγκαλισμού / κβαντικής διεμπλοκής δεν είναι τόσο παράδοξο όσο αρχικά ακούγεται."

Πηγή: https://www.google.com/amp/s/physics4u. ... 58Enu/amp/

Το υπογραμμισμένο είναι ουσιαστικά το ζητούμενο.

Με απλά λόγια το ζήτημα είναι αν η ίδια η μέτρηση δημιουργεί τη σταθερή κατάσταση (σπάει την υπέρθεση πιθανών καταστάσεων) ή ούτως ή άλλως λόγω της αλληλεπίδρασης πολλών κυμάτων δημιουργείται νομοτελειακά η σταθερή κατάσταση.

Από την περιγραφή του αποτελέσματος του πειράματος φαίνεται ότι μάλλον ισχύει το πρώτο. Εφόσον το σύνολο των επιμέρους κυμάτων δεν δημιουργεί ένα σταθερό σύστημα, τότε δεν είναι η αποσυνοχή η αιτία της κατάρρευσης σε σταθερή κατάσταση αλλά κάτι άλλο.

Χρειάζονται βέβαια πολλές λεπτομέρειες για το πείραμα για να βγουν ασφαλή συμπεράσματα.

Στη Γη - απ' όσο ξέρω - το μεγαλύτερο σώμα που εμφανίζει κυματική συμπεριφορά είναι ένα μόριο φουλερενίου που αποτελείται από 60 άτομα. Δηλαδή αυτό το σώμα περνάει διπλές σχισμές σαν κύμα και κάνει όλα τα "τρελά" που ακούμε ότι κάνουν τα σωματίδια.

[Spiros252]

Παρακαλούνται οι κύριοι που δεν επιθυμούν να συμβάλλουν εποικοδομητικά στη συζήτηση να αποχωρήσουν προς άλλες ενότητες.
Δεν είναι "περί ανέμων" εδώ.

[Κεφτέδες με βλήτα]

Νομίζω ότι δεν σπάει καμία κατάσταση η μέτρηση. Η μέτρηση δεν είναι μέρος του συστήματος που εξετάζουμε. Το σύστημα είναι άλλο κι εμείς άλλο. Η μέτρηση είναι απλά η αντίληψή μας γι αυτό το σύστημα. Ωστόσο κι εμείς μόνοι μας αλλά και το σύστημα μόνο του καθώς και Εμείς και το σύστημα μαζί, είμαστε ή αποτελούμε ή εκφραζόμαστε ως κύματα. Αυτό το έγραψα πριν δίχως να παίρνω θέση σε κάποια από τις ερμηνείες. Αλλά επειδή μου φάνηκε άστοχο πως η "πέμπτη" κατάσταση της ύλης είναι κύμα. Μα είναι κύμα η ύλη έτσι κι αλλιώς. Αυτό λέω.

[ammophila]

Κύριε Διαχειριστά, κύριε Μάρλον μπραντο.το εποικοδομητικό θα σας φάει. Αφού ο κεφτές βλήτα απαξιώνει να ορίσει την άγνοια, να πούμε πως όταν εξετάζεις , μετράς κάτι , είσαι παρατηρητής αρχικά.