آهنرباها، چه به شکل میله‌ای، چه به شکل نعلی یا شکل الکترومغناطیس، همیشه دو قطب دارند. اگر یک آهنربا را به دو نیم تقسیم کنید، آهنربای جدیدی به وجود خواهد آمد که باز هم دارای دو قطب شمال و جنوب خواهد بود، اما برخی از نظریه‌های فیزیکی وجود آهنرباهای عجیب تک قطبی را پیش‌بینی می‌کنند، چیزی شبیه به بارهای الکتریکی که یا مثبت هستند یا منفی. مورد خاصی از تک قطبی ها که به احترام کاشفش، تک قطبی یانگ (Yang monopole) نامیده می‌شود، ابتدا در حوز‌‌ه‌ی فیزیک انرژی بالا پیش‌بینی شد، اما هیچگاه مشاهده نشد. اکنون تیمی از JQI موفق به تقلید یک تک قطبی یانگ با استفاده از گاز مافوق‌سرد اتم‌های روبیدیوم شده‌اند. نتیجه‌ی این پژوهش که مثال دیگری از کاربرد جالب گازهای سرد کوانتومی برای شبیه‌سازی سایر حوزه‌های فیزیک است، چهار روز پیش در مجله‌ی معتبر Science منتشر شد. با دیپ لوک همراه باشید…
اعضای این پژوهش می‌گویند:
این نتیجه‌ی جدید، ایده‌های متولد شده در فیزیک انرژی بالا (تک قطبی یانگ) را با ایده‌هایی در فیزیک ماده چگال (انتقال فاز توپولوژیکی) پیوند داده و درک آنها را در آزمایشگاه فیزیک اتمی، ممکن می‌کند.
دانشمندان برای آشکارسازی تک قطبی های یانگ در گاز کوانتومی، عقربه‌‌ی ذاتی اتم‌ها (اسپین کوانتومی) را با استفاده از امواج رادیویی و مایکروویو دستکاری کردند. محققان با تغییر اسپین اتم‌ها در چهار جهت متفاوت توانستند اتم‌ها را از طریق «فضای اسپینی» وارد یک چرخه کرده و سپس دوباره آنها را به حالت اولیه بازگردانند. آنها جهت اسپین اتم‌ها را پس از یک چرخه اندازه گرفته و نتیجه را با جهات اولیه مقایسه کردند. آنها دریافتند اسپین اتم‌ها به حالت اولیه بازنگشته و به خاطر فضای خمیده، دچار انحراف شده‌اند. در این مورد، اندازه و جهت انحراف، مطابق پیش‌بینی انحراف ایجاد شده توسط تک قطبی یانگ بود.
محققان برای اطمینان از اینکه، این انحرافات ناشی از تک قطبی و نه منبع دیگری بوده، اتم‌ها را وارد چرخه‌ی دیگری کردند که در آن از تکینگی خمیدگی فضای ایجاد شده توسط تک قطبی خبری نبود. در این مسیر جدید، اتم‌ها انحنایی را احساس نکردند که نشان می‌داد آنها از قلمروی تاثیر تک قطبی خارج شده‌اند. خاموش و روشن شدن انحراف ناشی از تک قطبی، تنها به شکل کلی مسیر (و نه به اجزای کوچک آن) بستگی دارد، مدرک جالبی که نشان می‌دهد این اثر، توپولوژیکی است.
گفتگو۱ دیدگاه
با عرض سلام،
طوریکه میدانیم انشتاین با استفاده از نظریه کوانتمی پلانک تاثیر مغناطیسی نور خورشید بر روی اتم ها و جدانمودن الکترون از لایه بیرونی آنها را تحت عنوان فتوالکتریک به زبان ریاضی فرمول بندی نمود که پایه علمی تولید سلول های خورشیدی و فتوولتای می باشد. سوالم خدمت شما این است که آیا نور خورشید اثر مغناطیسی هم روی اتم ها دارد که بتوان این دو اثر تحت عنوان فتو الکترو مگنتیسم به زبان ریاضی فرمول بندی کرد و در جهت تولید برق متناوب آنرا در عمل به کار برد. در مورد مفاهیم بیزمانی و بیمکانی در علم فیزیک تاکنون هیچگونه تحقیقی صورت نگرفته است، زیرا این مفاهیم تاکنون از دیدگاه خاص و عام مترادف و معادل و هم معنا با عدم وجود زمان و مکان پنداشته شده اند و نه به مثابه نیم زوج های بنیادی همزاد و هم بازی با آنها. این حقیر براین باورم که نه تنها مفاهیم بیزمانی و بیمکانی بلکه زمان و مکان هم با یک سهم مساوی با آنها از صفات خداوند متعال می باشند و هردو بیکران و منطبق بر هم اند و به دو بخش عمده تقسیم شده اند ؛ یکی مطلق و دیگری نسبی. مکان مطلق محمدزکریای رازی و نیوتن و بیمکانی مطلق روی هم به شکل فضای هندسی سه بعدی، نقش ظرف نگهدارنده محتوای هرکدام از جهان های موازی و مساوی و بیشمار را عهده دار می باشند و زمان و بیزمانی مطلق به عنوان بعد چهارم مکان و بیمکانی مطلق نوسانگر لحظه حال به طول زمان پلانک می باشد که دو وظیفه را عهده دار است ؛ یکی رقم زدن طول عمر موجودات و کیهان و دیگری حرکت و سوق دادن محتوای هرکدام از جهان های موازی بطور یکسان بسوی آینده. در عوض زمان مکان نسبی انشتاین و بیزمانی و بیمکانی نسبی روی همدیگر نوسانگر های بنیادی هشت قطبی یا هشت بعدی در ابعاد پلانک می باشند که واقعیت عینی نیمی از این و نیمی دیگر از آن آفریده شده است. سیاه چاله های ریز و درشت اولیه چیز دیگری نیستند غیر از نوسانگر های بنیادی هشت بعدی زمانمکان و بیزمانی و بیمکانی نسبی که در اولین لحظات وقوع مه بانگ در قالب ذرات جرم و انرژی قالب ریزی نشده اند. لذا ماهیت اصلی ماده ( جرم ) و انرژی تاریک هم همین نوسانگرها می باشد. طوریکه می دانیم انشتاین اثرات متقابل زمانمکان نسبی و جرم و انرژی را به زبان ریاضی فرمولبندی نمود تحت عنوان معادلات میدان ، اما بعد از آن تا آخر عمر شریف و پر بار خویش موفق نشد که اصل هم ارزی جرم یا انرژی از یک طرف و زمانمکان نسبی پیوسته را از طرفی دیگر در جهت دست یابی به وحدت فیزیکی به زبان ساده ریاضی فرمولبندی نمایند و دیراک و هاوکینگ هم نتوانستند این آرزوی علمی انشتاین را بر آورده نمایند و آنهم به این دلیل که انشتاین مثل بقیه مفاهیم بیزمانی و بیمکانی را به معنای عدم وجود زمان و مکان پنداشته است و نه به مثابه نیم زوج های بنیادی همزاد و هم بازی آنها. امیدوارم که در این زمینه پژوهش و تحقیقات ژرف و عمیق صورت گیرد. ضمنن کشف علت و دلیل اصلی انبساط نطفه داغ و چگال و سنگین کیهانی یا تکنیکی فیزیکی اولیه بطور حقیقی و منطبق بر واقعیت بدون در نظر گرفتن مکان و بیمکانی مطلق به عنوان ظرف نگهدارنده محتوای کیهان، محال و غیر ممکن می باشد. همچنین ادغام نظریه نسبیت عام و خاص و مکانیک کوانتمی و فرمول بندی رشته جدید علم فیزیک تحت عنوان جاذبه یا گرانش کوانتمی، بدون فرمول بندی اصل هم ارزی جرم یا انرژی و زمانمکان و بیزمانی و بیمکانی نسبی و ناپیوسته ( ذره ای – پلانکی ) محال و غیر ممکن می باشد. در مورد تک قطبی های مغناطیسی نظر من این است که پدیده مغناطیس از لحاظ وجودی نسبت به پدیده برق از اصالت ثانویه برخوردار است و نه اولیه. و به همین دلیل ساده ، تاکنون تک قطبی های مغناطیسی در طبیعت و کیهان یافت نشده اند. و ماهیت بار الکتریکی هم در علم فیزیک به شکل یک راز کشف نشده و معمای حل نشده باقی مانده است. به عنوان مثال چرا جرم الکترون دارای بار الکتریکی منفی و جرم پروتون دارای بار الکتریکی مثبت و جرم نوترون از لحاظ بار خنثا می باشند ؟ آیا جرم های این ذرات دارای ماهیت های مختلف می باشند ؟ و یا اینکه پدیده جرم یکی است ؟ و خیلی سوالات دیگر از این قبیل. آیا جرم الکترون فضای ناچیز هندسی اطراف خودرا طور دیگری گود می نماید و جرم پروتون بر عکس آن. یعنی خمش فضای هندسی توسط جرم و انرژی یک حالت بسوی درون و دیگری بسوی بیرون ؟ منظورم این است که آیا ماهیت اصلی و ریشه ای بار الکتریکی انحنای فضای هندسی سه بعدی در اطراف ذرات جرم و انرژی می باشد ؟ پاسخ به این سوال می تواند راه دیگری باشد در جهت پیوند و اتصال و ادغام نسبیت عام یا جاذبه انشتینی به اصول مکانیک کوانتمی .