ماده ای با جرم منفی که قانون دوم نیوتن را به چالش کشید!

0

سالها با قوانین نیوتن زندگی کردیم و همه پدیده ها را با توجه به آنها توصیف کردیم. اما اخیرا دومین قانون نیوتن توسط فیزیکدانان دانشگاه ایالتی واشنگتن نقض شده!

محققان ماده ای ساخته اند؛ که جرم منفی دارد. و بر خلاف تمام موادی که در موردش میدانیم؛ وقتی به این ماده نیرویی وارد می شود. به جای آنکه به جهت جلو حرکت کند. بر خلاف جهت، یعنی سمتی که به آن نیرو وارد شده حرکت می کند.

قانون دوم نیوتن را به یاد دارید که می گوید:

«اگر به جسمی نیرویی وارد کنیم، جسم در جهت نیروی وارده، حرکت خواهد کرد.»

حالا با پیدا شدن سرو کله این ماده همه معادلات به هم ریخته؛ و باید قوانین نیوتن هم به این اصل پناه ببرند که «هر قانونی استثنایی هم دارد»

اما چگونگی پیدایش این ماده با جرم منفی به دانشگاه واشنگتن باز میگردد. زمانی که فیزیک دانان مشغول آزمایش بر روی روبیدیوم بودند.

در محیط آزمایشگاهی آنقدر روبیدیوم را سرد کردند. که به صفر مطلق «منفی 273.15 درجه سانتی گراد» برسد. اما چیزی که آنها را باعث حیرت کرد این بود که اتمهای روبیدیوم در دمای صفر مطلق وارد فاز جدیدی می شوند که «چگالش بوز-اینشتین» نامیده می شود.

رفتاری که اتمها در فاز جدید از خود بروز دادند چیزی شبیه به رفتار امواج بود!

پس از آنکه؛ اتم های ماده به شدت سرد شود. نوعی کاندنسیت Bose-Einstein به وجود می آید. در این وضعیت ذارت به کندی حرکت خواهند کرد. و براساس قوانین فیزیک کوانتوم رفتاری موج مانند خواهند داشت. آنها به صورت دسته جمعی حرکت می کنند. و نوعی ابر ماده ایجاد می کنند که بدون از دست دادن انرژی خود جریان می یابد.

رسیدن به چنین دمایی، باعث شده ماده به حالت ابرشارگی برسد. و همچو ابر شاره ها رفتار کند. رفتار ابرشارگی بگونه ایست که: بدون مصرف انرژی و اصطکاک، حرکت می کند.

قوانین حرکتی نیوتن

قوانین حرکتی نیوتن

مایکل فوربس یکی از استادان دانشگاه واشنگتن در این باره می گوید: این پدیده نادر در شرایط آزمایشگاهی ایجاد شده و می توان به کمک آن برخی از مفاهیم چالش برانگیز در جهان را توضیح داد.

این یافته ها به پی بردن به ماهیت سیاه چاله ها هم کمک می کند. اختر شناسان امیدواردند با مطالعه در مورد این مایع با جرم منفی به ماهیت ستاره های نوترونی و انرژی تاریک و … پی ببرند.

شاید دیگر قوانین نیوتن و امثال آن برای توضیح یافته های جدید علم پاسخگو نباشند! بهترنیست فیزیکدانان به دنبال قوانین جدید باشند؟

اشتراک:

نظرات بسته اند