سرعت نور شکسته شد

اين پديده توسط دکتر دانيل سالارت و همکارانش در دانشگاه ژنو مورد بررسي قرار گرفت. وي دو فوتون نور مرتبط و درگير به هم را در آزمايشگاه به فاصله 18 کيلومتر از يکديگر دور کرد و با بررسي خصوصيات هر يک از آنها دريافت که با تغيير در هر کدام ديگري نيز متحول مي‌شود.

محققان دانشگاهي در سوئيس سيگنالي را رديابي کردند که سرعتي بالاتر از سرعت نور دارد.

به گزارش خبرگزاري مهر، محققان دانشگاه ژنو در سوئيس موفق به کشف سيگنالي شدند که سرعت حرکت آن از سرعت نور بيشتر است.

در دنياي خارق‌العاده کوانتوم و مکانيک کوانتومي، پديده‌اي به نام درگيري ذرات با يکديگر وجود دارد؛ به اين معني که اگر دو ذره که به شدت با هم در ارتباطند را از يکديگر جدا کرده و در فاصله طولاني از هم نگه داريم، علي رغم فاصله‌اي که بين آنها وجود دارد، در صورت بروز تغيير در يکي از ذره‌ها ديگري نيز دچار تغيير خواهد شد.

اين پديده توسط دکتر دانيل سالارت و همکارانش در دانشگاه ژنو مورد بررسي قرار گرفت. وي دو فوتون نور مرتبط و درگير به هم را در آزمايشگاه به فاصله 18 کيلومتر از يکديگر دور کرد و با بررسي خصوصيات هر يک از آنها دريافت که با تغيير در هر کدام ديگري نيز متحول مي‌شود.

وي اين آزمايش را بر روي جفت‌هاي زيادي از فوتون‌ها انجام داد که نتايج به دست آمده مشابه نتيجه اوليه بود.

با مشاهده اين نتايج، محققان به اين نتيجه رسيدند که بين اين دو ذره، سيگنالي در حال حرکت است که خصوصيات يکي را به ديگري منتقل مي‌کند.

بر اساس گزارش NewScientist، محققان بر اين باورند که اين سيگنال بايد سرعتي 10000 بار بيشتر از سرعت نور داشته باشد تا بتواند خصوصيت يک فوتون را به ديگري منتقل کند.

نظريه ديگري که اين تيم ارائه داد، مبني بر اين است که سنجش خصوصيات يک فوتون به سرعت بر روي فوتون‌هاي ديگر نيز تاثير مي‌گذارد.

نگاه كلي

با افزايش ميزان آلاينده‌هاي جوي و پديد آمدن اثر گلخانه‌اي ، دانشمندان پيش بيني كرده‌اند كه ميانگين دماي هوا در نتيجه افزايش ميزان دي‌اكسيد كربن و ساير گازهاي گلخانه‌اي به اندازه چند درجه افزايش خواهد يافت و اين افزايش دما ، روي آب و هوا ، محيط زيست و اكوسيستم‌هاي مختلف ، كشورهاي جهان تأثير خواهد گذاشت. دانشمندان معتقدند كه گرم شدن كره زمين از مدتها پيش در جريان بوده است و بطور عمده علت افزايش دما به اندازه دو سوم يك درجه سانتيگراد از سال 1860 به بعد افزايش گازهاي گلخانه‌اي مي‌باشد.

 مكانيسم اثر گلخانه‌اي

سطح و جو كره زمين بطور عمده توسط نور خورشيد گرم مي‌شود. بيشترين گستره نورخورشيد كه به زمين مي‌رسد در محدوده نور مرئي قرار دارد. از كل نور ورودي خورشيد از تمام طول موجها حدود 50 درصد به سطح زمين مي‌رسد. 20% بوسيله گازها (UV) بوسيله ازن و IR بوسيله (CO₂ و H₂O ) و قطره‌هاي آب در هوا جذب مي‌شود و 30% ديگر بوسيله برف و يخ و آب و بدون آنكه جذب شود منعكس شده و به فضا بر مي‌گردد.

زمين مانند هر جسم گرم ديگر ، انرژي منتشر مي‌‌كند. انرژي منتشر شده از زمين نور زير قرمز است كه در گستره 4 تا 50µm قرار دارد. اين ناحيه زير قرمز گرمايي نام دارد. بعضي از گازها در هوا مي‌توانند زير قرمز گرمايي با طول موجهاي خاصي را جذب كنند. بنابراين تمام زير قرمز منتشر شده از سطح و جو زمين مستقيما به فضا باز نمي‌گردد و در فاصله كوتاهي پس از جذب آن بوسيله مولكولهاي معلق در هوا مانند CO₂ به صورت كاتوره‌اي منتشر و مجددا به سطح زمين هدايت و از نو جذب شده و باعث گرم شدن بيشتر سطح زمين و هوا مي‌شود.

پديده هدايت مجدد IR گرمايي به سمت زمين اثر گلخانه‌اي ناميده مي شود.

 نقش اثر گلخانه اي طبيعي در تعادل گرمايي زمين

اين واقعيت كه سياره زمين با لايه ضخيمي از يخ پوشيده نشده است به علت نقش طبيعي اثر گلخانه‌اي است. سطح زمين همان اندازه كه با انرژي دريافتي از خورشيد گرم مي‌شود، با مكانيسم اثر گلخانه‌اي نيز گرم مي‌شود. نقش جو براي زمين همانند پتو مي‌باشد كه در فضايي كه پوشش مي‌دهد مقداري از گرماي آزاد شده از جسم را حفظ مي‌كند و باعث افزايش دما مي‌شود چنانچه جوي در كار نبود و دماي ميانگين سطح زمين حدود  15+بود در حاليكه به خاطر وجود جو و اثر گلخانه‌اي اين دماي ميانگين 15+ مي‌باشد.  

 اثر گلخانه‌اي افزوده

پديده‌اي كه دانشمندان محيط زيست را نگران مي‌كند اثر گلخانه‌اي طبيعي نيست بلكه پديده‌اي به نام اثر گلخانه‌اي افزوده مي‌باشد كه با افزايش غلظت گازهاي كم مقدار در هوا كه IR گرمايي را جذب مي‌كنند سبب مي‌شود. مقدار بيشتري از انرژي IR گرمايي منتشره مجددا به سمت زمين هدايت شود و از اين راه ميانگين دماي سطح زمين از 15 بيشتر باشد. مانند اينكه چند پتو را روي هم بياندازيم.

 گازهاي گلخانه‌اي

گازهاي اصلي تشكيل دهنده هوا ( ) به علت داشتن گشتاور دو قطبي نمي‌توانند نور زير قرمز را جذب كنند. گازهايي كه در گرم شدن گلخانه‌اي زمين دخالت دارند آب ، دي‌اكسيد كربن ، متان و ساير گازها به مقدار كم مي‌باشند. علت شبهاي سرد بيابان با وجود روزهاي بسيار گرم نبودن بخار آب در جو اين مناطق مي‌باشد.

 دي‌اكسيد كربن

حدود يك چهارم اثر گلخانه‌اي ناشي از جذب نيمي از IR گرمايي بازتاب شده در گستره طول موج 14 تا 16 ميكرومتر توسط مولكولهاي دي‌اكسيد كربن ميباشد. افزايش غلظت CO₂ در جو ، از خارج شدن مقدار بيشتر IR باقيمانده جلوگيري كرده و باعث گرم شدن بيشتر هوا مي‌شود.

 بخار آب

بخار آب بيشترين گازگلخانه‌اي در جو زمين است و علت پديد آمدن حدود دو سوم اين اثر مي‌باشد. و معمولا IR گرمايي در گستره طول موج 7.5µm - 5.5 را جذب مي‌كند. ارتعاشهاي ديگري در آب وجود دارند كه نور زير قرمز با طول موج 12µm را جذب مي‌كند.

 متان

متان از نظر اهميت در ميان گازهاي گلخانه‌اي پس از دي‌اكسيد كربن و آب قرار دارد. در مقايسه با CO₂ به ازاي هر مولكول اثر گرم شدن كره زمين با افزايش متان 23 برابر بيشتر از اثر مربوط به CO₂ است. اما امروزه افزايش مولكولهاي CO₂ 80 تا 90 برابر افزايش مولكولهاي متان مي‌باشد. بنابراين اهميت متان در گرم شدن كره زمين كمتر است.

 روش پيشگيري از مكانيسم گلخانه‌اي افزوده

·         جايگزين كردن سوختهايي مثل نفت و زغال سنگ در نيروگاهها با گازهاي طبيعي براي كاهش CO2

·         حذف كردن شيميايي CO2 خروجي از نيروگاهها توسط دوغابي از كلسيم سيليكات

·         حذف متان از طريق واكنش با راديكالهاي آزاد هيدروكسيل

·         دفن بهداشتي زباله‌ها براي كاهش انتشار متان از واپاشي غيرهوازي زباله‌ها

گازهايي مثل كلروفلوئوروكربنها ، دي‌اكسيد نيتروژن و ساير آلاينده‌ها هم در ايجاد اثر گلخانه‌اي افزوده تأثير دارند.

منبع: پايگاه داده هاي ملي علوم زمين كشور