סיקור מקיף

פיסיקה קוונטית

זכוכית. איור: shutterstock

ספין-זכוכית: הפיזיקה הקוונטית מאחורי התגלית שזיכתה את פריזי בנובל

פרס הנובל בפיזיקה הוענק השנה לג'ורג'יו לפריזי בזכות תרומתו המדעית בהבנת מערכות מורכבות לצד חוקרי אקלים. ועדת הפרס החליטה להתמקד בפיתרון שהציע לבעיית הספין-זכוכית בטענה שמודל זה מסוגל להסביר תופעות רבות מחוץ לפיזיקת החומרים. מהי פאזת ספין-זכוכית ומהי תרומתו של פריזי לתאוריה?

האם תודעה נובעת ממכניקת הקוונטים?

בשנת 1990 פנרוז והמרוף שיערו שהמקור לתודעה הוא במבנה הפרקטלי של המיקרוטובולים. תנועת החלקיקים על הפרקטל מוסברת ככל הנראה בעזרת החוקים של מכניקת הקוונטים אך זו מעולם לא הוכחה. כעת עדויות למערכות דומות במעבדה מחזקות את ההשערה שהפרקטל מאלץ את החלקיקים הנעים עליו להשמע לחוקים של מכניקת הקוונטים, אך האם זו הסיבה לתודעה?

שבב אטום המשמש ליצירת אינפורמטר מבוסס מגנט. צילום: יאיר מרגלית

מכשיר שיאפשר לענות על אחת השאלות המרכזיות בפיסיקה שנותרו ללא מענה

לפני יותר מ-70 שנה עלה רעיון בקרב מדענים מתחום הפיסיקה להשתמש בשדות מגנטיים ובתכונה אטומית הנקראת ספין במטרה לשים גוף בשני מקומות בו זמנית. כעת, קבוצת מחקר מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב הצליחה להוציא לפועל את הרעיון ואף הציעה גרסה מתקדמת של המכשיר שתספק תשובות עתידיות לאחת השאלות המרכזיות בפיסיקה: האם יש קשר בין תורת הקוונטים לגרביטציה?

גל קוונטי. המחשה: depositphotos.com

מושגי יסוד בפיזיקה קוונטית: דואליות גל-חלקיק

מידי שבוע נעמיק ברעיון פיזיקאלי המוכר בספרות הפופולארית ונגשר בין מה שמוצג בתקשורת לבין מה שהמדע באמת קובע. הפעם נפתח בדואליות גל-חלקיק, מושג חמקמק שלעיתים מעלה יותר שאלות מתשובות, אך למען האמת כבר מזמן לא מדאיג את המדענים

המחשה ויזואלית של אחת מן ההתנגשויות שנצפו בגלאי אטלס, והיא דוגמה לסוג התהליכים אותם אנחנו מחפשים, ולחתימה שהם משאירים בגלאים שלנו. במקרה הזה נוצר בוזון היגס, ביחד עם בוזון מסיבי נוסף הנקרא Z (נושא הכוח החלש). הקונוסים הכחולים והמלבנים הצהובים הצמודים אליהם מייצגים את זוג הקוורקים אליהם התפרק ההיגס, במקרה הזה שהם מסוג קסם. ה-Z מתפרק לשני חלקיקים הנקראים מיואונים, אותם ניתן לזהות על ידי הקווים האדומים בתמונה. מתוך אתר CERN

לראשונה אופיין בוזון היגס בדעיכתו לזוג קווארקים ״קסומים״

חוקרים מאוניברסיטת תל אביב הצליחו לתאר לראשונה תהליך פיזיקלי נדיר שראשיתו בבוזון ההיגס – "החלקיק האלוהי" שנצפה לראשונה לפני כעשור – ובסופו הוא דועך לזוג חלקיקי יסוד נדירים * תצפיות חדשות ממאיץ החלקיקים סרן בשווייץ סייעו לחוקרים להבין את התהליך בצורה יותר בהיר

אטום מוקף באלקטרונים. צילום: depositphotos.com

עדות ראשונית להשערה שהאלקטרון אינו חלקיק יסודי

בהובלת חוקרים מהמכון לפיזיקה באוניברסיטת פרינסטון, פורסמה תגלית ראשונית המחזקת את ההשערה השנויה במחלוקת שהאלקטרון בנוי משני חלקיקים יסודיים: האחד נושא מטען חשמלי שלילי והשני את הספין של האלקטרון. אם אכן הפרשנות נכונה, ההנחה בת יותר ממאה שנה עשויה להמחק ולהכות גלים בקהילה המדעית.

פרמילאב: גילינו רמזים לפיזיקה חדשה

בשלישי האחרון מעבדות פרמילאב שבארצות הברית הודיעו שהמומנט המגנטי של המיואון אינו תואם את חישובים התאורטיים. הניסוי שנערך במדינת אילנוי מאשש את האנומליה שהתגלתה לפני מספר שנים. האם זו עדות לכוח יסודי חדש בטבע?

רגע האמת הגיע – האם השבוע נתבשר על פיזיקה חדשה?

אחרי כמעט שני עשורים מלווים באתגרים טכניים וכספיים, בשביעי לאפריל נשמע, אולי, בשורה מרגשת ממעבדות פרמילב שבארצות הברית. הניסוי שהורץ בפעם השנייה הוקם כדי למדוד את המומנט המגנטי של המיואון ואם תתגלה סטייה, גם אם הקטנה ביותר, היא עשויה לרמוז על חלקיק יסודי חדש בטבע

כוח הכבידה. איור: shutterstock

שיא חדש במדידת שדה כבידה אולטרא-חלש

שיא חדש במדידת שדה הכבידה נפרץ במחקר שפורסם לאחרונה במגזין היוקרתי נייצ'ר. מדידת כוח הכבידה בקנה מידה מיקרוסופי, החלש משמעותית משאר הכוחות בטבע מהווה אתגר טכנולוגי ומדעי עצום. עם זאת ניסויים כבידתיים בסקאלה האטומית קריטיים להבנת טבעו הקוונטי של כוח הכבידה. האם בעתיד נוכל למתוח את גבולות הניסוי למיקרוגרמים בודדים?

האנטי-חומר בפרוטון הוא יותר "מטה" מאשר "מעלה"

בניסוי האחרון שבוצע במעבדות פרמי שבארה"ב פיזיקאים הראו שהאנטי קווראקים המדומים המרחפים בפרוטון הם יותר מסוג "מטה" מאשר "מעלה". הממצא החדש סותר את תוצאות המחקר

סרן: התגלו ארבעה חלקיקים חדשים – מדוע הפעם הידיעה חשובה?

הארגון האירופאי לחקר הגרעין (סרן) הכריז שהמאיץ ההדרונים הגדול גילה ארבעה חלקיקים חדשים, אבל מה נשתנה? מאז שהמאיץ הופעל לראשונה ב-2009 התגלו 59 חלקיקים חדשים, בין היתר גם בוזון ההיגס המפורסם שהתגלה בשנת 2012. אומנם מרבית החלקיקים החדשים התגלו בהתאם לציפיות, כמה מהם היו מפתיעים במיוחד

הסרטון הראשון של גביש זמן

במחקר משותף של חוקרים מגרמניה ופולין הוסרט לראשונה גביש זמן בפעולה. הגביש המיקרומטרי מורכב ממגנונים בטמפרטורת החדר. בעזרת קרינת רנטגן החוקרים מברלין הקליטו את המגנטיזציה של הגביש לאורך זמן ותיעדו את ההתנהגות המחזורית שלו

תורת הקשרים. מתוך ויקיפדיה

על תורת הקשרים ומכניקת הקוונטים

שנת 2010 אדוארד וויטן העביר הרצאה לקהל הרחב מטעם IAS (המכון ללימודים מתקדמים בארה"ב) על תורת הקשרים ומכניקת הקוונטים. בכתבה זו נעביר את עיקרי דבריו עם הרחבות נקודתיות

חור תולעת. צילום: depositphotos.com

חוקרים מגרמניה: החומר האפל ובעיית ההיררכיה מוסברים בעזרת ממד חמישי

חוקרים ברחבי העולם מחפשים הסבר לתעלומת החומר האפל ולבעיית ההיררכיה. שתי הבעיות נראות שונות לחלוטין, אך לטענת חוקרים מאוניברסיטת ג'ונס גוטנברג שבגרמניה ניתן ליישב את שתיהן בעזרת ממד חמישי קומפקטי. המודל המשוער לא סותר הנתונים הנסיוניים שהתגלו במאיצים הנוכחיים וחוזה חלקיק חדש בעל מסה של 30TeV העשוי להתגלות במאיצים עתידיים

אפקט מוארה: שני סריגים עדינים, כמעט זהים, מספקים רגישות מדידה גבוהה – והסריג הגס הנוצר מהחפיפה ביניהם מאפשר להגדיל את הטווח הדינמי. מכון ויצמן

בים, באוויר וביבשה – ניווט אטומי צובר תאוצה

טכנולוגיות ניווט חדשניות שאינן תלויות בתקשורת סלולר או לוויין, מסתמכות על מדידת התאוצה של אטומים באמצעות אינטרפרומטרים של אטומים קרים. באחרונה הגדילו מדעני מכון ויצמן את טווח המדידה של מכשירים אלה פי אלף

אנטי חומר בחלל. איור: shutterstock

מידע חדש מהמאיץ בסרן עשוי לשפוך אור על חידת האנטי חומר ביקום

במחקר שנעשה לאחרונה במאיץ בסרן, חוקרים ניתחו מקרוב את התהליך הדעיכה של המזון הניטרלי B לזוג המזונים הטעון K, במטרה לבחון האם תופעה זו עשויה להסביר את ההבדל העצום בתפוצת החומר לעומת האנטי חומר ביקום

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן