פיסיקה קוונטית

הזמנה להרצאה מקוונת – כל הפיזיקה בשעה אחת

ההרצאה תהיה בחינם. מועד ההרצאה יפורסם, המעוניינים מוזמנים להירשם

מושגי יסוד בפיזיקה קוונטית: אי-שוויון בל – שעמד בבסיס פרס נובל

בהשראת זוכי פרס נובל לפיזיקה לשנת 2022, נדון במשפט בל מבלי להציג נוסחאות ואי-שוויונים. בכתבה זו נמחיש כיצד ניסויים בחלקיקים שזורים סותרים את ההנחה שקיימים משתנים חבויים ושמכניקת הקוונטים אכן
בתמונה, מימין לשמאל: פרופ׳ אבי ישראלי, יו״ר BSF; שרת החדשנות, אורית פרקש הכהן; מנכ״לית משרד החדשנות, המדע והטכנולוגיה, הילה חדד חמלניק. קרדיט צילום: שמוליק עלמני.

נחתם הסכם ראשון מסוגו בתחום הקוואנטום בין ישראל לארה"ב

במהלך ביקורה של שרת החדשנות, אורית פרקש הכהן בארה״ב היא נפגשת עם בכירים ואנשי עסקים על מנת לחזק את שיתוף הפעולה הטכנולוגי בין המדינות - לאחר הצהרת ירושלים. ושיתופי פעולה
גלים קוונטיים היפוטתיים. איור: depositphotos.com

רבות הדרכים ללב הפיזיקה הקוונטית

על הפורמליזם החלופי של ריצ'רד פיינמן למכניקת הקוונטים התלויה בזמן - ועל הקירובים הקלאסיים שהופכים אותו לנוח למימוש בפיזיקה ובכימיה תאורטית

הניסוי שמאתגר את האנרגיה האפלה

קבוצת חוקרים מאוניברסיטת נאנג'ינג ומהאוניברסיטה למדעים וטכנולוגיה בסין פיתחו ניסוי שבחן מודל לאנרגיה האפלה. תוצאות הניסוי שללו את המודל המדובר שניבא כוח חמישי יסודי בטבע.
תרשים מדעי: כתב העת Optica מציג דרך חדשה לתכנון מערכת אופטית לקבלת שזירה פוטונית רצוייה – שיתוף פעולה בין חוקרים מהטכניון ומאוניברסיטת תל אביב. (קרדיט SimplySci Animations)

דרך חדשה ליצירת פוטונים שזורים

חוקרים מהטכניון ומאוניברסיטת תל אביב פיתחו שיטה חדשנית להנדס שזירה קוונטית בגביש, תוך שימוש בכלים של למידה חישובית
תודעה ברמה המולקולרית. איור: depositphotos.com

הקשר שנשלל בין הקוונטים לתודעה

מאמר חדש עשה ניסוי מעניין שקשור לתורת הקוונטים ולחקר התודעה. התוצאות מראות שאחת התיאוריות הידועות שטוענת כי תודעה נוצרת בעקבות מדידה קוונטית, כנראה אינה נכונה.
גלי כבידה

הגל הנושם שהוכיח תיאוריה מדעית

צעד נוסף לקראת כבידה קוונטית

הפיזיקאי היקידה מאוניברסיטת טוקיו ועמיתיו פיתחו מודל הדואלי לתורת הכבידה של איינשטיין במרחב דה סיטר שלושה ממדי. זהו צעד משמעותי לקראת מודל שיתאר נאמנה את הטבע, כלומר את הפיזיקה של
בוזון היגס ושדה היגס. איור: depositphotos.com

עשור להיגס: מה גילינו, מה חבוי ומדוע פיזיקת החלקיקים לא מתה?

ההרצה החדשה של מאיץ ההדרונים בז'נבה חותמת עשור לגילוי ההיגס ופותחת עשור חדש של מחקר מרתק לא פחות. במאמר זה נסקור מה גילינו ואילו שאלות נותרו פתוחות.
חגיגות במרכז הבקרה של CERN (CCC) לציון תחילת ההרצה השלישית של LHC (צילום: CERN)

מאיץ ההדרונים הגדול בסרן חוזר לפעול

בהרצה השלישית יוטחו החלקיקים בעוצמת אנרגיה 13.6 TeV, דבר שעשוי לסייע בהבנה טובה יותר של תכונותיו של בוזון היגס ושל האינטראקציה שלו עם החומר, ואולי גם לגלות רמזים על החומר
מינהור קוונטי. צילום: depositphotos.com

האם מנהור קוונטי גורם למוטציות גנטיות?

מולקולת הדנ"א האנושית מכילה כשלושה מיליארד בסיסים ומשתכפלת מידי יום כשתי טריליון פעמים. כדי שהמבנה התאי ישמר, תהליך השכפול חייב להיות מדויק להפליא, אך יחד עם זאת, הופעתן של מוטציות
תלמידי המחקר יפעת ברוכי ויותם מזוז-הרפז בוחנים התקן למדידה במעבדה

חלקיקים מוארים, חלקיקים חשוכים

חלקיקים מלאכותיים, נוזל-על ומוצק-על יתאפיינו בזרימת אלקטרונים באפס חיכוך, בטמפרטורות גבוהות יחסית
ניסוי ההיתוך המגנטי של JET הוא הטוקמק הגדול ביותר בעולם. EFDA JET/WikimediaCommons, CC BY-SA

שיפור דפנות כורי ההיתוך הגרעיני – התקדמות לעבר פתרונות אנרגיה חדשים

ההיתוך הגרעיני מגיע לציון דרך הודות לדפנות כור טובות יותר - ההתפתחות ההנדסית הזאת מובילה לכורים של העתיד, אומרים חוקרים בעקבות הצלחה בניסוי בבריטניה
גולש נישא על גל גדול. המחשה: depositphotos.com

איך נוצרים גלים בים?

חוקרים פיצחו את התעלומה המדעית של היווצרות גלי הים באמצעות מודל תיאורטי
בתמונה רואים אוסף גדול של "המסלולים הקוואנטיים" של הפולריטונים, כאשר המרחק מנקודת יחוס מסוימת (קצה הזנב שרואים בתמונה הימנית העליונה, נקודת ההתחלה של הסימולציה) מהווה מדד למספר הפולריטונים. פולריטונים נוספים מוזרקים מבחוץ ואחרים נעלמים באופן אקראי (בורחים מחלל התהודה). "המסלולים" מתחילים מאותה נקודה אך אז נפרדים זה מזה בשל ההתרחשויות האקראיות, השונות ממסלול למסלול. תדירות הפוטונים המוזרקים משתנה מתמונה לתמונה. כאוס מופיע בתמונה הימנית העליונה, ובשמאלית התחתונה (האזור הבהיר הגדול).

שופכים אור על הכאוס באמצעות שבב קוונטי

פיזיקאים באוניברסיטת בן-גוריון הם הראשונים שניסו להבין את תכונות הכאוס באמצעות שבב קוונטי. הם גייסו חלקיקי אור כדי לדמות כאוס והצליחו לחזות מתאמים המעידים עליו
צייד הפרפרים מעמק יזרעאל חלם ללמוד ביולוגיה, עד שנתקל בספר פיסיקה ישן וגילה שתופעות טבע אפשר לחשב בכלים מתמטיים הינך נמצא כאן דף הבית > פרסומים > אבן דרך > בקליפת גרעין שתף תגיות יגאל תלמיפיסיקה גרעיניתמודל הקליפות כאשר השלטון הסובייטי סגר את בתי-הספר שלימדו בעברית, סידר פרופ' בן-ציון דינבורג (לימים דינור, שר החינוך והתרבות) רישיונות עלייה לארץ ("סרטיפיקטים") למורים בתקווה להביאם לקיבוצים ולמושבים. כך ארבע שנים לאחר שנוסד כפר יחזקאל, מושב העובדים השני בארץ-ישראל, הצטרפה לשורותיו משפחת תלמי (לשעבר סמילנסקי), שעלתה מאוקראינה ב-1925: ההורים משה ולאה, מורים לעברית, בתם תחיה כבת עשר ובנם הפעוט, יגאל, בן פחות משנה. באונייה שהגיעה מאודסה ליפו היו עוד שתי משפחות מורים, אך הן נשארו בתל-אביב, שנראתה להן חלוצית למדי. יגאל גדל במושב לרגלי הגלבוע, בלב עמק יזרעאל, ולמד עד כיתה ט' בבית-הספר בכפר שאותו ניהל אביו (על משה תלמי כתב בהערכה רבה אחד מתלמידיו – עזריה אלון). כיתה י' הייתה בקבוצת גבע, ויגאל עם עוד ארבעה נערים צעדו מדי בוקר לגבע. כשירדו גשמים ובוואדי בין היישובים זרמו מים, לא התאפשר מעבר. פרופ' יגאל תלמי. תרם רבות לעיצוב דמותו של מכון ויצמן

בקליפת גרעין

צייד הפרפרים מעמק יזרעאל חלם ללמוד ביולוגיה, עד שנתקל בספר פיסיקה ישן וגילה שתופעות טבע אפשר לחשב בכלים מתמטיים
חושך, תתרכז רגע. מתוך המחקר. אוניברסיטת תל אביב

חושך, תתרכז רגע

חוקרים הוכיחו כי ניתן למקד חושך בדיוק כפי שניתן למקד אור
שעון אטומי. המחשה: shutterstock

מהו השעון האטומי הלאומי ולמה הוא כל הזמן מאזין ללוויני ניווט?

לרגל יום ההיפוך של החורף החל היום, מסבירה ד"ר נדיה גולדובסקי - הממונה על מדידות זמן ותדר במעבדה הלאומית לפיסיקה במשרד הכלכלה והתעשייה בראיון לאתר הידען כיצד קובעים את הזמן
שזירה קוונטית. המחשה: depositphotos.com

ציון לשבח לחוקר ישראלי בתחום השזירה הקוונטית

האות הוענק לחוקר ד"ר שלומי קוטלר מהאוניברסיטה העברית על ידי אגודת הפיזיקאים הבריטית על מחקרו בנושא שזירה קוואנטית
מערבולת. המחשה: depositphotos.com

מערבולת של אטום אחד

מדעני המכון ושותפיהם למחקר מהטכניון ואוניברסיטת תל אביב יצרו לראשונה אלומות מעורבלות של אטומים בודדים
הדמיית אמן לניסוי בפיזיקת חלקיקים. קרדיט – Jefferson Lab.

ניסוי בינלאומי ראשון מסוגו אישש את התיאוריה של פיזיקת החלקיקים שלפיה אין עדות לקיומו של ניוטרינו רביעי

הניסוי, בהשתתפות קרוב ל-200 פיזיקאים ממדינות שונות נערך במעבדה הלאומית ע"ש פרמי (Fermilab) בארצות הברית. צוות המומחים מישראל, כלל שתי קבוצות מחקר, של ד״ר עדי אשכנזי ושל פרופ׳ אלי פיסצקי
פרופ' לואיג'י אמיקו. צילום TII

חוקרים מפנים את תשומת הלב לעתיד שאחרי האלקטרוניקה

אטומטרוניקה, תחום המתמקד במציאת דרכים להעברת אטומים שלמים במקום אלקטרונים כמו במכשירים האלקטרוניים המסורתיים עדיין בתחילתו, אבל יש ביכולתו לפתוח כיוון חדש של חידושים טכנולוגיים
חלקיקי נויטרינו. המחשה: depositphotos.com

מחפשים את חלקיק הנויטרינו הרביעי – ה"עקר"

לפיזיקאי מאילינוי טק יש חלק בממצאים פורצי דרך בחיפוש אחר חלקיקי נייטרינו חדשים ביקום
החתול של שרדינגר. המחשה: depositphotos.com

מחקר חדש נותן לחתול של שרדינגר סיכוי הישרדות של 50% בלוגיקה חדשה של מחשבים קוונטיים

במחשבים הקוונטיים הקיימים, הקיוביטים הם כמו חתול שנעול בתיבה עם רעל שיש סיכוי של 50% שישתחרר ולכן החתול הוא גם "חי" וגם "מת" עד שפותחים את התיבה. אפשר להשוות את
שיטות הצפנה. המחשה: depositphotos.com

חוקרים גילו גישה חדשה לדימוי הסיבוכיות של התקפות קוונטיות על מחשבים קלאסיים

חוקרים במכון לחדשנות טכנולוגית (TII) באיחוד האמירויות גילו דרך למדל את הסיבוכיות של החישובים האלה שאפשר להגדיל למחשב קוונטי בגודל מלא. המחקר איפשר להם ליצור תכנוני הצפנה יותר בטוחים
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
הדמיה של ההתנגשות כפי שיכלה להיות לו היה הגלאי מדויק יותר (בתמונה העליונה), מאפשרת ללמד את המחשב לנתח באופן מדויק ויעיל יותר את ההתנגשות (בתמונה התחתונה). הקווים האדומים מציינים את מסלול החלקיקים לאחר ההתנגשות

מסלול התנגשות חדש ב-CERN

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
פונקצית גל, פיזיקה קוונטית. המחשה: depositphotos.com

תורת הקוונטים משפיעה על תהליך פליטת האור

חוקרים מאוניברסיטת תל אביב, מהטכניון ומ-MIT חברו יחד כדי לשפוך אור חדש על תורת הקוונטים
קוונטום. המחשה: depositphotos.com

מושגי יסוד בפיזיקה קוונטית: היכן הקוונטום?

היכן הקוונטום במכניקת הקוונטים? מסתבר שהטבע כלל לא בדיד, כל עוד אין מה שיאלץ אותו להיות כזה
החתול של שרדינגר. המחשה : shutterstock

מושגי יסוד בפיזיקה קוונטית: מהי משוואת שרדינגר?

המשוואה המפורסמת ביותר בקוונטים פורסמה בשנת 1926 על שני עמודים בלבד. מה היא מתארת וכיצד שרדינגר חשב עליה?
מערכת ניסוי שטרן גרלך. אלומת החלקיקים יוצאת מ-1 , עוברת דרך שדה מגנטי משתנה (3) ופוגעת במסך (5). ב-4 מודגמת תוצאת הניסוי על פי התחזיות הקלאסיות. תמונה מויקיפדיה.

מושגי יסוד בפיזיקה קוונטית: מהו ספין?

מהו ספין? ומאיפה צץ הרעיון? זהו סיפור על צעדים קטנים, ניחושים שנונים ובמאבק מול ענקים
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
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
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
מושג הזמן בפיזיקה הקוונטית. צילום: depositphotos.com

כמאה שנה לתורת שדות קוונטית – על התורה ששינתה את העולם

שנות העשרים של המאה העשרים היו השנים שבהם נכנסה תורת הקוונטיים לזרם המרכזי של הפיזיקה והביאה את המדע ואת הטכנולוגיה לגבהים חדשים
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
ההתקן שבנו קוטלר ועמיתיו כדי ליצור שזירה בין שני תופים זעירים, קרומים דקיקים עשויי אלומיניום, ולמדוד אותה. צילום באדיבות פלורנט לקוק ושלומי קוטלר - המכון הלאומי האמריקאי לסטנדרטים וטכנולוגיה

צל של אמת: בזכות מחקר פורץ דרך שפורסם ב-Science – שזירה קוונטית יוצאת מן הצללים

החוקרים הצליחו לצפות באופן ישיר במצב קוונטי שזור של שני תופים מכאניים, כל אחד בגודל קרוב לקוטר שערה אנושית

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

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
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

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

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

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
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.
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