.::CPH theory::.

WELCOME

خانه اخبار مقالات

English

نظریه سی. پی. اچ
سرفصل ها
گروه فارسی
گروه انگلیسی
سایتهای مرتبط
پیوندها
تماس با ما

اگر همواره مانند گذشته بينديشيد، هميشه همان چيزهايي را به‌دست مي‌آوريد كه تا بحال كسب كرده‌ايد

فاينمن

تاییدی برای نظریه سی. پی. اچ

دانشمندان سرعت نور را افزايش دادند

تاییدی برای نظریه سی. پی. اچ

سالها پیش نظریه سی. پی. اچ. صراحتاً تصریح کرد که سرعت نور در خلاء نیز تابت نیست و سرعت آن تابع نیروهای خارجی موجود در محیط است. این سخن دقیقاً با ثابت بودن سرعت نور که در نسبیت به عنوان یک پارامتر مطلق فیزیکی پذیرفته شده است، مغایرت دارد. اما اخیراً دانشمندان

EPFL

با انجام آزمایش ها مختلف که روی نور انجام داده اند، توانستند سرعت نور را از مقدار 300.000 کیلومتر بر ثابه افزایش دهند . به متن زیر توجه کنید

دانشمندان سرعت نور را افزايش دادند

محققان اروپايي به دنبال راهي براي پردازش اطلاعات با سرعت نور هستند

تيمي از دانشمندان اروپايي براي اولين بار نشان داده‌‏اند كه مي‌‏توان سرعت نور را كنترل كرد
محققان مركز فرانسوي

EPFL

، به طور موفقت‌‏آميزي با استفاده از تجهيزات نه چندان پيشرفته و در شرايط محيطي نرمال توانستند سرعت نور را كاهش و افزايش دهند.
محققان مي‌‏گويند: اين دستاورد آنها كاربردهاي زيادي در زمينه‌‏هاي مختلف خواهد داشت، از جمله در حوزه‌‏هاي رايانش نوري و ارتباطات فيبر نوري.
محققان

EPFL

مي‌‏گويند: كاهش دادن سرعت نور براي خود آنها چندان حيرت انگيز نبوده؛ اما آنچه كه واقعا خود آنها را شگفت‌‏زده كرده اين است كه آنها توانسته‌‏اند نور با سرعت بيشتري از سرعت نور (300 ميليون متر بر ثانيه در خلاء) هدايت كند.
گفتني است؛ صنعت مخابرات حجم وسيعي از داده‌‏ها را از طريق فيبرنوري و با سيگنال‌‏هاي نوري كه با سرعت 186 هزار مايل بر ثانيه حركت مي‌‏كنند، انتقال مي‌‏دهد.
اما اطلاعات را نمي‌‏توان با چنين سرعتي پردازش كرد؛ چون با تكنولوژي موجود نمي‌‏توان سيگنال‌‏هاي نوري را قبل از تبديل آنها به سيگنال‌‏هاي خيلي كندتر الكترونيكي ذخيره ردپايي يا پردازش كرد.
محققان

EPFL

مي‌‏گويند: اگر بتوانيم سيگنال‌‏هاي نوري را با استفاده از نور كنترل كنيم مي‌‏توان داده‌‏هاي اپتيكي را بدون نياز به تبديل پرهزينه آنها به سيگنال‌‏هاي الكترونيكي رديابي و پردازش كرد؛ در اين صورت امكان‌‏پردازش اطلاعات با سرعت نور فراهم مي‌‏شود

منبع: شبکه فناوری اطلاعات ایران

نقل از گروه نابغه ها

EPFLمنبع خارجی

اصل مقاله انگلیسی

دریافت متن بصورت حجم 33 کیلو بایت

برای آشنایی و مطالعه بیشر از نظریه سی. پی. اچ. به لینک زیر مراجعه کنید

http://cph-theory.persiangig.com/cphtheory.htm

Light that travels… faster than light!




A team of researchers from the Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) has successfully demonstrated, for the first time, that it is possible to control the speed of light – both slowing it down and speeding it up – in an optical fiber, using off-the-shelf instrumentation in normal environmental conditions. Their results, to be published in the August 22 issue of Applied Physics Letters, could have implications that range from optical computing to the fiber-optic telecommunications industry. On the screen, a small pulse shifts back and forth – just a little bit. But this seemingly unremarkable phenomenon could have profound technological consequences. It represents the success of Luc Thévenaz and his fellow researchers in the Nanophotonics and Metrology laboratory at EPFL in controlling the speed of light in a simple optical fiber. They were able not only to slow light down by a factor of three from its well – established speed c of 300 million meters per second in a vacuum, but they've also accomplished the considerable feat of speeding it up – making light go faster than the speed of light. This is not the first time that scientists have tweaked the speed of a light signal. Even light passing through a window or water is slowed down a fraction as it travels through the medium. In fact, in the right conditions, scientists have been able to slow light down to the speed of a bicycle, or even stop it altogether. In 2003, a group from the University of Rochester made an important advance by slowing down a light signal in a room-temperature solid. But all these methods depend on special media such as cold gases or crystalline solids, and they only work at certain well-defined wavelengths. With the publication of their new method, the EPFL team, made up of Luc Thévenaz, Miguel Gonzaléz Herraez and Kwang-Yong Song, has raised the bar higher still. Their all-optical technique to slow light works in off-the-shelf optical fibers, without requiring costly experimental set-ups or special media. They can easily tune the speed of the light signal, thus achieving a wide range of delays. “This has the enormous advantage of being a simple, inexpensive procedure that works at any wavelength, notably at wavelengths used in telecommunications," explains Thévenaz. The telecommunications industry transmits vast quantities of data via fiber optics. Light signals race down the information superhighway at about 186,000 miles per second. But information cannot be processed at this speed, because with current technology light signals cannot be stored, routed or processed without first being transformed into electrical signals, which work much more slowly. If the light signal could be controlled by light, it would be possible to route and process optical data without the costly electrical conversion, opening up the possibility of processing information at the speed of light. This is exactly what the EPFL team has demonstrated. Using their Stimulated Brillouin Scattering (SBS) method, the group was able to slow a light signal down by a factor of 3.6, creating a sort of temporary"optical memory." They were also able to create extreme conditions in which the light signal travelled faster than 300 million meters a second. And even though this seems to violate all sorts of cherished physical assumptions, Einstein needn't move over – relativity isn't called into question, because only a portion of the signal is affected. Slowing down light is considered to be a critical step in our ability to process information optically. The US Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) considers it so important that it has been funnelling millions of dollars into projects such as"Applications of Slow Light in Optical Fibers" and research on all-optical routers. To succeed commercially, a device that slows down light must be able to work across a range of wavelengths, be capable of working at high bit-rates and be reasonably compact and inexpensive. The EPFL team has brought applications of slow light an important step closer to this reality. And Thévenaz points out that this technology could take us far beyond just improving on current telecom applications. He suggests that their method could be used to generate high-performance microwave signals that could be used in next-generation wireless communication networks, or used to improve transmissions between satellites. We may just be seeing the tip of the optical iceberg.



Florence Luy

ـوضیح

در جهان علم نور، منشا بسياري از اكتشافات ، ابداعات و اختراعات بوده است. به عنوان نمونه، نيوتن آزمايش مشهور خود را با كمك دو منشور براي تجزيه نور به انجام رساند، و اينشتين زماني به نظريه مشهور نسبيت خود راه پيدا كرد كه يك پرسش اساسي درباره ماهيت نور در ذهنش شكل گرفت.

اينشتين از خود سوال كرد اگر ناظري با سرعت نور به تعقيب يك رشته نور بپردازد، چه چيزي را مشاهده خواهد كرد؟ آيا چون سرعت ناظر با سرعت حركت خود نور يكسان است آنگاه نظير دو قطار كه با سرعت يكسان در كنار يكديگر در حركت باشند نسبت به هم بي‌حركت خواهند بود، ناظر نيز رشته نور را به شكل يك ريسمان پيچ و تاب خورده كه بي‌حركت در فضا امتداد يافته مشاهده خواهد كرد؟
"فرنك كرائوز" ‪

Ferenc Krausz

‬وهمكارانش با تهيه نخستين تصوير از يك رشته نور كه در فضا امتداد يافته، براي آزمايش فكري اينشتين پاسخي عملي ارايه داده‌اند

تصوير تهيه شده به وسيله اين گروه از پژوهشگران نخستين شاهد و بينه مستقيم در خصوص ماهيت نور به عنوان يك موج الكترومغناطيس است.

بحث درباره ماهيت نور تاريخچه‌اي طولاني دارد. در قرن هفدهم نيوتن نظريه ذره‌اي نور را پيشنهاد كرد كه بر اساس آن نور از ذرات كوچكي به وجود آمده بود كه با سرعت درفضا سر مي‌كردند.

نيوتن با كمك اين نظريه موفق شد شماري از پديدارهاي نوري را توضيح دهد. در سال ‪"

۱۸۰۱

‬تامس يانگ" با انجام يك آزمايش كه به "آزمايش دو شكاف" شهرت پيدا كرد و به يكي از مهمترين ابزارهاي عملي براي تحقيق در ساختار امواج بدل شد، نشان داد كه نور ساختماني موجي دارد و مي‌تواند نظير امواجي كه بر اثر برخورد يك تكه سنگ بر روي آب بوجود مي‌آيد، انواع پديدار هاي موجي نظير تداخل و پراش را از خود به نمايش بگذارد.

‪ ۶۰‬سال بعد "جيمز كلارك ماكسول" مدلي رياضي ارايه كرد كه ساختار موجي نور را به صورت محصول نوسان همزمان دو ميدان عمود برهم مغناطيسي و الكتريكي توضيح مي‌داد.

در اوايل قرن بيستم "نيلز بور" با ارايه "اصل مكمل" ، توضيح داد كه نور هم خصلت موجي از خود ظاهر مي‌سازد و هم خصلت ذره‌اي و بنابراين آنچه كه نيوتن و يانگ مطرح ساخته بودند هر دو درست بوده هر چند كه هر يك ناظر به يكي از دو جنبه شگفت‌انگيز نور بوده است.

اما عليرغم همه اين دانش نظري، تهيه تصويري واقعي از نور كاري نبود كه تحقق آن به آساني ميسر باشد. علت اين امر آن است كه تواتر نوسانات نور معادل يك نوسان در هر يك ميليونيم يك ميليارديم ثانيه ( يك نوسان در هر ‪

۱۰^-۱۵

‬ثانيه است) تهيه تصوير از پديداري كه با اين سرعت در حال نوسان است، نيازمند دوربيني است كه سرعت باز و بسته شدن دهانه آن بالاتر از اين حد باشد.

در غير اين صورت نظير تصاويري كه با دوربينهاي معمولي و با سرعت كم دهانه (شاتر) از اجسام سريع‌السير تهيه مي‌شود، آنچه كه ظاهر مي‌شود تنها يك تصوير محو و درهم و غير مشخص از يك شي امتداد يافته است.

به نوشته هفته نامه علمي نيو ساينتيست، كرائوز و همكارانش براي تهيه تصوير موج نور از ليزري استفاده كرده كه قادر به توليد پالسهاي پرتو ايكس با تواتر هزار برابر سريعتر از تواتر يا فركانس نور معمولي است.

يعني سرعت نوسان اين پالسها معادل يك پالس در ‪

۱۰^-۱۸

‬ثانيه يا يك آتو ثانيه است. اين محققان يك پرتو نور را به درون محفظه‌اي حاوي گاز نئون ارسال كردند. همراه اين پرتو نور پالسهاي اشعه ايكس در مقياس آتو ثانيه به درون محفظه ارسال شد. در پايان محفظه نيز يك دستگاه آشكارگر الكترون قرار داده شده بود.

اشعه ايكس الكترونهاي گاز نئون را از مدارهاي خود خارج مي‌كرد و آنها را به سمت آشكار ساز روانه مي‌ساخت اما ميدان الكتريكي پرتو نور بسته به موقعيت اين الكترونها، حركت آنها را كند يا تند مي‌كرد و در نتيجه اين امكان را به وجود مي‌آورد كه از نحوه عمل موج نور بر روي الكترونها، بتوان تصوير خود پرتو نور را بازسازي كرد.

به اين معني كه هر الكتروني كه به آشكارگر مي‌رسد، تصويري از تاثير لحظه‌اي نور را با خود حمل مي‌كند

گروه محققان دانشگاه تكنولوژي وين براي دستيابي به تصوير واقعي موج نور، ناگزير بودند به سبك عكاسباشي‌هاي قديمي كه از سوژه مي‌خواستند تا مدت چند دقيق بي‌حركت باقي بماند تا بتوانند به اندازه كافي به صفحه حساس دوربينهاي ابتدايي خود نور برسانند، ناگزير بودند حدود يكساعت پالسهاي پرتو ايكس را به درون محفظه بتابانند تا بتوانند شش ميليون تصوير همانند از مواجهه نور با ذرات الكترون تهيه كنند.

تصوير نهايي دقيقا مشابه همان اشكالي بود كه دانشمندان بر اساس مشابهت نور با ديگر امواج، براي نور تهيه كرده بودند هرچند كه همه آن اشكال، نقاشيهايي خيالي و مبتني بر مماثلت و مشابهت بوده است.

كاري كه كرائوز و همكارانش كرده‌اند آن است كه موفق شده‌اند، نظير دونده خيالي اينشتين، پا به پاي موج نور بدوند و تصوير ثابت شده (فريز شده) آن را به دست آورند.

كرائوز و همكارانش اكنون شركتي را در وين تاسيس كرده‌اند كه دوربينهاي ليزري را به قيمت نيم ميليون دلار به علاقه مندان اعم از دانشمنداني كه قصد دارند از تحقيقات خود عكس تهيه كنند و نيز افراد آماتوري كه به جنبه‌هاي علمي طبيعت عشق مي‌ورزند، عرضه مي‌كنند

شاد و پیروز باشید

حسین جوادی