shirin71
08-31-2011, 07:29 AM
گروهی از فیزیک دانان پاسخ این سوال که آیا می‌توان زمان را به عقب بازگرداند دستکم در حوزه شبیه‌سازی کوانتومی - دینامیکی سامانه‌های موسوم به سامانه‌های چند جزئه ، مثبت می‌دانند. مارک داولینگ و همکارانش در مقاله‌ای در نشریه "فیزیکال ریویو لترز" اعلام کردند در بررسی نحوه تطور اتمهای فوق سردی که چگالیده بوز - انیشتین را بوجود می‌آورند با پدیده بازگشت پذیری زمان مواجه شده‌اند. این محققان از یکی از خواص اصلی دستگاه هامیلتنی ، یعنی عملگری که در مکانیک کوانتوم برای تعیین انرژی (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A7%D9%86%D8%B1%DA%98%DB%8C) سامانه استفاده می‌شود بهره گرفتند.
تطور سامانه تحت یک عملگر هامیلتنی در جهت معکوس زمان معادل تطور سامانه تحت همان عملگر با علامت منفی و در جهت مثبت زمان است. بنابراین تغییر دادن علامت عملگر هامیلتنی در میانه یک شبیه‌سازی رایانه‌ای معادل تغییر دادن جهت بردار زمان است. انجام این عمل و مشاهده اینکه آیا با بازگشت زمان به عقب ، شرایط اولیه‌ای که برای سامانه تعریف شده عینا اعاده می‌شود یا نه ، یکی از راههای آزمودن میزان دقت شبیه‌سازی به شمار می‌آید. این نوع آزمونها ضروری ، اما بسیار وقت گیر و دشوار است. علت آن است که سامانه‌های چند جزیی با ازدیاد شمار اجزا بر درجه پیچیدگی‌شان به صورت اکسپونانسیل افزوده می‌شود و کمترین تغییر در شرایط اولیه می‌تواند تغییرات بسیار زیادی در برونداد نهایی بوجود آورد.
داولینگ و همکارانش روش خود را بر روی سامانه‌ای که شبیه‌سازی یک چگالیده بوز - انیشتین با شمار اتمهای معادل ۶.۰۲x ۱۰۲۳ (یعنی معادل عدد آووگادرو) بود آزمایش کردند. سامانه چگالیده بوز - انیشتین عبارت است از مجموعه‌ای از اتمها که تا دمای بسیار پایین سرد شده‌اند و در این حالت با اتصال به یکدیگر به صورت یک ابراتم متشکل از شمار زیادی اتم عمل می‌کنند و خواص کوانتومی یک هستار واحد (و نه مجموعه‌ای از اتمها) را از خود ظاهر می‌سازند.
در این آزمایش حالت نهایی سامانه کاملا در انطباق با شرایط اولیه سامانه قرار داشت.
این پژوهشگران معتقدند این شبیه‌سازی را دقیقا می‌توان در محیط واقعی آزمایشگاه نیز به اجرا درآورد و در عین حال روشی را که برای آزمودن دقت شبیه‌سازی به کار گرفته‌اند محدود به چگالیده بوز-اینشتاین یا فیزیک ماده چگالیده نیست بلکه می‌توان از آن در زیست شناسی و اختر فیزیک نیز بهره گرفت.
تطور سامانه تحت یک عملگر هامیلتنی در جهت معکوس زمان معادل تطور سامانه تحت همان عملگر با علامت منفی و در جهت مثبت زمان است. بنابراین تغییر دادن علامت عملگر هامیلتنی در میانه یک شبیه‌سازی رایانه‌ای معادل تغییر دادن جهت بردار زمان است. انجام این عمل و مشاهده اینکه آیا با بازگشت زمان به عقب ، شرایط اولیه‌ای که برای سامانه تعریف شده عینا اعاده می‌شود یا نه ، یکی از راههای آزمودن میزان دقت شبیه‌سازی به شمار می‌آید. این نوع آزمونها ضروری ، اما بسیار وقت گیر و دشوار است. علت آن است که سامانه‌های چند جزیی با ازدیاد شمار اجزا بر درجه پیچیدگی‌شان به صورت اکسپونانسیل افزوده می‌شود و کمترین تغییر در شرایط اولیه می‌تواند تغییرات بسیار زیادی در برونداد نهایی بوجود آورد.
داولینگ و همکارانش روش خود را بر روی سامانه‌ای که شبیه‌سازی یک چگالیده بوز - انیشتین با شمار اتمهای معادل ۶.۰۲x ۱۰۲۳ (یعنی معادل عدد آووگادرو) بود آزمایش کردند. سامانه چگالیده بوز - انیشتین عبارت است از مجموعه‌ای از اتمها که تا دمای بسیار پایین سرد شده‌اند و در این حالت با اتصال به یکدیگر به صورت یک ابراتم متشکل از شمار زیادی اتم عمل می‌کنند و خواص کوانتومی یک هستار واحد (و نه مجموعه‌ای از اتمها) را از خود ظاهر می‌سازند.
در این آزمایش حالت نهایی سامانه کاملا در انطباق با شرایط اولیه سامانه قرار داشت.
این پژوهشگران معتقدند این شبیه‌سازی را دقیقا می‌توان در محیط واقعی آزمایشگاه نیز به اجرا درآورد و در عین حال روشی را که برای آزمودن دقت شبیه‌سازی به کار گرفته‌اند محدود به چگالیده بوز-اینشتاین یا فیزیک ماده چگالیده نیست بلکه می‌توان از آن در زیست شناسی و اختر فیزیک نیز بهره گرفت.