به نقل از «آنا»

فیزیک کوانتوم، پرهای طوطی را رنگ آمیزی می کند

تاریخ انتشار: ۲۵ تیر ۱۳۹۷ | کد خبر: ۱۹۷۰۴۲۷۹

پژوهشگران نیوزلندی در تحقیقات خود دریافتند، پرهای قرمز رنگ طوطی دارای همان مولکول های رنگدانه ای است که در پرهای زرد رنگ دیده می شود، اما شیوه آرایش این مولکول ها متفاوت از یکدیگر هستند و همین موضوع، عامل ایجاد رنگ های متفاوت در پرهای طوطی است.

به گزارش گروه رسانه های دیگر خبرگزاری آنا، اسکارلت، یکی از بزرگترین و زیباترین گونه های طوطی با پرهایی به رنگ های قرمز، زرد، سبز و آبی، اکلکتوس با پرهای سبزرنگ (نر) و پرهای بنفش و قرمز (ماده)، هایسینت با پرهای روشن آبی و زرد رنگ، طوطی خورشید با پرهای زرد و نارنجی رنگ، از جمله زیباترین پرندگان محسوب می شوند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

به گزارش ای بی سی دات نت، رنگدانه ها، عامل رنگارنگ بودن پرهای پرندگان است. در برخی پرندگان، رنگ پرها به نوع غذایی آنها بستگی دارد؛ به عنوان مثال، رنگ صورتی پرهای فلامینگو به دلیل تغذیه آنها از جلبک و جانوران کوچک آبزی مانند میگو است. در پرندگان دیگر، رنگ های قرمز و زرد پرها ناشی از وجود رنگدانه کاروتنوئید (carotenoid) است که مربوط به تغذیه آنها است.

برخلاف سایر پرندگان، رنگ های متنوع پرهای طوطی به نوع تغذیه آنها بستگی ندارد. به گفته کاسپر دلهی (Kaspar Delhey)، پرنده شناس و استاد دانشگاه موناش (استرالیا)، دلیل رنگارنگ بودن پرهای گونه های مختلف طوطی، وجود گروه خاصی از رنگدانه ها موسوم به Psittacofulvin است؛ اما عملکرد این رنگدانه های خاص تاکنون مشخص نشده بود.

دنیای اعجاب انگیز فیزیک کوانتوم

محققان دانشگاه اوتاگو (نیوزلند) به سرپرستی جاناتان بارزنلی (Jonathan Barnsley)، بخش های زرد و قرمز رنگ دم طوطی آمازون ((Amazona auropalliata را با استفاده از روشی موسوم به طیف سنجی رامان (Raman spectroscopy) مورد بررسی قرار دادند.

طیف سنجی رامان: لرزش مولکول های پر طوطی در زیر تابش لیزر؛ منبع: University of Otago

بارزنلی تأکید کرد: در طیف سنجی رامان، زمانی که پر تحت تابش نور لیزر قرار می گیرد، مولکول های آن دچار لرزش می شوند؛ این اطلاعات لرزشی، ویژگی خاصی دارند که به ما کمک می کند تا شیوه آرایش مولکولی آنها را مشخص کنیم.

محققان دریافتند که هر دو بخش قرمز و زرد رنگ دم طوطی آمازون، حاوی نوع یکسانی از مولکول رنگدانه psittacofulvin است، اما تفاوت در شیوه آرایش مولکولی، عامل ایجاد رنگ های متفاوت می شود.

براین اساس، در بخش زرد رنگ دم، مولکول های رنگدانه جدا از هم و در بخش قرمز رنگ، (مولکول ها) نزدیک به هم هستند. اما چطور آرایش نزدیک تر مولکول های رنگدانه زرد، باعث تبدیل شدن پرها به رنگ قرمز می شود؟

اینجا نقش فیزیک کوانتوم دیده می شود: با نزدیک تر شدن مولکول ها به هم یا فاصله گرفتن، شکاف انرژی (energy gap) اتفاق می افتد. این شکاف، طول موج های نور جذب، منعکس یا منتقل شده را تحت تأثیر قرار داده و باعث تغییر رنگ می شوند.

در حین مطالعه، محققان متوجه شدند که بخش های خاصی از پرهای طوطی، نور فرابنفش را جذب و آن را به شکل نورهای رنگی قابل مشاهده برای چشم انسان - فلورسانس - دوباره منتشر می کنند. به نظر می رسد، علت این مسأله نیز به نوع آرایش رنگدانه ها بستگی دارد.

نتایج این مطالعه در مجله Royal Society Open Science منتشر شد.

منبع: سیناپرس

منبع: آنا

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت ana.press دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «آنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۱۹۷۰۴۲۷۹ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

فیزیکدانان ، تعداد جهان‌های موازی را مشخص کردند

تینا مزدکی: «آلبرت اینشتین» با تمام نبوغ و دانش خود، تفسیر آماری مکانیک کوانتومی را قبول نداشت و این مفهوم را در جمله معروف «خدا تاس نمی‌اندازد» عنوان کرد. «نیلز بوهر» هم که از پایه‌گذاران مکانیک کوانتومی بود، در پاسخ اینشتین گفت: «به خدا نگو چه‌کار کند!».

به گزارش خبرآنلاین، تحقیقات فیزیک‌دانان طی نیمه دوم قرن بیستم نشان داد که نه‌تنها تعبیر اینشتین در تاس‌بازی اشتباه بود که کازینوی عظیم فیزیک کوانتومی به‌احتمال زیاد دارای اتاق‌هایی بسیار بیشتر از هر آن چیزی است که تاکنون تصور می‌کردیم. حال «ارسلان عادل» و همکارانش در دانشگاه کالیفرنیا در دیویس (UCD)، آزمایشگاه ملی لس‌آلاموس در ایالات متحده و انستیتو فدرال فناوری سوئیس در لوزان می‌گویند که به نظر می‌رسد تعداد این اتاق‌های اضافی، نهایتی ندارد!

این پژوهشگران در مقاله‌ای در آرکایو، نقشه واقعیت بنیادین را دوباره ترسیم کرده‌اند تا نشان دهند که نحوه ارتباط ما با اشیاء در فیزیک، ممکن است مانع از مشاهده چشم‌انداز عظیم عالم شود.

تفسیر آماری عالم

نزدیک به یک قرن است که درک ما از واقعیت، تحت تأثیر نظریه‌ها و مشاهداتی که زیر پرچم مکانیک کوانتومی مطرح شده‌اند، پیچیده شده است. روزگاری که می‌شد اندازه‌گیری‌های دقیقی از اجسام انجام داد و سرنوشت محتوم آن‌ها را با معادلات مکانیک، ترمودینامیک، الکترومغناطیس و نسبیت تعیین کرد، گذشته است.

برای درک تاروپود بنیادینی که عالم را تشکیل داده است، به ریاضیاتی نیاز داریم که بازی احتمالات را به اندازه‌گیری‌های حدودی و غیرقطعی مرتبط کند؛ و این، به دور از دیدگاه شهودی عالم است.

بر اساس تعبیر کپنهاگی مکانیک کوانتومی، به نظر می‌رسد که امواج هر احتمالی همیشه وجود دارند، تا زمانی که آن اتفاق قطعی می‌شود و دیگر احتمالات به ناگاه ناپدید می‌شوند. حتی در حال حاضر هم کاملاً مشخص نیست که درنهایت، چه چیزی سرنوشت گربه شرودینگر را تعیین می‌کند.

نظریه جهان‌های موازی

اما این‌همه ابهام، مانع از آن نشده است که دانشمندان از دیدگاه‌ها و ایده‌های مختلف دست بکشند. «هیو اِوِرِت» (Hugh Everett)، فیزیک‌دان آمریکایی در دهه 1950 (۱۳۳۰) نظریه جهان‌های موازی را پیشنهاد کرد که بر اساس آن، همه اندازه‌گیری‌های محتمل، واقعیت خود را پایه‌گذاری می‌کنند. به بیان ساده‌تر می‌توان این نظریه را چنین توضیح داد که انبوهی از جهان‌های موازی داریم که هر اتفاق امکان‌پذیری در یکی از آن‌ها به شکل تصادفی رخ می‌دهد. آنچه جهان ما را در مقایسه با دیگر جهان‌ها پراهمیت می‌کند، صرفاً آن است که ما در حال مشاهده آن پدیده هستیم.

مدل «جهان‌های متعدد» اِوِرِت را از نظر علمی نمی‌توان «نظریه» دانست (مانند نسبیت یا مکانیک کوانتومی) و نمی‌توان آن را با مکانیک کوانتومی مقایسه کرد که شگفتی‌های مطلق را در پدیده‌ای محسوس به نمایش می‌گذارد؛ بااین‌حال محاسبات فیزیک‌دانان نظریه ریسمان، تعداد حدود ۱۰ به توان ۱۰۰ جهان موازی را محتمل می‌داند؛ یعنی چند ده میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد عالم!

در مدل چندجهانی (برخی آن را «بس‌گیتی» ترجمه کرده‌اند)، با برداشتی از بی‌نهایت عالم از احتمال‌ها شروع می‌کنیم که به زبان فیزیک‌دانان، همان مجموع همه انرژی‌ها و موقعیت‌های شناخته‌شده تحت عنوان «هملیتونین سراسری» است و سپس، روی هر چیزی که توجه‌مان را جلب کند، تمرکز می‌کنیم. بدین ترتیب احتمال‌های نامتناهی را درون زیرسیستم‌های همیلتونی مشخص‌تر و به‌مراتب مدیریت‌پذیرتر، محدود می‌کنیم.

ذره‌بین فریبنده

حال این سؤال مطرح می‌شود که این تمرکز یا بزرگ‌نمایی، درعین‌حالی که می‌تواند ادراکی از نامتناهی در اختیارمان قرار دهد، آیا می‌تواند مانع مشاهده چشم‌انداز کلی شود؟ آیا این کار، رویکرد کوته‌فکرانه‌ای نیست که از آشنایی ما با برخی از اشیاء ریزمقیاس (میکروسکوپی) برآمده باشد؟

به‌بیان‌دیگر، می‌توان این‌طور توضیح داد که در آزمایش گربه شرودینگر، ما به‌راحتی می‌پرسیم که آیا گربه در داخل جعبه، زنده است یا مرده؛ اما هرگز در نظر نمی‌گیریم که آیا بوی نامطبوعی از جعبه منتشر می‌شود یا اینکه میز زیر جعبه، گرم است یا سرد.

پژوهشگران در تلاش برای تعیین اینکه آیا تمایل ما به حفظ تمرکز بر آنچه در داخل جعبه است، اهمیتی دارد یا نه؛ الگوریتمی را توسعه دادند تا بررسی کنند که آیا ممکن است برخی از احتمالات کوانتومی موسوم به «حالت‌های اشاره‌گر»، کمی سرسختانه‌تر از دیگر احتمال‌ها تنظیم شوند و درنتیجه سبب شوند که برخی از ویژگی‌های حیاتی با احتمال پایین‌تری درهم تنیده شوند.

اگر چنین باشد، جعبه توصیف‌کننده گربه شرودینگر تا حدی ناقص است مگر آنکه ما فهرست طولانی عواملی را در نظر بگیریم که بالقوه در سراسر کیهان پراکنده‌اند.

ارسلان عادل، فیزیکدان UCD در توضیح این ایده می‌گوید: «برای مثال شما می‌توانید بخشی از زمین و کهکشان آندرومدا را در یک زیرسیستم داشته باشید و این زیرسیستم، کاملاً درست است». در تئوری، هیچ محدودیتی برای تعریف زیرسیستم‌ها وجود ندارد و فهرست طولانی از حالت‌های دور و نزدیک را می‌توان در نظر گرفت که هرکدام، واقعیت را با اندکی تغییر پدید می‌آورند.

پژوهشگران با اتخاذ رویکرد جدید در نظریه چندجهانی (جهان‌های متعدد) اِوِرِت، به پاسخی رسیده‌اند که آن را تفسیر «جهان‌های بسیار فراوان‌تر» نامیده‌اند. تفسیر جدید، مجموعه‌ای بی‌شمار از احتمال‌ها را در نظر می‌گیرد و آن را در بازه بی‌نهایتی از واقعیت‌ها ضرب می‌کند که در شرایط معمولی آن‌ها را در نظر نمی‌گیریم.

روش نوین هم با شباهت زیادی به تفسیر اصلی، بیش از آن‌که درباره رفتار عالم توضیحی ارائه دهد، به تلاش ما برای مطالعه گام‌به‌گام آن در هر لحظه اشاره دارد.

پژوهشگران امیدوارند که این الگوریتم بتواند در توسعه راه‌های بهتر برای کاوش سیستم‌های کوانتومی مانند الگوریتم‌های داخل کامپیوتر، کاربرد داشته باشد.

منبع: ScienceAlert

۵۴۵۴

برای دسترسی سریع به تازه‌ترین اخبار و تحلیل‌ رویدادهای ایران و جهان اپلیکیشن خبرآنلاین را نصب کنید. کد خبر 1898204