ประสบการณ์ในชีวิตประจำวันของเราแสดงให้เห็นว่าโลกมหภาคแตกต่างจากโลกควอนตัม ต่างจากอนุภาคควอนตัม ตัวอย่างเช่น วัตถุในชีวิตประจำวันของเราไม่ได้มีการซ้อนทับกันของสถานะต่างๆ ตามเนื้อผ้า นักฟิสิกส์อธิบายการเปลี่ยนแปลงระหว่างโลกทั้งสองโดยกล่าวว่าหลักการทับซ้อนของควอนตัมซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญของทฤษฎีควอนตัมจะพังทลายลงเมื่อทำการวัด
ฟังก์ชันคลื่นของระบบนี้เรียกว่า “ยุบ” ด้วยการวัด
เหตุใดการยุบดังกล่าวจึงควรเกิดขึ้นก็ยังไม่ชัดเจน แต่มีแบบจำลองหนึ่งที่พัฒนาโดยนักฟิสิกส์คณิตศาสตร์Roger Penroseและภาพวาดจากงานก่อนหน้าโดยLajos Diósiแสดงให้เห็นว่าแรงโน้มถ่วงอาจมีบทบาท นักวิจัยในอิตาลี เยอรมนี และฮังการีได้กำหนดข้อจำกัดที่สำคัญเกี่ยวกับสิ่งที่เรียกว่าแบบจำลอง Diósi–Penrose ในงานที่สามารถไขปริศนาอันยาวนานในทฤษฎีควอนตัม: เหตุใดจึงไม่มีคุณสมบัติโดยธรรมชาติของระบบด้วยกล้องจุลทรรศน์ ส่งต่อไปยังสิ่งที่มหภาค?
คลื่นแรงโน้มถ่วงที่เกี่ยวข้องกับการล่มสลายในปี พ.ศ. 2539 เพนโรสแนะนำว่าการยุบตัวของซ้อนควอนตัมอาจเกิดจากความโค้งของกาล-อวกาศ ซึ่งก็คือแรงโน้มถ่วง เขาให้เหตุผลว่าผลกระทบของความโน้มถ่วงนั้นเล็กน้อยมากที่ระดับอะตอม แต่เพิ่มขึ้นอย่างมากในระดับของวัตถุมหภาค เพนโรสยังได้จัดเตรียมสูตรเพื่อคำนวณการสลายตัวของการทับซ้อน โดยใช้วิธีการที่คล้ายกับงานก่อนหน้าของ Diósi
ในแบบจำลอง Diósi–Penrose (DP) นี้ การล่มสลายของฟังก์ชันคลื่นที่เกี่ยวข้องกับแรงโน้มถ่วง ซึ่งขึ้นอยู่กับขนาดที่มีประสิทธิผลของความหนาแน่นมวลของอนุภาคในการซ้อนทับกัน ทำให้เกิดการเคลื่อนที่แบบสุ่มของอนุภาค เมื่ออนุภาคมีประจุ (เช่น โปรตอนและอิเล็กตรอน) “กระวนกระวายใจ” นี้จะก่อให้เกิดการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีลักษณะเฉพาะและจางมาก
ทีมนักวิจัยที่นำโดยAngelo Bassiจากมหาวิทยาลัย Triesteได้คำนวณอัตราการแผ่รังสีนี้โดยการแก้สมการหลักของแบบจำลอง DP พวกเขาทำสิ่งนี้โดยการคำนวณจำนวนโฟตอนที่ปล่อยออกมาต่อหน่วยเวลาและความถี่ของหน่วยที่รวมอยู่ในทิศทางเชิงพื้นที่ทั้งหมดในช่วงความยาวคลื่นλ ∈ ของ 10 −5 ถึง 10 −1 nm ซึ่งสอดคล้องกับพลังงานE ∈ ที่ 10–10 5 keV ในการพัฒนาต่อไป ทีมนักทดลองนำโดยCatalina CurceanuและMatthias LaubensteinจากINFNและ Kristian Piscicchia จากศูนย์วิจัย Enrico Fermiทั้งในอิตาลี ได้ทำการวัดอัตราการแผ่รังสีที่คำนวณได้นี้ในการทดลองที่ห้องปฏิบัติการใต้ดิน INFN-LNGS Gran Sassoในเมือง Assergi
การทดลองใต้ดินโดยเฉพาะ
ซานโดร โดนาดี หัวหน้าทีมวิจัย ของสถาบันเพื่อการศึกษาขั้นสูงแฟรงค์เฟิร์ต ระบุว่า การทดลองนี้ได้รับการออกแบบมาให้ไวต่อรังสีเอกซ์และแกมมาจางๆ ที่แบบจำลอง DP คาดการณ์ไว้ ด้วยเหตุนี้ นักวิจัยจึงใช้เครื่องตรวจจับเจอร์เมเนียมที่มีความบริสุทธิ์สูงในการวัดสเปกตรัมรังสี ณ จุดที่ทฤษฎีคาดการณ์ว่าควรปรับปรุงให้ดีขึ้น พวกเขายังสร้างการตั้งค่าทั้งหมดโดยใช้วัสดุที่มีกัมมันตภาพรังสีต่ำมากและห่อหุ้มไว้ด้วยระบบป้องกันที่ซับซ้อน ในที่สุด พวกเขาได้ทำการทดลองในสถานที่ใต้ดินที่สร้างขึ้นเป็นพิเศษเพื่อให้มีกัมมันตภาพรังสีพื้นหลังต่ำ Donadi กล่าวว่า “ความพยายามทั้งหมดนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อลดแหล่งกำเนิดเสียงพื้นหลังที่สามารถเลียนแบบการแผ่รังสีที่เกี่ยวข้องกับการยุบตัวที่เรากำลังมองหา”
นอกจากมาตรการเหล่านี้แล้ว นักวิจัยยังได้ระบุสเปกตรัมพื้นหลังที่ผลิตโดยแหล่งการปนเปื้อนตามธรรมชาติที่รู้จักซึ่งไม่สามารถกำจัดได้อย่างละเอียด ด้วยการรวมข้อควรระวังในการทดลองเหล่านี้เข้ากับการวิเคราะห์ข้อมูลเชิงทฤษฎีและเชิงสถิติอย่างละเอียด พวกเขาสามารถกำหนดขอบเขตที่ต่ำกว่าบนขนาดที่มีประสิทธิผลของความหนาแน่นมวลของนิวเคลียสได้ ขอบเขตล่างนี้เทียบเท่ากับประมาณ 1 Å หรือประมาณสามลำดับความสำคัญที่ใหญ่กว่าขอบเขตที่รายงานก่อนหน้านี้
ยังไม่หมดสิทธิ์Donadi กล่าวว่า “ผลการวิจัยของเราชี้ให้เห็นว่าต้องมีการทำงานมากขึ้นเพื่อให้สัมพันธ์กับแรงโน้มถ่วงกับการล่มสลายของฟังก์ชันคลื่น เนื่องจากไม่รวมโมเดล DP เวอร์ชันที่เป็นธรรมชาติที่สุด (‘ปราศจากพารามิเตอร์’)” Donadi กล่าวกับPhysics World “อย่างไรก็ตาม มันคงจะเร็วเกินไปที่จะละเลยบทบาทของแรงโน้มถ่วงในขั้นตอนนี้”
Donadi เสริมว่า Diósi และ Penrose เสนอเหตุผล
ที่ดีสำหรับการเชื่อว่ามีความตึงเครียดระหว่างหลักการซ้อนทับของควอนตัมกับทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป “ตอนนี้เราตั้งใจที่จะตรวจสอบวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้โดยการพัฒนาแบบจำลองการยุบตัวของคลื่นเสียงที่ได้รับการขัดเกลาตามการค้นพบล่าสุดของเรา” เขากล่าว
แผนที่ฟิสิกส์ควอนตัม เสียงการล่มสลายของฟังก์ชันคลื่น นักฟิสิกส์ชื่อดังอย่างสุนัขในระยะสั้น นักวิจัยวางแผนที่จะใช้การวิเคราะห์ประเภทเดียวกันนี้กับทฤษฎีการยุบตัวอื่นๆ เช่นโมเดล GRW ที่ Giancarlo Ghirardi, Alberto Rimini และ Tullio Weber นำเสนอ และอีกรูปแบบหนึ่งที่เรียกว่าContinuous Spontaneous Localization (CSL) โมเดลอื่นๆ เหล่านี้ยากที่จะปลอมแปลง Donadi อธิบาย เนื่องจากความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์ที่แตกต่างกันระหว่างพารามิเตอร์ของแบบจำลองและอัตราการแผ่รังสีที่คาดหวัง
“ในที่สุดการศึกษาเหล่านี้จะผลักดันเราไปสู่ทิศทางของการทำให้เกิดการตั้งค่าการทดลองแบบใหม่ที่มีความละเอียดอ่อนมากขึ้น โดยใช้เครื่องตรวจจับรังสีแนวหน้า ระบบเก็บข้อมูล และวิธีการวิเคราะห์” Curceanu กล่าวเสริม
รูปแบบหนึ่งของการตรวจเอกซเรย์ปล่อยโพซิตรอน (PET) เป็นวิธีใหม่ในการวินิจฉัยภาวะขาดออกซิเจนในเนื้องอก นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโตเกียวและสถาบันรังสีวิทยาแห่งชาติ ของญี่ปุ่น แสดงให้เห็นว่าโพซิตรอนซึ่งก่อตัวในเนื้อเยื่อเนื่องจากการปลดปล่อยโพซิตรอนจากสารเภสัชรังสีจะสลายตัวแตกต่างกันไปตามสภาพแวดล้อมทางเคมี และมีความไวต่อความอิ่มตัวของออกซิเจนในท้องถิ่นเป็นพิเศษ ซึ่งหมายความว่าสัญญาณของภาวะขาดออกซิเจนของเนื้องอกสามารถตรวจพบได้ท่ามกลางรังสีแกมมาที่เก็บรวบรวมไว้เป็นประจำระหว่างการถ่ายภาพด้วย PET โดยให้ข้อมูลเพิ่มเติมแก่แพทย์เพื่อเป็นแนวทางในการตัดสินใจในการรักษา
โพซิตรอนส่วนใหญ่ที่สร้างขึ้นระหว่างการสแกนด้วย PET จะถูกทำลายเกือบทันทีที่ปล่อยออกมา: พวกมันสูญเสียพลังงานผ่านการมีปฏิสัมพันธ์กับโมเลกุลใกล้เคียง จากนั้นชนกับอิเล็กตรอนในโมเลกุลเหล่านั้นเพื่อผลิตโฟตอน 511 keV คู่ อย่างไรก็ตาม โพซิตรอนบางตัวแขวนอยู่นานขึ้นเล็กน้อย และแทนที่จะทำลายอิเล็กตรอนที่พวกเขาพบ พวกมันจับพวกมัน ก่อตัวเป็นอะตอมโพซิตรอนที่ลุกลามได้
Credit : elegantidiosyncrasy.com elysium9d.net endshoesdate.info eniyiuzmandoktor.com equimedics.net
