تفسیر جهان زیر زمینی به کمک فیزیک کوانتوم

به گزارش سیناپرس، تیمی از محققان موفق به ساخت فناوری جدیدی شده اند که با کمک حسگرهای اتمی قادر است تغییرات رخ داده در لایه های زیرین زمین را شناسایی کاند. فناوری فوق از این ایده پشتیبانی می‌ کند که سنجش کوانتومی می‌ تواند ابزار جدیدی برای مطالعات زیرزمینی فراهم کند که می‌تواند به ترسیم ساختار های زمین ‌شناسی یا اندازه‌ گیری آثار باستانی  کمک کند.

به گفته محققان، حسگر هایی که تغییرات میدان ‌های گرانشی را تشخیص می ‌دهند، این پتانسیل را دارند که ساختار های مقیاس بزرگ را در سطح زمین یا زیر سطح زمین ترسیم کنند. به عنوان مثال، گرانش سنج های الکترومکانیکی برای بررسی های ژئوفیزیکی استفاده شده است.

با این حال، استفاده از این تکنیک در مقیاس ‌های کوچک ‌تر (در حدود مقیاس متر)، به عنوان مثال در سایت‌های ساختمانی، چالش برانگیز است زیرا برای از بین بردن نویز یا ارتعاشات لرزه‌ ای محلی مانند وسایل نقلیه در حال حرکت یا سایر سازه ‌ها، به زمان طولانی اندازه ‌گیری نیاز است.به گزارش سیناپرس، مایکل هولینسکی و همکارانش در این رابطه توضیح می‌ دهند که اگر اثرات نویز با اندازه‌ گیری تفاوت ‌های گرانش به جای مقادیر مطلق سرکوب شود، می ‌توان بر این محدودیت‌ها غلبه کرد. 

این فناوری جدید را می توان با استفاده از سیستم های کوانتومی که به محیط اطراف خود بسیار حساس هستند و در نتیجه ابزارهای سنجش ایده آلی را ایجاد می کنند، پیاده سازی کرد. به گزارش سیناپرس، طراحی پژوهشگران این تیم مطالعاتی در یک دستگاه مبتنی بر اتم محقق شده است که حساسیت آن با انجام یک بررسی در یک محیط شهری در شهر بیرمنگام انگلستان نشان داده شده است. این ابزار یک تونل دو متر در دو متر را در زیر سطح جاده بین دو ساختمان چند طبقه تشخیص می دهد.

نویسندگان پیشنهاد می ‌کنند که این حسگر ممکن است برای طیف وسیعی از کاربردها پتانسیل داشته باشد.به گزارش سیناپرس، مهندسان عمران ممکن است بتوانند از آن برای بررسی مکان‌ های برون‌ فیلد برای بررسی ویژگی ‌های سطح نزدیک به زمین و تا عمق ده متری استفاده کنند که این موضوع  می‌ تواند بر ساخت ‌و سازهای جدید تأثیر بگذارد.

به گزارش سیناپرس، باستان شناسان نیز ممکن است از این فناوری برای نقشه برداری مقبره ها و سازه های پنهان در زیر زمین استفاده کنند. این فناوری مبتنی بر فیزیک کوانتومی حتی می ‌تواند در اندازه ‌گیری ویژگی‌ های زمین ‌شناسی، مانند سفره ‌های زیر زمینی یا تراکم خاک برای تعیین محتوای آب استفاده شود.
شرح کامل این پژوهش و یافته های به دست آمده از آن در آخرین شماره مجله تخصصی  Nature منتشر شده است.

مترجم: احسان محمدحسینی

No tags for this post.