مونالیزای کوانتومی!

به گزارش قائم آنلاین، به نقل از دیلی‌میل، نقاشی مرموز مونالیزای لئوناردو داوینچی به صورت مینیاتوری روی یک “بوم کوانتومی” منحصر به فرد با عرض کمتر یک تار موی انسان بازسازی شده است.

فیزیکدانان از لیزر برای ایجاد یک نسخه کوانتومی از شاهکار معروف داوینچی در یک ماده در یک حباب گازی کوانتومی فوق سرد استفاده کردند.

این کار توسط تابش معکوس لیزر روی نقاشی معروف و به سمت یک میکروسکوپ برای کوچک کردن آن و سپس عکاسی از نتیجه انجام شد.

اشعه لیزر با ویژگی‌های عجیب و غریب ماده کوانتومی برای تغییر چگالی اتم‌ها فعل و انفعال انجام داد تا پیکسل‌هایی با سایه روشن متفاوت را ایجاد کند.

محققان دهها تصویر دیگر از جمله “شب پر ستاره” ونگوگ و عکسی از یکی از فیزیکدانان را با استفاده از این تکنیک کپی کردند.

“تیلر نیلی” فیزیک‌دان دانشگاه کوئینزلند و همکارانش این کار علمی-هنری را با خنک کردن گاز روبیدیوم تا چند میلیاردم یک درجه بالاتر از صفر مطلق که سردترین دمای ممکن است انجام دادند.

دکتر نلی گفت: این گاز منجمد نمی‌شود زیرا بیش از حد رقیق است و در عوض به عنوان یک حباب گاز کوانتومی عمل می‌کند.

وی افزود: ما سپس این تصویر را روی یک پروژکتور لیزری انداختیم اما به جای بزرگ کردن تصویر، آن را از میکروسکوپ عبور دادیم تا تصویر کوچک شود. سپس تصویر روی یک منطقه با وسعت حدود ۱۰۰ میکرونی ایجاد می‌شود.

این مساحت یک تار موی انسان است که بین ۱۷ تا ۱۸۱ میکرون عرض دارد که دیدن تصویر را برای چشم غیرمسلح تقریباً غیرممکن می‌کند چرا که هر پیکسل فقط ۵۰ اتم عرض دارد.

ماده کوانتومی عجیب و غریب که بوم نقاشی را برای محققان آماده می‌کند نوعی از مایع بوز-اینشتین غلیظ شده است که پنجمین حالت مرموز ماده در کنار مواد جامد، مایع، گاز و پلاسما است.

این نوع ماده زمانی که ماده به صفر مطلق (منفی ۲۷۳ درجه سانتیگراد یا منفی ۴۵۹ درجه فارنهایت) نزدیک می‌شود، ایجاد می‌شود، جایی که اتم‌ها در کنار یکدیگر به ندرت حرکت می‌کنند و به صورت یکنواخت عمل می‌کنند.

این مواد دارای خواص کوانتومی عجیبی هستند که در مقیاس وسیع قابل مشاهده هستند از جمله اینکه می‌توانند بدون اصطکاک به عنوان یک “فوق مایع”(superfluid) جریان یابند.

دکتر نلی و همکارانش در حال مطالعه این ویژگی‌های غیر معمول بودند که کشف کردند که چگونه می‌توانند شکل جدیدی از کارهای هنری را ایجاد کنند.

دکتر نلی می‌گوید: ما هرگز قصد انجام این کار را نداشتیم. ما در اصل به دنبال درک بهتر اسرار حل نشده از نحوه جریان مایعات بودیم. ما امیدوار بودیم که بینش‌های جدیدی در مورد نحوه کار دنیای روزمره از لحاظ کوانتوم میکروسکوپی به دست بیاوریم و به ما کمک کند تا به تکنولوژی‌های پیشرفته کوانتومی جدید برسیم.

وی افزود: در همین حال به طور ناگهانی فهمیدیم که می‌توانیم کوچک‌ترین نسخه‌های ممکن را از شاهکارهای هنری جهان بسازیم.

البته ایجاد این تابلوهای کوانتومی به سادگی تاباندن نور روی یک ماده مثل نمایش یک فیلم سینمایی در سینما نیست. هنگامی که محققان لیزرها را به ماده می‌تابانند، نور برای اندازه‌گیری سیستم عمل می‌کند که نشان می‌دهد که اتم‌ها در جایی نیستند که لیزرها در حال تابش هستند. در نتیجه اتم‌ها در مناطق تاریک‌تر تصویر متمرکز می‌شوند و بنابراین اثر هنری خلق می‌شود.

دکتر نلی گفت: حالت چگالیده بوز-اینشتین با تابش نور از بین می‌رود و حالت کوانتومی با عمل اندازه‌گیری نابود می‌شود. بنابراین سایه‌ها در تصاویر، چگالی اتم‌ها را نشان می‌دهد.

اگرچه تصاویر تولید شده تنها به صورت سیاه و سفید هستند اما محققان می‌توانند نسخه‌های رنگی را نیز با ایجاد سه تصویر با سایه‌های آبی، سبز و قرمز بسازند و سپس آنها را با استفاده از رایانه ترکیب کنند.

محققان گفتند که این تصاویر اولیه نشان دهنده پتانسیل ماده کوانتومی به عنوان یک ماده جدید برای تولید آثار هنری است.