مجله علمی پرتو

🔹پایانی بر موتورها و باتری‌های کلاسیک؟! دانشمندان ژاپنی طرحی را برای حرکت ماشین‌های رایج با بهره از شناورسازی مغناطیسی ارائه کرده‌اند!
🆔 @partoomagazine
🔹امروزه غالبا خودروها از باتری‌ها و موتورها برای حرکت روی چرخ‌ها استفاده می‌کنند و چنین روشی به علت اصطکاک قابل توجه، هدررفت انرژی زیادی هم دارد.
اما حال ژاپنی‌ها روشی برای شناورسازی مغناطیسی خودروها ارائه داده‌اند که فقط برای شروع حرکت نیازمند تحریک مغناطیسی است و باقی مسیر را بدون نیاز به انرژی و پیشرانه درحالت تعلیق طی می‌کند.
🔹در این سیستم، شناوری مغناطیسی باعث می‌شود خودروها چند سانتی‌متر بالاتر از سطح مسیر درحالت تعلیق حرکت کنند و این عملا اصطکاک سطحی را حذف می‌کند.
البته برای این هدف ماشین باید از مواد دیامغناطیس ساخته شود تا بر روی مسیری که از آهنرباهای قدرتمند ساخته شده، به شکل شناور حرکت کند مثل قطارهای مگ‌لو، البته تامین انرژی میدان مغناطیسی مسئله مهمی است که با برق تولید می‌شود.
🔹اما حال دانشمندان ژاپنی طرحی ارائه داده‌اند که فقط برای شروع حرکت نیازمند برق برای تحریک و ایجاد میدان مغناطیسی است و در طول مسیر نیازمند تحریک الکتریکی نیست.
برای این هدف، آن‌ها ترکیبی خمیری از پودر گرافیت و موم ساخته و آن را روی صفحه‌ای از آهنرباهای پیوسته قرار داده‌‌اند که اثر تعلیق را در دامنه‌ی مسیر حفظ می‌کند اما نمونه‌های آزمایشی کوچک هستند و توسعه آن برای سطوح بزرگ چالش‌‌برانگیزتر است و از طرفی اثر تعلیقی گرافیت در این مورد افت دارد و باید برای حفظ و پیوستگی آن در سطح کلان، بررسی بیشتر نیاز است.
🆔 @partoomagazine
منبع برای مطالعه بیشتر:
https://www.ecoticias.com/en/japan-magnetic-levitation-cars-engines/4687/

🔹ثبت یک رکورد جدید و بسیار شگفت‌انگیز برای همجوشی هسته‌ای توسط یک شرکت آمریکایی: حفظ دمای 200 میلیون درجه سلسیوس به مدت ۲۴ ساعت!
🆔 @partoomagazine
🔹شرکت آمریکایی کوانتوم کینتیکس کورپوریشن(QKC) ادعا کرد که با موفقیت این رکورد را در همجوشی هسته به ثبت رسانده، این درحالیست که رکورد قبلی در آوریل ۲۰۲۴ توسط راکتور کره‌ای KSTAR با دمای ۱۰۵ میلیون درجه سانتی‌گراد به مدت ۴۸ ثانیه ثبت شد.
دستاورد QKC با بهره از راکتور ماژولاری که خودشان طراحی کرده‌اند،  امید برای بهره‌مندی از انرژی هسته‌ای پاک را بسیار افزایش می‌دهد.
🔹 نکته جالب اینکه، این راکتور برای انجام فرآیند همجوشی از پسماندها(فاضلاب‌های) رادیواکتیو استفاده می‌کند که علاوه بر توریم، سرب، تنگستن، حتی باعث ایجاد بور، پتاسیم، منیزیم، گالیوم و حتی سیلیکون هم می‌شود.
از طرفی در طول یک دقیقه پس از آزمایش، دمای همجوشی پلاسما در هنگام پردازش پساب رادیواکتیو بیش از ۲۰۸ میلیون درجه سلسیوس را نشان داد. سپس دما در دقیقه دوم آزمایش به بیش از ۲۲۰ میلیون درجه سلسیوس نیز رسید.
🔹در یک راکتور همجوشی هسته‌ای، قصد این است تا بتوان با استفاده از فرایندی که در قلب ستارگان فعالی همچون خورشید در جریان است، انرژی پاک و فوق‌العاده زیاد را از مقداری اندکی ماده به دست آورد.
🆔 @partoomagazine
منابع برای مطالعه بیشتر:
https://interestingengineering.com/energy/plasma-fusion-record-by-quantum-kinetics
.
https://www.techexplorist.com/new-world-record-qkc-reaches-200-millionc-fusion-temp/92119/

🔹فیلم‌برداری دانشمدان ژاپنی از یک گیاه خردل هنگام واکنش به علائم خطرِ موجود در هوا که توسط گیاه دیگری منتشر شده است!
🆔 @partoomagazine
🔹 دانشمندان از دهه ۱۹۸۰ میلادی نسبت به واکنش‌ها و سیگنال‌های دفاعی گیاهان برای مقابله با بعضی خطرات آشنا هستند که تاکنون آن را در بیش از ۸۰ گونه گیاهی شناسایی کرده‌اند.
به این منوال مشخص شده هر گیاه هنگام مواجهه با خطراتی از جمله آفت‌ها یا حشرات، سیگنالی را در قالب مولکول‌هایی با بوی مشخص در محیط منتشر می‌کنند که گیاهان دیگر با دریافت آن، سیگنال را بازنشر و تقویت می‌کنند که سبب می‌شود حشرات و آفت‌های گرسنه تا حدی از آن‌ها دور بماند.
🔹 دانشمندان ژاپنی ابتدا ترکیبات فلورسنت را به گیاهان وارد کردند و سپس با یک پمپ، ترکیبات تدافعی را در محیطی حاوی چند گیاه خردل منتشر کردند و آن‌گاه با بهره از میکروسکوپ‌های دارای آشکارساز فلورسنت مشاهده کردند که دریافت سیگنال دفاعی چنین در گیاه منتشر می‌شود.
این انتشار در برگ گیاه، در واقع جریانی کلسیمی است که سلول‌های انسان‌ها هم برای ارتباط از آن استفاده می‌کنند.
🆔 @partoomagazine
منبع برای مطالعه بیشتر:
https://www.sciencealert.com/scientists-film-plant-talking-to-its-neighbor-and-the-footage-is-incredible

🔹طبق یک ادعای جنجالی در رکوردی جدید، گربه‌ی شرودینگر(برهم‌نهی کوانتومی) ۱۴۰۰ ثانیه دوام آورده!
🆔 @partoomagazine
🔹 یکی از مفاهیم مهم در مکانیک کوانتومی که اولین بار در معادله‌ی موج شرودینگر تحلیل شد و خود اروین شرودینگر سعی کرد با آزمایش ذهنی گربه آن را بهتر تفسیر کند، مفهوم برهم‌نهی کوانتومی است.
طی برهم‌نهی تمام حالت‌های ممکن برای یک سیستم کوانتومی، به شکل هم‌زمان(البته با توزیع احتمال معین) وجود دارند و تا وقتی سیستم تعیین وضعیت نشده و به حالت معین فروریزش نکند، برهم‌نهی جریان دارد اما برهم‌نهی بسیار شکننده و ناپایدار است.
🔹 حال تیمی از دانشمندان چینی ادعا می‌کنند که موفق شده‌اند در رکوردی جدید و قابل توجه، برهم‌نهی را به مدت ۲۳ دقیقه و ۲۰ ثانیه حفظ کنند.
برای این هدف، دانشمندان ۱۰۰۰ اتم ایتربیم را تا نزدیک صفر مطلق سرد کردند و شرایط اسپین فضایی آن‌ها(در حضور میدان مغناطیسی) را در مدت زمان مذکور، در برهم‌نهی قرار دادند.
🔹 این تیم تلاش دارند تا با ایجاد یک خلاء قوی‌تر مدت زمان حفظ برهم‌نهی را بیشتر از این حفظ کنند.
چنین دستاوردی جدا از اینکه برای بررسی مفاهیم مهمی در مکانیک کوانتومی موثر است، برای ارتقا و کاربردی‌ کردن کامپیوترهای کوانتومی هم بسیار مفید است و امید به پیشرفت این تکنولوژی را بیش از بیش می‌کند.
🆔 @partoomagazine
منبع برای مطالعه بیشتر:
https://www.iflscience.com/quantum-cat-experiment-breaks-record-by-surviving-for-incredible-1400-seconds-76574

🔹 دانشمندان سوییسی اولین کامپیوترهای زنده‌ی جهان که شامل ۱۶ ارگانیویید مغز انسان است را ساخته‌اند.
این ارگانوییدها مثل تراشه‌های کامپیوتری باهم مرتبط می‌شوند اما پیام‌ها را از طریق نورون‌ها ارسال و دریافت می‌کنند.
🆔 @partoomagazine
🔹این بیوکامپیوتر که توسط استارتاپ سوییسی FinalSpark ساخته شده، عصر جدیدی را در محاسبات کامپیوتری رقم خواهد زد.
در این کامپیوتر از ارگانوییدها استفاده می‌شود که می‌توانند با مصرفی انرژی به میزان یک میلیون برابر کمتر از پردازنده‌های دیجیتال، محاسبات را انجام دهند.
ارگانوییدها کشت‌های بافتی سه بُعدی از سلول‌های بنیادی در آزمایشگاه هستند که از طریق دریافت دوپامین به عنوان پاداش یاد می‌گیرند در مسیرهای معین رشد کرده و وظایف را انجام دهند.
🔹چنین کامپیوتری مصرف انرژی به مراتب کمتری نسبت به نمونه‌های کلاسیک دارد، درحالی که یک کامپیوتر کلاسیک برجسته مثل Frontier به ۲۱ مگاوات مصرف دارد، این بیوکامپیوتر تنها با ۱۰ تا ۲۰ وات فعالیت می‌کند.
از طرفی درحالی که در کامپیوترهای کلاسیک نرم افزار غالبا روی سخت افزار ثابت اجرا می‌شود در یک بیوکامپیوتر قابلیت‌ اصلاحی سخت افزار هم وجود دارد چنان که مغز با یادگیری مطالب جدید  ارتباطات سیناپسی جدید هم شکل میدهد و تغییر می‌کند و همین امر امکان توسعه و ترکیب توام سخت افزار و نرم افزار در چنین کامپیوتری را ممکن می‌سازد.
🔹نکته مهم اینکه بخش زیستی این کامپیوتر که ارتباط الکتریکی و نورون‌ها را باهم ترکیب می‌کند در یک انکوباتور در دمای بدن نگهداری می‌شود و همین امر تغذیه آن‌ها را نیز تسهیل می‌کند.
البته نورون‌های موجود در ارگانوییدهای این کامپیوتر فقط ۱۰۰ روز زندگی می‌کنند اما جایگزینی آن‌ها راحت است.
🆔 @partoomagazine
منبع برای مطالعه بیشتر:
https://www.sciencetimes.com/articles/50594/20240607/worlds-first-living-computer-made-human-brain-tissue-movies-reality.htm

🔹طی کشف یک اثر کوانتومی جدید، دانشمندان متوجه شدند تابش نور به موادی خاص باعث ایجاد اثری مثل نیروی کورلیوس می‌شود که الکترون‌های مواد هم‌ مطابق آن حرکت می‌کنند!
🆔 @partoomagazine
🔹گروهی از دانشمندان در یک کشف حیرات‌انگیز متوجه شده‌اند که تابش نور، روی دسته‌ای خاص از مواد لایه‌ای(دیسولفید تنگستن یا گرافن) که به طور خاصی روی هم پیچیده شده‌اند، می‌تواند مسیر حرکت الکترون‌های چنین موادی را به شکلی جالب تغییر دهد.
نتیجه چیزی مشابه نیروی کوریولیس است که مسیر پدیده‌هایی مثل جریان‌های اقیانوسی یا باد را تحت تاثیر قرار می‌دهد.
🔹این پدیده زمانی مشهودتر بود که محققان نور قطبی دایره‌ای را بر روی مارپیچ‌هایی از مواد مذکور تاباندند که باعث انحراف مسیر الکترون‌ها میشد.
در عین شگفتی در چنین حالتی، الکترون‌ها طوری رفتار می‌کنند که گویی تحت تاثیر یک میدان مغناطیسی هستند در صورتی که میدانی وجود ندارد.
🔹نیروی کوریولیس یا اثر کوریولیس یک شبه نیرو است که باعث انحراف اجسام در حال حرکت به بیرون از راستای خط راست، از دید یک ناظر درون یک دستگاه مرجع چرخان است.
تأثیرات این نیرو را می‌توان به‌ وضوح در تعیین جهت جریانات جبهه‌های آب و‌ هوایی سیارات دید.
🆔 @partoomagazine
منبع برای مطالعه بیشتر:
https://scitechdaily.com/dizzying-discovery-mysterious-electron-path-deflecting-effect-unlocks-new-quantum-behaviors/

🔹 جالبه بدونیم تیمی از دانشمندان در سال ۲۰۱۲ نوعی میکروذره حاوی اکسیژن ساختن که با تزریق به جریان خون، میتونه بدون نیاز به تنفس، اکسیژن لازم برای حیات رو تامین کنه!
این اختراع به پزشکان کمک می‌کند تا بیماران دارای نارسایی تنفسی را ۱۵ تا ۳۰ دقیقه زنده نگه دارند.
🔹 این ذرات که اندازه‌‌ای بین ۲ تا ۴ میکرومتر دارند از گاز اکسیژن تشکیل شده‌اند که در لایه‌ای از لیپید قرار گرفته‌اند و در یک محلول مایع قرار گرفته تا به راحتی توسط امدادگران و خدمه اورژانس قابل حمل و استفاده باشند.
این محلول حاوی سه تا چهار برابر اکسیژن نسبت به گلبول‌های قرمز خون است.
🆔 @partoomagazine
منبع برای مطالعه بیشتر:
https://gizmodo.com/scientists-invent-particles-that-will-let-you-live-with-5921868
.

🔹 دانشمندان چینی طی گزارشی اعلام کردند که موفق‌ شده‌اند با استفاده از کامپیوتر کوانتومی یکی از روش‌های رایج‌ رمزگذاری اطلاعات در سطح نظامی و مالی را هک کنند!
🆔 @partoomagazine
🔹 دانشمندان چینی ادعا می‌کنند موفق شده‌اند با بهره از کامپیوتر کوانتومی، یکی از روش‌های پرکاربرد رمزگذاری را هک کنند هرچند که برخی موانع و محدودیت‌های کار با کامپیوتر کوانتومی باعث جلوگیری از هک کامل اطلاعات توسط چنین کامپیوتری می‌شوند.
با اینکه رایانش کوانتومی و کاربردهای محوری آن همچنان مقدماتی هستند، اما قدرت بالقوه‌ی آن‌ها برای هک روش‌های رمزگذاری کلاسیک، بسیارقابل توجه است.
🔹 در این پژوهش تیمی از محققان در دانشگاه شانگهای با استفاده از یک رایانه کوانتومی معروف به D-Wave کانادایی، موفق به نقض یکی از روش‌های رمزگذاری رایج شده‌اند که این نقطه عطف مهمی در توسعه این کامپیوترهاست.
محققان در این پژوهش یک روش رمزنگاری معروف به Gift-64, and Rectangle که به طور گسترده در رمزگذاری نظامی و مالی استفاده می‌شوند را هدف قرار دادند.
🔹لازم به ذکر است که مزیت سیستم D-Wave در کاربردهای عملی برای حمله به روش‌های رمزنگاری قبلا هم موردتوجه بوده.
چنین کامپیوتری با بهره از قاعده‌ای معروف به quantum annealing می‌تواند برحسب تونل‌زنی کوانتومی با سرعتی فزاینده بین داده‌ها رسوخ کرده و از موانع بسیار راحت‌تر عبور کند.
تیم محقق نیز این قاعده را با چند روش ریاضی ترکیب کرده و الگوریتمی برای کامپیوتر کوانتومی برای حمله به رمزنگاری‌های رایج ساخته‌اند.
🆔 @partoomagazine
منبع برای مطالعه بیشتر:
https://thequantuminsider.com/2024/10/11/chinese-scientists-report-using-quantum-computer-to-hack-military-grade-encryption/