บาคาร่าเว็บตรง ตรวจพบการเปลี่ยนแปลงเฟสควอนตัมลึกลงไปในโลก

บาคาร่าเว็บตรง นักวิจัยระบุการเปลี่ยนแปลงเฟสควอนตัมที่เกิดขึ้นในเหล็กลึกกว่า 1,000 กิโลเมตรภายในเสื้อคลุมของโลก การเปลี่ยนแปลงนี้เรียกว่าครอสโอเวอร์แบบสปิน ยังเกิดขึ้นในวัสดุนาโนที่ใช้สำหรับการบันทึกข้อมูลด้วยสนามแม่เหล็ก ซึ่งหมายความว่าเอฟเฟกต์ขยายจากมาโครไปเป็นระดับนาโน กระบวนการทางกายภาพหลายอย่างที่เกิดขึ้นในส่วนลึกของโลกยังคงเป็นปริศนา 

โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ความลึกมากกว่า 660 กม. 

นี่เป็นเพราะว่าเราเข้าถึงได้เฉพาะภาพเอกซเรย์คลื่นไหวสะเทือนของภูมิภาคนี้Renata Wentzcovitchนักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยโคลัมเบียในสหรัฐอเมริกาที่ศึกษาวัสดุภายใต้สภาวะที่รุนแรงอธิบาย ในการตีความภาพเหล่านี้ นักวิจัยจำเป็นต้องคำนวณความเร็วแผ่นดินไหว (อะคูสติก) ในแร่ธาตุที่ความดันและอุณหภูมิที่ปกคลุมชั้นผิวโลก การคำนวณดังกล่าวสามารถใช้เพื่อสร้างแผนที่ความเร็ว 3 มิติและคำนวณแร่วิทยาและอุณหภูมิของภูมิภาคที่สังเกตได้ ในแผนที่เหล่านี้ การเปลี่ยนเฟส เช่น การเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างผลึกของแร่มักจะทำให้เกิดความไม่ต่อเนื่องของความเร็วที่คมชัด

นักวิทยาศาสตร์ทราบมาเกือบสองทศวรรษแล้วว่าการเปลี่ยนแปลงของสปินเกิดขึ้นในแร่ธาตุที่อุดมด้วยธาตุเหล็กที่เรียกว่าเฟอโรเพอริคเลส (Fp) ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่มีมากเป็นอันดับสองของแมนเทิลชั้นล่างของโลก การเปลี่ยนแปลงนี้หรือครอสโอเวอร์อาจเกิดขึ้นได้เมื่อแร่ธาตุที่มีธาตุเหล็กอยู่ภายใต้แรงกดดันหรือสัมผัสกับอุณหภูมิสูง ในระหว่างกระบวนการนี้ โมดูลัสจำนวนมากของ Fpซึ่งเป็นหน่วยวัดความต้านทานต่อแรงกด จะลดลงเมื่ออิเล็กตรอนในออร์บิทัลของเหล็กเปลี่ยนจากสถานะสปินสูงไปเป็นสถานะสปินต่ำ การเปลี่ยนสปินแบบเดียวกันนี้ยังถูกใช้ในแอปพลิเคชั่นการบันทึกด้วยแม่เหล็ก เนื่องจากคุณสมบัติทางแม่เหล็กของวัสดุที่มีความหนาเพียงไม่กี่นาโนเมตรจะแตกต่างกันอย่างมากเมื่อถูกยืดหรือบีบอัด

Fp หมุนครอสโอเวอร์ส่งสัญญาณลึกภายในโลก

Wentzcovitch และคณะคาดการณ์ในปี 2549 ว่าผลกระทบแบบเดียวกันนี้ควรเกิดขึ้นที่เปลือกโลกชั้นล่างเช่นกัน ทั่วทั้งโซนกว้างหนึ่งพันกิโลเมตร ตั้งแต่นั้นมา กลุ่มของเธอและคนอื่นๆ ได้พัฒนาวิธีการสร้างแบบจำลองการหมุนครอสโอเวอร์ใน Fp และแร่อีกชนิดหนึ่งคือ bridgmanite ซึ่งเป็นแร่ธาตุที่มีมากที่สุดในเสื้อคลุมด้านล่างของโลก โดยใช้การ คำนวณ เบื้องต้นตามทฤษฎีฟังก์ชันความหนาแน่น พวกเขาทำนายคุณสมบัติของแร่ธาตุเหล่านี้ระหว่างการเปลี่ยนเฟสควอนตัมนี้

ในการศึกษาล่าสุดซึ่งตีพิมพ์ในNature Communications ทีม งานได้ระบุสัญญาณครอสโอเวอร์แบบ Fp spin crossover ที่อยู่ลึกเข้าไปในชั้นผิวโลกด้านล่าง (ในช่วงความลึกประมาณ 1,400–2,000 กม.) โดยศึกษาพื้นที่เฉพาะในภูมิภาคที่คาดว่าแร่ธาตุนี้จะมีปริมาณมาก พวกเขายังระบุสัญญาณที่คล้ายกันใต้ความลึก 1800 กม. การตรวจสอบคลื่นไหวสะเทือนเผยให้เห็นความเครียดจากกระแสน้ำในเปลือกโลก

นักธรณีฟิสิกส์ได้ใช้ผลลัพธ์ดังกล่าวเพื่อจำลองผลกระทบของการหมุนครอสโอเวอร์ต่อการพาความร้อนของเสื้อคลุม พวกเขาได้แสดงให้เห็นว่าการหมุนครอสโอเวอร์ในเหล็กสามารถกระตุ้นการพาความร้อนในเสื้อคลุมของโลกและเร่งการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก ซึ่งหมายความว่าปรากฏการณ์ควอนตัมนี้อาจเชื่อมโยงกับการเพิ่มขึ้นของความถี่ของเหตุการณ์แผ่นดินไหว เช่น แผ่นดินไหวและการระเบิดของภูเขาไฟ

ขณะนี้นักวิจัยกำลังพัฒนาเทคนิคการจำลองที่แม่นยำยิ่งขึ้นเพื่อทำนายความเร็วของคลื่นไหวสะเทือน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริเวณที่อุดมด้วยธาตุเหล็ก ที่อุณหภูมิใกล้กับจุดหลอมเหลว เทคนิคที่พัฒนาขึ้นในงานนี้และงานก่อนหน้านี้ยังสามารถนำไปใช้กับวัสดุเช่น multiferroics และ ferroelectrics ซึ่งอิเล็กตรอนมีความสัมพันธ์กันอย่างมากและกับวัสดุที่มีอุณหภูมิและความดันสูงโดยทั่วไป

นักวิจัยใช้เทคนิคขั้นสูงหลังการประมวลผลเพื่อสร้างภาพ MR 

ของสมองที่มีความละเอียดสูงและดำเนินการแบ่งส่วนภาพที่ได้โดยใช้แผนที่กึ่งอัตโนมัติ การสัมผัสกับแอลกอฮอล์ก่อนคลอดเปลี่ยนการเชื่อมต่อการทำงาน การวิเคราะห์โครงสร้างสมองของทารกในครรภ์ 12 แบบที่แตกต่างกันเผยให้เห็นปริมาตรที่เพิ่มขึ้นในคอร์ปัสคอลโลซัม การเชื่อมต่อหลักระหว่างซีกโลกทั้งสองของสมอง และปริมาตรที่ลดลงในเขตรอบช่องท้อง เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุม พวกเขาทราบว่านี่เป็นครั้งแรกที่การศึกษาภาพก่อนคลอดได้วัดปริมาณการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับแอลกอฮอล์ในระยะแรกเหล่านี้

“ดูเหมือนว่าการดื่มแอลกอฮอล์ในระหว่างตั้งครรภ์จะทำให้สมองมีพัฒนาการที่แตกต่างจากวิถีปกติ” Kasprian กล่าว MRI ของทารกในครรภ์เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพมากในการอธิบายลักษณะการพัฒนาของสมอง ไม่เพียงแต่ในสภาวะทางพันธุกรรมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสภาวะที่ได้มาซึ่งเป็นผลมาจากการสัมผัสกับสารพิษด้วย”

ตอนนี้นักวิจัยจาก Google Quantum AI และ Stanford University ในสหรัฐอเมริกาได้สร้างผลึกเวลาบนโปรเซสเซอร์ควอนตัม Sycamore ของ Google ซึ่งแสดงให้เห็นว่าวัตถุที่แปลกใหม่เหล่านี้ประกอบด้วยเฟสที่แตกต่างกันของสสาร ในการทำเช่นนั้น พวกเขาได้เรียกใช้ “การทดลอง” หลายชุดบน Sycamore โดยถือว่าคอมพิวเตอร์เป็นห้องปฏิบัติการเพื่อทดสอบว่าคริสตัลเวลาที่เสนอนั้นตรงตามข้อกำหนดบางประการหรือไม่ ผลที่ได้คือขั้นแรกในการทดลองยืนยันว่ามีเฟสของสสารอยู่นอกสมดุลทางความร้อน นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นว่าแม้ในโลกปัจจุบันของการประมวลผลควอนตัมสเกลระดับกลาง (NISQ) ที่มีเสียงดัง โปรเซสเซอร์ควอนตัมก็มีนัยสำคัญอยู่แล้วสำหรับความเข้าใจในฟิสิกส์ของเรา

ขั้นตอนของสสาร

เฟสของสสารมีหลากหลายรูปแบบ ตั้งแต่ของเหลวและก๊าซที่แพร่หลายไปจนถึงเฟสควอนตัม เช่น ตัวนำยิ่งยวดและคอนเดนเสทของ Bose–Einstein ที่จะเกิดขึ้นภายใต้สภาวะที่รุนแรงเท่านั้น โดยไม่คำนึงถึงคุณสมบัติ ทุกขั้นตอนมีคุณภาพที่สำคัญ: แต่ละขั้นตอนมีแนวคิดเกี่ยวกับลำดับ ซึ่งเป็นวิธีการหาปริมาณรูปแบบของอนุภาคภายในคอลเลกชัน

ของแข็งที่เป็นผลึก เช่น แสดงการจัดลำดับเชิงพื้นที่ เมื่อผลึกก่อตัวขึ้น ชุดของจุดที่แยกออกจากช่องว่างที่ต่อเนื่องกันจะกลายเป็นตำแหน่งสำหรับอะตอมที่มีระยะห่างเท่ากัน ในการทำเช่นนั้น ระบบจะทำลายสมมาตรทางกายภาพที่รู้จักกันดี: เท่าที่เกี่ยวข้องกับกฎพื้นฐานของฟิสิกส์ ไม่มีจุดใดในอวกาศที่ควรมีความสำคัญเหนือสิ่งอื่นใด ความไม่แยแสของจักรวาลนี้สะท้อนให้เห็นในชุดของความสมมาตรหรือการเปลี่ยนแปลงซึ่งกฎหมายเหล่านี้จะต้องไม่เปลี่ยนแปลง บาคาร่าเว็บตรง