اطلاعات آنلاین به نقل از Nature نوشت ـ میدان مغناطیسی بزرگ یک ستاره مغناطیسی ممکن است یک اثر کوانتومی را که تقریباً ۹۰ سال پیش توسط ورنر هایزنبرگ پیش‌بینی شده بود، آشکار کرده باشد که در آن فضای به ظاهر خالی رفتار نور را تغییر می‌دهد. در صورت تأیید، این کشف می‌تواند نخستین شواهد مستقیم از دوشکستی خلاء را ارائه دهد و دریچه جدیدی را به فیزیک عجیب خلاء کوانتومی باز کند.

این پدیده که به عنوان «دوشکستی خلاء» شناخته می‌شود، تقریباً ۹۰ سال پیش توسط ورنر هایزنبرگ، یکی از پیشگامان مکانیک کوانتومی، پیش‌بینی شده بود. کار او نشان می‌داد که خلاء کامل واقعاً خالی نیست. در عوض، باید حاوی «ذرات مجازی» باشد که به طور خلاصه ظاهر و ناپدید می‌شوند.

محققان، از جمله دکتر «مارکوس لوئر» از دانشگاه فناوری سوینبرن در استرالیا، با مطالعه یک ستاره مغناطیسی (مگنتار)، نوع نادری از ستاره نوترونی که دارای قوی‌ترین میدان‌های مغناطیسی شناخته شده در جهان است، این راز کوانتومی دیرینه را بررسی کردند.

مشاهدات آنها ممکن است نخستین تشخیص دوشکستی خلاء باشد که در میدان مغناطیسی فوق‌العاده قدرتمند یک مگنتار رخ می‌دهد. در صورت تأیید، نتیجه می‌تواند راه جدیدی برای بررسی جهان کوانتومی به دانشمندان ارائه دهد.

چگونه میدان‌های مغناطیسی شدید می‌توانند نور را تغییر دهند

طبق این نظریه، یک میدان مغناطیسی فوق‌العاده قوی می‌تواند بر دریای ذرات مجازی مرتبط با خلاء تأثیر بگذارد. در این شرایط، انتظار می‌رود ذرات بر نحوه حرکت نور تأثیر بگذارند، آن را به روشی خاص منکسر کنند و دوشکستی خلاء ایجاد کنند.

مگنتارها یا ستاره های مغناطیسی فرصتی نادر برای جستجوی این اثر فراهم می‌کنند؛ زیرا میدان‌های مغناطیسی آنها به اندازه کافی قدرتمند هستند که رفتار کوانتومی پیش‌بینی‌شده را به طور بالقوه قابل مشاهده کنند.

این مشاهدات توسط تلسکوپ پرتو ایکس NICER در ایستگاه فضایی بین‌المللی و موریانگ، تلسکوپ رادیویی پارکس CSIROکه متعلق به آژانس ملی علوم استرالیا است و توسط آن اداره می‌شود، پشتیبانی شد.

مشاهدات رادیویی جمع‌آوری‌شده توسط دکتر لوئر با استفاده از موریانگ و به دنبال آن تجزیه و تحلیل روی ابررایانه Ngarrgu Tindebeek  سوینبرن، به محققان کمک کرد تا نخستین تشخیص مستقیم این پدیده کوانتومی را بررسی کنند.

اگرچه دوشکستی خلاء در دهه ۱۹۳۰ پیش‌بینی شده بود اما دکتر لوئر گفت که دانشمندان هنوز به تشخیص قطعی نرسیده‌اند.

دکتر لوئر گفت: «تشخیص دوشکستی خلاء نیاز به میدان مغناطیسی دارد که بیش از ۱۰۰ میلیون برابر قوی‌تر از هر میدان مغناطیسی است که تاکنون روی زمین ساخته‌ایم. خوشبختانه، طبیعت مگنتارهایی را در اختیار ما قرار داده است که آزمایشگاه‌های کیهانی بی‌نظیری برای جستجوی این اثر هستند».

اگر این تفسیر تأیید شود، نتیجه می‌تواند به فیزیکدانان کمک کند تا چگونگی رفتار نظریه‌های تثبیت‌شده فیزیک کوانتومی را تحت برخی از شدیدترین شرایط موجود در هر کجای جهان آزمایش کنند.

مشاهدات بیشتر و شبیه‌سازی‌های رایانه ای پیشرفته‌تر می‌توانند به تعیین اینکه آیا سیگنال واقعاً از دوشکستی خلاء ناشی می‌شود یا خیر، کمک کنند. این پیشرفت‌ها باید تشخیص امضای کوانتومی پیش‌بینی‌شده را از سایر فرآیندهای فیزیکی که در اطراف مگنتارها اتفاق می‌افتد، برای محققان آسان‌تر کند.

با این داده‌های آینده و شبیه‌سازی‌های به‌روز شده‌، ممکن است بالاخره بتوان تلاشی را که هایزنبرگ تقریباً ۹۰ سال پیش آغاز کرد، تکمیل کنیم.