کلید رشد دمای اقیانوس‌ها: مکانیزم کوانتوم چیست؟

توضیحات جدید فیزیک کوانتومی درباره افزایش دما در اقیانوس‌ها

یک دانشمند استرالیایی اعلام کرده است که نرخ‌های فزاینده جذب حرارت توسط اقیانوس‌ها که با مدل‌های کنونی اقلیمی همخوانی ندارند، اکنون می‌توانند با استفاده از فیزیک کوانتومی توضیح داده شوند. در مقاله‌ای که به‌تازگی در مجله ارتباطات فیزیک منتشر شده، پروفسور بازنشسته فیزیک کاربردی در دانشگاه فناوری سیدنی (UTS) جف اسمیت یک “پارادایم فیزیک حرارتی کوانتومی” جدید را برای درک بهتر تأثیر گرمایش جهانی بر اقیانوس‌ها و به تبع آن بر اقلیم و آب و هوا ارائه کرده است.

پروفسور اسمیت گفت که داده‌های جمع‌آوری شده در طول ۷۰ سال گذشته نشان‌دهنده افزایش شتابان دماهای اقیانوس‌ها و انرژی کل ذخیره شده در آن‌ها است. او اشاره کرد که جهان در اوایل امسال به یک “نقطه عطف نگران‌کننده” رسید؛ به‌طوری‌که دمای متوسط سطح دریا به میزان ۲۱.۱ درجه سانتی‌گراد ثبت شده است.

او افزود: “مدل‌های علمی کنونی در شرایطی که گازهای گلخانه‌ای در جو به طور مداوم در حال افزایش هستند، این شتاب تهدیدآمیز را پیش‌بینی نمی‌کنند.” پروفسور اسمیت ادامه داد: “راه‌حل این معما این است که انرژی ذخیره شده در اقیانوس‌ها ترکیبی از حرارت و انرژی است که منبع اطلاعات طبیعت درباره خواص مواد است.”

نقش انرژی غیرحرارتی در افزایش دمای اقیانوس‌ها

زمانی که آب اقیانوس‌ها به وسیله تابش خورشید و آسمان گرم می‌شود، این آب انرژی را نه تنها به صورت حرارت، بلکه به شکل جفت‌های هیبریدی فوتون که به مولکول‌های آب نوسانی متصل هستند، ذخیره می‌کند. این جفت‌ها یک شکل طبیعی از اطلاعات کوانتومی هستند که با اطلاعاتی که پژوهشگران در توسعه محاسبات کوانتومی دنبال می‌کنند، متفاوت است. این ذخیره اضافی انرژی همواره وجود داشته و به پایداری حرارتی اقیانوس‌ها قبل از سال ۱۹۶۰ کمک کرده است.

اما اکنون، متوسط حرارتی که هر شب از گرمای روزانه آزاد می‌شود، دیگر پایدار نیست، زیرا ورودی حرارت اضافی از جو زمین هر دو شکل انرژی ذخیره‌شده را افزایش می‌دهد. پروفسور اسمیت گفت که نقش ظاهری انرژی غیرحرارتی در تسریع دماهای اقیانوس اکنون باید در مدل‌های اقلیمی لحاظ شود. مدل‌های کنونی ما برای پاسخ‌های حرارتی سیستم‌های طبیعی و ساخته‌شده در فضای باز ممکن است نیاز به اصلاح داشته باشند تا راحتی بیشتری را تامین کرده، مصرف انرژی کمتری داشته و سلامت بهتر انسان، گیاهان و حیوانات را در یک اقلیم گرم‌تر فراهم کنند.

در نهایت، پروفسور اسمیت تأکید کرد که تنها راه برای کند کردن و سپس متوقف کردن تسریع نگران‌کننده دما، قطع افزایش گازهای گلخانه‌ای در جو است.