การอัพเกรดกล้องโทรทรรศน์ขั้นสูงสุดนั้นอยู่ห่างจากกลุ่มดาวประติมากรประมาณ 3.5 พันล้านปีแสง
Abell 2744 (ด้านล่าง) เป็นกระจุกกาแลคซีที่มีมวลมหาศาล – เทียบเท่ากับดวงอาทิตย์ 2 พันล้านล้านดวง – เปลี่ยนเป็นเลนส์โน้มถ่วงที่โค้งงอและขยายแสงจากวัตถุที่อยู่ไกลออกไป ผลกระทบนี้ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถมองดูในอวกาศได้ไกลกว่ากล้องโทรทรรศน์ใด ๆ ที่สามารถทำได้โดยลำพัง จากการศึกษาภาพของดาราจักรอันไกลโพ้นที่เปิดเผยโดย Abell 2744 นักวิจัยได้สร้างแผนที่ (ด้านบน) ที่แสดงแผนภูมิวิธีที่เลนส์คอสมิกจัดการกับแสงจากด้านไกลของจักรวาล
แผนที่ครอบคลุมพื้นที่ด้านข้างเพียง 3 ล้านปีแสง
พื้นที่ที่เป็นสีแดงจะขยายแสงอย่างแรงที่สุด สูงสุด 30 เท่า; บริเวณสีน้ำเงินมีการขยายสัญญาณน้อยลง เส้นขอบสีเทาติดตามทิศทางซึ่งภาพของกาแลคซีที่อยู่ห่างไกลออกไป เนื่องจากความสามารถในการส่องเลนส์ขึ้นอยู่กับมวลของกระจุกดาว แผนที่ยังแสดงแผนภูมิการกระจายของดาว ก๊าซ และสสารมืดที่มองไม่เห็นนักฟิสิกส์ Xin Wang จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตาบาร์บารา และเพื่อนร่วมงานรายงานออนไลน์วันที่ 9 เมษายนที่ arXiv.org
Abell 2744 ได้พิสูจน์คุณค่าของมันแล้ว กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลซึ่งได้รับความช่วยเหลือจากแรงโน้มถ่วงของกระจุกดาวล่าสุดได้สอดแนมหนึ่งในดาราจักรที่อยู่ห่างไกลที่สุดที่รู้จัก สำเนาที่มีการขยายภาพสูงของหยดสีแดงที่ไม่เด่นจำนวน 3 ชุดแสดงกาแล็กซีที่เรดชิฟต์ที่ 9.8 ซึ่งสอดคล้องกับเวลาที่เอกภพมีอายุเพียง 500 ล้านปี หรือเกือบ 9 พันล้านปีก่อนที่โลกจะมี
ในขณะที่ความก้าวหน้าในพลังการประมวลผลได้ผลักดันให้วงการนี้ก้าวไปข้างหน้า การเป็นหุ้นส่วนระหว่างนักทดลองเช่น Bao และนักทฤษฎีเช่น Hachmann และ Aspuru-Guzik ก็มีความสำคัญเช่นกัน นักทดลองยังคงมีความไม่เต็มใจที่เข้าใจได้อยู่บ้าง
การสร้างและทดสอบโมเลกุลนั้นต้องใช้เวลามาก ดังนั้นวิธีการโอบกอดที่จะค้นพบสารประกอบที่มีความแตกต่าง
อย่างมากจากสารที่มีประวัติที่พิสูจน์แล้วอาจเป็นเรื่องยาก Geoff Hutchison นักเคมีด้านวัสดุแห่งมหาวิทยาลัย Pittsburgh กล่าว การใช้เวลาและเงินไปกับแนวคิดที่ขัดกับสัญชาตญาณเป็นการขายที่ยาก
การสอนมุมมองควอนตัม
นักเคมี Geoff Hutchison และ Daniel Lambrecht จากมหาวิทยาลัย Pittsburgh ได้เปิดตัว Pitt Quantum Repository เพื่อส่งเสริมให้นักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ยอมรับแนวทางควอนตัมในด้านเคมี นักเรียน ครู หรือนักเคมีจากทุกที่ จะสามารถค้นหาฐานข้อมูลบนเว็บของการคำนวณควอนตัมของโมเลกุลบนแท็บเล็ตหรือโทรศัพท์มือถือ ในขั้นต้น ฐานข้อมูลจะมีสารประกอบที่มีความสำคัญทางยาหรือทางพิษวิทยาประมาณ 64,000 ชนิด และจะเน้นที่โมเลกุลที่แตกต่างกันในแต่ละสัปดาห์ โดยจะแสดงผลลัพธ์สำหรับการคำนวณเคมีควอนตัมต่างๆ สำหรับแต่ละโมเลกุล เพื่อให้ผู้ใช้สามารถเปรียบเทียบความถูกต้องและต้นทุนในการคำนวณของวิธีการต่างๆ ในที่สุด แทนที่จะแสดงโมเลกุลในรูปแบบลูกบอลและแท่งแบบดั้งเดิม พื้นที่เก็บข้อมูลจะแสดงโมเลกุลเป็นสิ่งมีชีวิตควอนตัม อิเล็กตรอนจะแสดงเป็นเมฆแห่งความน่าจะเป็น — Rachel Ehrenberg
ฮัทชิสันต้องเผชิญกับการต่อต้านดังกล่าว ห้องปฏิบัติการของเขาได้พัฒนาอัลกอริธึมการเรียนรู้ด้วยเครื่องเพื่อระบุสารประกอบที่มีแนวโน้มว่าจะใช้ในเซลล์แสงอาทิตย์ วิธีการดั้งเดิมมองหาส่วนผสมของวัสดุที่เป็นผู้บริจาคอิเล็กตรอนและตัวรับอิเล็กตรอน ไม่มีนักเคมีสังเคราะห์คนใดมาเคาะประตูบ้านของฮัทชิสัน กระตือรือร้นที่จะสร้างสารประกอบเหล่านี้ แม้ว่าลักษณะของพวกมันจะแนะนำว่าพวกมันจะเปลี่ยนแสงแดดเป็นไฟฟ้าได้ดี “จริง ๆ แล้วมันเป็นเรื่องสมเหตุสมผลจากมุมมองของควอนตัม” ฮัทชิสันผู้รายงานงานในวารสาร Journal of Physical Chemistry Lettersในปี 2013 กล่าว “แต่มันไม่ใช่กลยุทธ์ที่ชัดเจนสำหรับผู้คน” เขายังไม่ได้ชักชวนให้ใครทำสารประกอบ
ส่วนหนึ่งของความยากลำบากไม่ใช่ความท้าทายในการคำนวณ แต่เป็นความท้าทายของมนุษย์ แม้ว่าความรู้ดั้งเดิมของมนุษย์จากนักเคมีเชิงทดลองจะมีความจำเป็น แต่ก็ทำให้ข้อมูลที่สร้างโดยคอมพิวเตอร์สมบูรณ์ยิ่งขึ้น แต่ก็สามารถจำกัดตัวเลือกได้ คำมั่นสัญญาที่แท้จริงของเคมีควอนตัมเชิงคำนวณช่วยให้นักเคมีสามารถเอาชนะอคติของมนุษย์ได้ ทำให้สามารถค้นพบโมเลกุลที่อาจทำให้รู้สึกเย็นชาหรือไม่มีใครสังเกตเห็น การสนับสนุนจากรัฐบาลกำลังพยายามช่วยเหลือ: โครงการ Materials Genome Initiative ซึ่งประธานาธิบดีโอบามาเปิดตัวในปี 2554 มีเป้าหมายเพื่อเร่งการค้นพบวัสดุใหม่ที่มีผล เป้าหมายสี่ประการ ได้แก่ การนำ “การเปลี่ยนแปลงวัฒนธรรมในการวิจัยวัสดุเพื่อส่งเสริมและอำนวยความสะดวกในแนวทางแบบบูรณาการของทีม” และ “การรวมการทดลอง การคำนวณ และทฤษฎี”
การเปลี่ยนแปลงวัฒนธรรมดังกล่าวเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการสร้างคำมั่นสัญญาของเคมีควอนตัมอย่างแท้จริง แม้ว่าการสำรวจธรรมชาติพื้นฐานของโมเลกุลจะเป็นงานที่น่ากลัว แต่ก็ยากพอๆ กันที่จะจินตนาการว่าวัสดุที่ยังไม่ถูกค้นพบจะเปลี่ยนโลกได้อย่างไร: ตึกระฟ้าที่สร้างจากวัสดุน้ำหนักเบาที่ยังไม่เป็นที่รู้จักมากกว่าเหล็ก เสื้อผ้าอัจฉริยะที่ช่วยให้ร่างกายเย็นสบายในสภาพอากาศอบอุ่น ,เชื้อเพลิงจากแหล่งสะอาดเช่นน้ำ. ความทะเยอทะยานเหล่านี้อาจเป็นไปได้หากนักทฤษฎี นักทดลอง หน่วยงานด้านเงินทุน และอุตสาหกรรมสามารถผลักดันขอบเขตเคมีต่อไปได้ อย่างน้อยโอกาสของความสำเร็จก็ดีพอๆ กับความเป็นไปได้ที่จะพบมนุษย์ต่างดาว
credit : superverygood.com stephysweetbakes.com titanschronicle.com seminariodeportividad.com gunsun8575.com mafio-weed.com pimentacomdende.com nextdayshippingpharmacy.com proextendernextday.com sweetdivascakes.com
