Kvantosakeste ebatavaline käitumine uues katses

Kvantosakeste ebatavaline käitumine uues katses

Füüsikud on näidanud, et vajatakse vaid 7 kvantosakest, et nad käituksid nii, nagu oleksid nad sukeldatud miljardi rahvahulga. Suures ulatuses läbib aine läbi erinevate transformatsioonide, mida nimetatakse faasiülekanneteks, kus (näiteks) vesi liigub jääle või aurule. Teadlased on harjunud nägema selliseid asju suurtes molekulmassides, kuid mitte kunagi sellises väike klastris.

Uues uuringus jälgisid teadlased faasisiirdeid süsteemides, mida esindavad seitse valgusosakest (fotonid), mis omandasid eksootilise füüsilise seisundi - Bose-Einsteini kondensaadi (BCE). Tegemist on füüsilise olekuga, mis saavutatakse materjali abil ultroldi temperatuuris, kus osakesed hakkavad segunema ja toimima ühtselt.

Kuna fotoonid on valguse paketid, on need loodud energiast, mitte tähtsusest, mis muudab faasi muutmise imelikuks. Kuid 2010. aastal olid Saksa teadlased suutelised näitama, et valgusosakesed, mis on võimelised käituma nagu CBA. Fotonite püüdmiseks lõid teadlased väikese peegelkaamera ja täitis selle värvilise värviga. Kui heledad osakesed kukkusid värvaineosakestesse, siis viimane neelas esimese ja uuesti välja. Seetõttu võtsid fotoonid kaamera ümber liikumiseks rohkem aega, mis tegelikult neid aeglustas. Selle tulemusena sai kaamera ruumi, kus teadlased said teha fotoneid aeglaselt ja panna neid vahemaad. Selle tulemusena oli ilmne, kuidas fotoonid hakkavad CBE-ga kokku puutuma ja näitama. Hiljutises eksperimendis soovis meeskond teada saada, milline on selliste toimingute jaoks vajalike fotonite minimaalne arv. Peene laseriga pumbati nad fotonid sarnaselt täidetud värvi peegli lõksu ükshaaval ja täheldasid segu käitumist. Selgus, et CBE moodustamiseks piisab keskmiselt 7 fotonist. See madal künnis on vajalik faasi ülemineku alguse määramiseks.

Teadlased on täheldanud mõningaid erinevusi mikro-CBA-s seoses faaside üleminekuga suurema arvu osakestega. Kui jää kuumeneb rohkem kui sulamistemperatuur, tundub, et see läheb koheselt tahkest kuni vedelasse vormi. Kuid ainult 7 fotoni osalusel viiakse see protsess läbi järk-järgult.

Kommentaarid (0)
Otsing