นักฟิสิกส์ได้ศึกษาวิธีการเปลี่ยนสถานะของสสารไปสู่สภาวะแปลกใหม่ที่เรียกว่า Bose-Einstein condensate เป็นครั้งแรก ซึ่งเป็นของเหลวที่เย็นจัดซึ่งแสดงพฤติกรรมควอนตัมสถานะควอนตัมเดือดปุดๆ อะตอมสองสายหยดจากก้อนเมฆรูบิเดียมเข้าสู่เครื่องตรวจจับ หากอะตอมมาจากฟองสบู่โบส-ไอน์สไตน์เดียวกัน พวกมันจะมีสถานะควอนตัมร่วมกันและแสดงการรบกวนคล้ายคลื่น
พี. ฮิวอี้ จาก E. ALTMAN/SCIENCE
อะตอมในคอนเดนเสทของโบส-ไอน์สไตน์มีลักษณะของควอนตัมแบบองค์รวมที่มีคุณสมบัติเป็นคลื่นในระดับมหภาคและสามารถแสดงรูปแบบการแทรกสอดได้เช่นเดียวกับคลื่นในสระน้ำ เนื่องจากในทางทฤษฎีแล้ว พฤติกรรมของคอนเดนเสทสามารถปรับให้จำลองคุณสมบัติควอนตัมของสถานะอื่นๆ ของสสารได้ นักฟิสิกส์จึงคาดหวังที่จะใช้คอนเดนเสทเพื่อตรวจสอบปรากฏการณ์ที่ไม่เข้าใจ เช่น ตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิสูง
หัวข้อข่าววิทยาศาสตร์ในกล่องจดหมายของคุณ
หัวข้อข่าวและบทสรุปของบทความข่าววิทยาศาสตร์ล่าสุด ส่งถึงกล่องจดหมายอีเมลของคุณทุกวันศุกร์
ที่อยู่อีเมล*
ที่อยู่อีเมลของคุณ
ลงชื่อ
การเปลี่ยนก๊าซให้เป็นคอนเดนเสทของโบส-ไอน์สไตน์นั้นจำเป็นต้องกักไว้ในสนามแม่เหล็กและทำให้เย็นจนเกือบเป็นศูนย์สัมบูรณ์ ทฤษฎีทำนายว่าสถานะใหม่จะไม่ปรากฏขึ้นทันทีทันใด แทนที่จะเป็นเช่นนั้น ฟองอากาศของคอนเดนเสทจะก่อตัวขึ้นและหายไปชั่วขณะ โดยเริ่มขึ้นเหนืออุณหภูมิวิกฤต โดยจะเพิ่มขนาดขึ้นเมื่ออุณหภูมิลดลง ที่อุณหภูมิวิกฤต ฟองอากาศจะรวมตัวกันและระบบทั้งหมดจะกลายเป็นคอนเดนเสท
นักฟิสิกส์ใช้คำว่าวิกฤตกับปรากฏการณ์ที่การเปลี่ยนผ่าน
ในระดับกว้างมีพฤติกรรมแบบค่อยเป็นค่อยไป ตัวอย่างเช่น การทำให้โลหะร้อนเย็นลงในสนามแม่เหล็กจะกลายเป็นแม่เหล็กถาวรในลักษณะเดียวกัน จนถึงขณะนี้ ยังไม่มีใครบันทึกความสำคัญของการเปลี่ยนผ่านของโบส-ไอน์สไตน์ได้อย่างแม่นยำ
ในการทดลองครั้งใหม่ซึ่งอธิบายไว้ในวารสารScienceเมื่อวันที่ 16 มีนาคม นักฟิสิกส์จากสถาบันเทคโนโลยีแห่งสหพันธ์สวิสในซูริกและมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ในอังกฤษได้จำกัดขอบเขตของอะตอมรูบิเดียมของโบส-ไอน์สไตน์ด้วยสนามแม่เหล็กและปล่อยให้มันอุ่นเองตามธรรมชาติ ข้ามอุณหภูมิวิกฤตใน ย้อนกลับ. ทีมงานพยายามอย่างเต็มที่เพื่อป้องกันไม่ให้ความร้อนรั่วไหลเข้าสู่คอนเดนเสทเร็วเกินไป ในการตั้งค่า อุณหภูมิเพิ่มขึ้นเพียง 4 พันล้านเคลวินต่อวินาที
อดีตคืออารัมภบท
ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2465 เราได้กล่าวถึงการค้นพบใหม่ ๆ ที่กำหนดรูปแบบการรับรู้ของนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับโลก นำการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ในวันพรุ่งนี้มาสู่บ้านของคุณโดยสมัครวันนี้
ติดตาม
ในการตรวจสอบคอนเดนเสทในขณะที่มันค่อยๆ เปลี่ยนไปเป็นก๊าซธรรมดาที่อุ่นกว่าอุณหภูมิวิกฤตเล็กน้อย นักฟิสิกส์ได้ปิดสนามแม่เหล็กกักกันที่ความสูงสองระดับภายในคอนเดนเสท อะตอมที่ปลดปล่อยในสถานที่เหล่านั้นตกลงสู่เครื่องตรวจจับแทนที่จะบินออกไปแบบสุ่ม อะตอมมีการเคลื่อนที่น้อยมากจน “ร่วงลงมาเหมือนก้อนหิน” Michael Köhl สมาชิกในทีมซึ่งตอนนี้อยู่ที่เคมบริดจ์กล่าว
ภายในเครื่องตรวจจับ ซึ่งสามารถนับอะตอมเดี่ยวได้ บางครั้งกระแสอะตอมสองกระแสที่ซ้อนทับกันจะรบกวนกันเหมือนคลื่น ตัวอย่างเช่น หักล้างกันจนเครื่องตรวจจับไม่เห็นอะไรเลย สิ่งนั้นจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่ออะตอมมีสถานะควอนตัมเหมือนกัน ดังนั้น พวกมันจึงต้องมาจากภายในฟองคอนเดนเสทเดียวกัน นักฟิสิกส์สามารถประมาณขนาดของฟองสบู่ที่อุณหภูมิที่กำหนดได้โดยการเปลี่ยนระยะห่างระหว่างสถานที่ทดสอบทั้งสองแห่ง
ตามที่คาดไว้ ขนาดดังกล่าวจะหดตัวลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ในอัตราที่สอดคล้องกับสิ่งที่ทราบเกี่ยวกับระบบควอนตัมที่คล้ายคลึงกัน เช่น ฮีเลียมของไหลยิ่งยวด Köhl กล่าว “ผู้คนได้มองไปที่ด้านใดด้านหนึ่งของอุณหภูมิวิกฤติ แต่ไม่ใช่ที่การเปลี่ยนแปลง ด้วยความแม่นยำนี้” เขากล่าวเสริม
“จนถึงตอนนี้ ยังไม่มีใครคิดว่าการทดลองเหล่านี้สามารถใช้วัดพฤติกรรมที่สำคัญได้” ยูจีน เดมเลอร์ แห่งมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดกล่าว เขากล่าวว่าเทคนิคนี้เปิดโอกาสใหม่สำหรับการศึกษาไม่เพียงแต่คอนเดนเสทของโบส-ไอน์สไตน์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงคุณสมบัติทั่วไปของวิกฤตด้วย
Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>> ufaslot888g.com
