Fiziklər əvvəlcə "bərk" kvant cisimi gördülər

Fiziklər əvvəlcə "bərk" kvant cisimi gördülər
Fiziklər əvvəlcə "bərk" kvant cisimi gördülər
Anonim

Avstriyalı və Amerikalı fiziklər ilk dəfə bir anda 100 milyon atomdan ibarət olan "bərk" kvant cismi, bir şüşə nanohissəcikin fotoşəkilini çəkə bildilər. Bu nailiyyət, tədqiqatçıların məlumatlarına əsaslanaraq Science jurnalında bildirilən kvant mexanikası qanunlarının sərhədlərini əhəmiyyətli dərəcədə genişləndirir.

"Bilirik ki, kvant fizikasının qanunları atomlara və molekullara aiddir, lakin kvant xüsusiyyətlərini nümayiş etdirən bir cismin nə qədər böyük ola biləcəyini bilmirik. Bir nanohissəcik tutub fotonik kristalla əlaqələndirərək belə bir makronu təcrid edə bildik. -obyekt və kvant xüsusiyyətlərini öyrəndi. "Vyana Universitetinin professoru Markus Aspelmeyer və həmkarları tərəfindən bildirildi.

Elm adamları çoxdan maraqlanırlar ki, niyə kvant qarışıqlığı fenomenini müşahidə edə bilmirik - iki və ya daha çox işıq hissəciyinin, atomların və ya digər cisimlərin kvant vəziyyətlərinin qarşılıqlı əlaqəsi, onlardan birinin vəziyyətinin dəyişməsi dərhal vəziyyətə təsir edir. başqalarının, çılpaq gözlə və ya heç olmasa mikroskopla görə biləcəyimiz obyektlərin dünyasında.

Bu gün elm adamları, iki alma və digər görünən cisimlərin, Eynşteynin dediyi kimi, "qəribə əlaqələr" ilə birləşə bilməməsinin səbəbini, sözdə dekoherensiya nəticəsində məhv edildiyini izah edirlər. Bənzər bir şəkildə, tədqiqatçılar, atomlar, molekullar, digər maddə qrupları və ətraf mühitin qüvvələri ilə kvant səviyyəsində cisimlərin qarşılıqlı təsirlərinin nəticələrini adlandırırlar.

Bu məntiqə uyğun olaraq, cisim nə qədər böyükdürsə, ətrafla bir o qədər çox təmasda olur və onu digər hissəciklər və cisimlərlə bağlayan kvant bağları daha sürətli dağılır. Bu düşüncə kvant mexanikasının harada başladığını və bitdiyini, ümumiyyətlə böyük cisimlərin davranışına təsir edib -etmədiyini və kvant mikrokosmusu ilə adi makrokosmos arasında sərhəd tapmağın mümkün olub -olmadığı barədə müzakirələrə səbəb oldu.

Quantum soyuducu

Aspelmeyer və həmkarları, kvant dünyasının sərhədlərini genişləndirmək yolunda böyük bir addım atdılar, nanohissəciklər və bir optik tələ, bir neçə lazer və linzalar dəsti ilə vakuumda maddənin kiçik parçalarını saxlaya və onları yaxın temperaturlara qədər sərinləyə bilərlər. mütləq sıfır.

Optik tələlərin bu xüsusiyyəti, elm adamlarının izah etdiyi kimi, maddənin bütün formalarının kvant xüsusiyyətlərini öyrənmək üçün son dərəcə əhəmiyyətlidir. Bunun səbəbi, bu cür temperaturda atomların, molekulların və hissəciklərin istiliyin təsiri altında xaotik hərəkət etməyi dayandırması və yalnız kvant dünyasının qanunlarının hərəkət etdiyi xüsusi bir vəziyyətə keçməsidir.

Bu, tək atomlar və molekullar, habelə qaz halında olan qruplar üçün əldə etmək üçün kifayət qədər asandır, lakin əvvəllər fiziklər maddənin bərk formalarını bu nöqtəyə qədər soyuda bilmirdilər. Ötən ilin əvvəlində Aspelmeyer və komandası, nanohissəciyin enerjisini itirməyə başladığı, radiasiyasını səpələyən optik tələləri "pompalamaq" üçün istifadə olunan lazerlərin dalğa uzunluğunu seçərək bu problemi həll etdi və bu da onun yavaşlamasına və soyumasına səbəb oldu..

Bu müvəffəqiyyəti əldə edən Avstriyalı və Amerikalı fiziklər, təmiz silisli şüşədən bir nanohissəcik hazırladılar, onu bu qurğuya yerləşdirdilər, mütləq sıfıra yaxın bir temperatura qədər soyudular və kvant xüsusiyyətlərini ölçdülər. Bu ölçmələr onu bir neçə saniyəlik hissələr üçün hazırladığını təsdiqlədi.

Fiziklərin etiraf etdiyi kimi, bu, kvant təcrübələri aparmaq üçün yetərli deyil, amma gələcəkdə lazer radiasiyasında səs -küy səviyyəsini azaltsanız və bütövlükdə tələnin işini yaxşılaşdırsanız, nanohissəcik kvant vəziyyətində qalacaq. təxminən yeddi mikrosaniyə.

Alimlərin fikrincə, bu dəfə cazibə qüvvəsinin hərəkət etdiyi kvant makro obyektin necə "düşdüyünü" müşahidə etmək üçün kifayət edəcək. Bu, qravitasiya dalğalarını öyrənmək və məşhur amerikalı fizik Richard Feynmanın 1957 -ci ildə həyata keçirməyi təklif etdiyi cazibə qüvvəsinin "əlaqəsinin" mahiyyətini ortaya çıxarmaq üçün bir neçə belə hissəcikdən istifadə etməyə imkan verəcəkdir.

Tövsiyə: