Вещи, отражающие друг друга, переместятся обособленно при разрешении им, правильно? Не всегда. Физики показали, что в искусственном «кристалле света», два атома, отодвигающие друг друга, могут застрять вместе как неотделимая пара, как горькие супруги, заманенные в ловушку в несчастном браке. Подобные эксперименты могли бы помочь объяснить высокотемпературную сверхпроводимость и другие явления в реальных кристаллах, и исследователи говорят, что искусственные кристаллы могут держать собственные неожиданности.
Открытие является последней причудой, которая появится, когда физики охлаждают газы к одной миллионной градуса. Благодаря квантовой механике ультрахолодные атомы ведут себя странно. Например, определенные типы атомов могут набиться в единственную квантовую волну в процессе по имени уплотнение Боз-Эйнштейна, приводящее к вопросу со свойствами, подобными лазерному свету.
Экспериментаторы могут также загрузить ультрахолодные атомы в «оптические решетки», образцы лазерного света, напоминающие организованные меры ионов в кристалле. Перелет атомов от пятна до пятна очень как электроны перемещается от иона до иона в кристалле.
Но атомы рубидия в решетке могут застрять вместе даже при том, что они отражают друг друга, сообщите о Клаусе Винклере, Джоханнсе Хекере Деншлэге и коллегах в университете Инсбрука в Австрии. Физики применили магнитное поле, заставившее атомы формировать молекулы с двумя атомами в ярких пятнах, сообщают они на этой неделе по своей природе. Они тогда удалили область, и к их удивлению атомы продолжали прыгать от пятна до пятна в парах, даже при том, что они теперь прижались сильно друг к другу.Для выяснения, что продолжается экспериментаторы консультировались с Питером Золлером и другими теоретиками в Инсбруке.
Они объяснили, что отвращение между соединенными атомами дает им избыточную энергию, как будто они были связаны к сжатой весне. Если бы атомы отделились, то та энергия вошла бы в их движение. Но в решетке, атомы могут переместиться с энергиями только в определенных диапазонах или «полосах», как электроны в кристалле делают.
Если бы интервал и яркость лазерных пятен настраиваются просто право, отделенные атомы имели бы энергии, падающие между полосами, говорит Деншлэг. Это запрещается, таким образом, они остаются объединенными.
«Если что-то хочет распасться, этому нужно государство для распада в», объясняет Вольфганг Кеттерле, экспериментатор в Массачусетском технологическом институте в Кембридже. Испытывая недостаток в таком государстве, у пар атомов нет выбора, кроме как остаться вместе.
Джейсон Хо, теоретик в Университете штата Огайо в Колумбусе, говорит, что результат мог привести к еще более странным вещам, если возможно «уплотнить» пары в единственную квантовую волну.