Ультрахолодный поворот атомов холодная уловка

В последние годы физики участвовали в гонках, чтобы доказать, что ультрахолодные атомы могут разделить на пары и течь как свободно плавные электроны в сверхпроводнике. Теперь, тонкие водовороты в облаке атомов предоставляют доказательство, положительное, что исследователи достигли той неуловимой цели.

Больше десятилетия физики использовали лазерные лучи и магнитные поля для охлаждения газов атомов к в миллиардных частях градуса абсолютного нуля, производя множество странных квантовых результатов. Атомы некоторых изотопов могут набиться в единственную квантовую волну или «государство», для создания конденсата Боз-Эйнштейна или BEC. Сначала произведенный в 1995, BEC является «супержидкостью», странный квантовый суп, текущий без любого сопротивления и отказывающийся вращаться. Атомы других изотопов не могут сжать в единственное квантовое состояние из-за способа, которым они прядут. Однако физики долго ожидали, что такие атомы могут все еще сформировать супержидкость, несмотря на то, что более сложным способом. Для этого они должны сформировать пары, как электроны делают в сверхпроводнике. Пары объединяются для формирования супержидкости.

Или таким образом, теория идет. Исследователи стремились произвести такую супержидкость, и в прошлом году, они наконец уговорили ультрахолодные атомы в соединение (ScienceNOW, 28 января 2004). Но экспериментаторы не доказали, что соединенный «Конденсат ферми» был супержидкостью.

Чтобы решить исход дела, физики Мартин Цвирлейн, Вольфганг Кеттерле и коллеги в Массачусетском технологическом институте в Кембридже пытались вращать конденсат Ферми лития изотопа 6 путем щекотки его с лазером, очень поскольку можно было бы установить вращение мяча для гольфа путем чистки вокруг его окружности с пером. Если бы литий 6 был обычной жидкостью, облако будет вращаться в целом, как вода в медленно поворачивающемся стакане. Супержидкость сопротивляется обороту, однако, потому что это — квантовая волна, которая может обладать только квантовавшими суммами оборота. Поверните ее контейнер достаточно быстро, и супержидкость допускает один квант оборота в форме крошечного джакузи или вихрь. Станьте быстрее все еще, и вихри распространяются и формируют треугольное множество, которое является тем, что Цвирлейн и Кеттерл наблюдали в облаке атомов, как они сообщают 23 июня по своей природе.

Результаты не оставляют сомнений, что конденсат Ферми является супержидкостью, говорит Рудольф Гримм, экспериментальный физик в университете Инсбрука, Австрия. «Все ждали дымящегося оружия», говорит он, «и там это».

Добавить комментарий