นักฟิสิกส์ร้อนสำหรับ Ultracold

นักฟิสิกส์ร้อนสำหรับ Ultracold

โมเลกุลจะร้อน พวกเขารูดซิป หมุน และสั่นสะเทือนด้วยการเคลื่อนไหวอันรุนแรง พวกมันกระดุกกระดิกและบิดงอจากด้านในและกระดอนออกมาด้านนอก ถ่ายทอดโครงสร้างและคุณสมบัติทางกายภาพให้กับเกือบทุกอย่างที่มีอยู่ แต่ด้วยการบรรลุอุณหภูมิที่เย็นกว่าใด ๆ ในโลกธรรมชาติ นักฟิสิกส์เกือบจะสามารถหยุดความหนาวเย็นของปีศาจความเร็วเหล่านี้ได้ในก้อนเมฆที่เย็นจัดโดยเลเซอร์ในห้องแล็บของมหาวิทยาลัยไฟรบวร์ก อะตอมของลิเธียมและซีเซียมก่อตัวเป็นโมเลกุลที่จับกันแน่น

อัลตร้าเย็น | ในก้อนเมฆที่เย็นจัดโดยเลเซอร์ในห้องแล็บของมหาวิทยาลัยไฟรบวร์ก 

อะตอมของลิเธียมและซีเซียมก่อตัวเป็นโมเลกุลที่จับกันแน่น

โยฮันเนส ดีเกลมายร์

เข้าสู่การแช่แข็ง | ในการสร้างโมเลกุลที่เย็นจัด นักฟิสิกส์ต้องเกลี้ยกล่อมให้โมเลกุลอยู่ในสถานะพลังงานที่ต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ นั่นคือสถานะพื้น ซึ่งการหมุนภายในและการสั่นสะเทือนจะถูกกำจัดออกไป เทคนิคต่าง ๆ ได้รับการพัฒนาเพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ วิธีหนึ่งที่แสดงไว้ที่นี่ทำให้เชื่องโมเลกุลของโพแทสเซียมและรูบิเดียมที่เย็นจัด

งานวิจัย: KAREN PATTERSON, ศิลปะ: J. KORENBLAT

เช่นเดียวกับศัลยแพทย์ที่ชะลอการเต้นของหัวใจด้วยการบรรจุน้ำแข็งไว้รอบๆ หน้าอกของผู้ป่วย นักฟิสิกส์ได้เกลี้ยกล่อมให้โมเลกุลเข้าสู่สภาวะเย็นจัดซึ่งการเคลื่อนไหวเกือบจะหายไป เช่นเดียวกับศัลยแพทย์ นักวิจัยเหลือตัวอย่างใหม่ที่น่าสนใจและควบคุมได้อย่างประณีตเพื่อสะกิดและแยง ทำให้สามารถทำการทดลองที่เป็นไปไม่ได้กับโมเลกุลร้อนทุกวันที่หมุนและสั่นตามปกติ

เพื่อให้โมเลกุลที่กระวนกระวายใจเหล่านี้คงอยู่ได้ 

อุณหภูมิจะต้องลดลงเหลือประมาณ 350 นาโนเคลวิน ซึ่งสูงกว่าศูนย์สัมบูรณ์เพียงเล็กน้อยและเย็นกว่าความลึกของอวกาศมาก (ประมาณ 3 เคลวิน ซึ่งเย็นกว่าอุณหภูมิห้องประมาณ 300 องศาเซลเซียส)

ขณะนี้นักวิจัยได้ค้นพบวิธีที่จะไปถึงระดับต่ำสุด โดยใช้พัลส์เลเซอร์ที่แม่นยำเพื่อหลอกโมเลกุลให้สูญเสียพลังงานในรูปของแสง เมื่ออุณหภูมิลดลง พลังงานจะถูกดูดออกจากโมเลกุล การทดลองใหม่เหล่านี้ได้สร้างปริมาณโมเลกุลอัลตราโคลด์ที่มีขนาดใหญ่และคงที่เพียงพอต่อการดำเนินการ

รักษาตัวเอง

ลุยเลย! คุณสมควรได้รับข่าววิทยาศาสตร์

ติดตาม

“นี่คือความก้าวหน้า” Matthias Weidemüller นักฟิสิกส์ที่เคยอยู่ที่มหาวิทยาลัยไฟรบวร์กในเยอรมนีและกลุ่มของเขาเพิ่งประสบความสำเร็จในการสร้างโมเลกุลลิเธียม-ซีเซียมที่เย็นมาก “สิ่งที่ขับเคลื่อนสนามทั้งหมดคือการสร้างระบบเย็นพิเศษที่คุณสามารถควบคุมและสังเกตได้”

สิ่งที่กระตุ้นให้นักวิทยาศาสตร์คือศักยภาพของโมเลกุล ultracold ในฐานะเครื่องมือใหม่สำหรับการวิจัย เครื่องมือดังกล่าวสามารถช่วยตอบคำถามเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลแต่ละตัวเมื่อเกิดการชนกัน: ปฏิกิริยาทางเคมีที่เย็นจัดนั้นช้ามากจนนักฟิสิกส์มีเวลามากพอที่จะจับความแตกต่างของปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุล นักวิจัยสามารถใช้ประโยชน์จากโครงตาข่ายของโมเลกุลที่ถูกแช่แข็งและติดอยู่ เพื่อสำรวจการประยุกต์ใช้กลศาสตร์ควอนตัมในการจัดเก็บและส่งข้อมูล และโดยพื้นฐานแล้ว โมเลกุลที่เย็นจัดเป็นพิเศษอาจช่วยให้นักฟิสิกส์สามารถค้นพบขั้นตอนใหม่ๆ ของสสารได้ เช่น ของเหลวยวดยิ่งชนิดหนึ่งที่โมเลกุลทำหน้าที่ข้ามช่วงยาวเพื่อมีอิทธิพลต่อกันและกันในระบบที่ไร้แรงเสียดทาน

การจัดหาโมเลกุล ultracold ใหม่จำนวนมากได้กระแทกนักฟิสิกส์ให้อยู่ในสถานะตื่นเต้นของพลังงานสูง Paul Julienne นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีจาก National Institute of Standards and Technology ในเมืองเกเธอร์สเบิร์ก รัฐแมริแลนด์ กล่าวว่า “มีรายละเอียดมากมายมหาศาลและเต็มไปด้วยฟิสิกส์ที่ต้องสำรวจ”

Credit : ribeha.net
longchampoutletsaleonline.net
arcadecrafting.com
fofan.org
alyandajfans.com
halo50k.com
newcoachfactory.com
fascistgaming.net
shamsifard.com
authenticnationalspro.com
infamousclan.net
synergyfactor.net