Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 22.08.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Найден способ изучить конденсат Бозе-Эйнштейна

Найден способ изучить конденсат Бозе-Эйнштейна

| On 29, Ноя 2013

Исследуемые объекты, составляющие конденсат, являются самыми холодными элементами во Вселенной. Они настолько холодны, а соответственно и хрупки, что даже единственный фотон может незначительно разогреть их, что приведет к разрушению. Это состояние атомов известно как конденсат Бозе-Эйнштейна.

При таких условиях достаточно большое число атомов оказывается в своих минимально возможных квантовых состояниях и квантовые эффекты начинают проявляться на макроскопическом уровне. До сегодняшнего времени не возможно было измерить и, тем более, управлять этим состоянием вещества. Однако физики из Великобритании и Австралии представили способ избавиться от ограничений, накладываемых таким состояние вещества. Атомы повреждаются уже от света, которым их подсвечивают, чтобы изучить, а ученые придумали фильтр, который убирает видимые последствия такого излучения. К тому же, этот фильтр не только удаляет «шумы» от измерений, но может воздействовать и на исходящее излучение фотонов, немного снижая их нагрев.

Так как эта теория была реализована экспериментально, исследователи надеются собрать намного больше информации о конденсате Бозе-Эйнштейна и расширить его использование в фундаментальной науке, например при использовании атомных лазеров для измерения силы тяжести или в моделях черных дыр для изучения излучения Хокинга. В будущем, велика вероятность использования этих технологий в военных целях для обнаружения подводных лодок и подземных бункеров.

«Это похоже на попытку проверить, что лежит в вашем холодильнике, не открывая его двери, чтобы не выпустить холодный воздух», — говорит ведущий автор исследований Майкл Хаш. «Даже самое микроскопическое количество тепла может повлиять на конденсат Бозе-Эйнштейна, и многие современные устройства, способные наблюдать за ним, попросту разрушат его после первого же наблюдения. Эксперименты показали, что конденсат можно наблюдать без пагубного воздействия на него ограниченное количество времени, но наша работа позволит делать это намного дольше, в перспективе — неограниченное время.»

Конденсат Бозе-Эйнштейна

Карта распределения скорости газовых атомов Рубидия. Слева: незадолго до возникновения конденсата Бозе-Эйнштейна; в центре: сразу после возникновения конденсата; справа: после испарения лишнего газа, оставляя практически «чистый» конденсат. Источник: NIST/JILA/CU-Boulder

Поскольку конденсат Бозе-Эйнштейна чрезвычайно холодный, сам по себе он испускает очень мало «шума», таким образом, он идеален для изучения физики атомов. Лучший способ для его измерения — использование нерезонансного света, который имеет тенденцию отскакивать от атомов, вместо того, чтобы поглощаться ими и уходить обратно. Нерезонансный свет имеет совершенно другую длину волны, таким образом, не разрушая конденсат, что облегчает изучение конденсата. У нерезонансного света есть небольшое собственное излучение, кторое может вызвать нагревание конденсата и его разрушение. Таким образом, разработанный фильтр убирает это излучение.

«Мы по существу создали окно, через которое можно изучить самый холодный холодильник в мире. Всматриваясь в него, мы надеемся, что сможем рассмотреть ранее недоступные явления, связанные с конденсатом Бозе-Эйнштейна, и понять область применения этих знаний.

По информации Institute of Physics.

Метки

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google