Langsung ke konten utama

Fisikawan Rice University Buktikan Teori Mekanisme Kuantum Universal

loading...
bisnis online

(KeSimpulan) Studi atom ultra dingin membuktikan teori tentang mekanisme kuantum universal. Menggunakan atom pada temperatur lebih dingin, fisikawan Rice University telah menyampaikan bukti yang luar biasa teori lama sekitar 40 tahun setelah pertama kali muncul. Dalam sebuah makalah di jurnal Science Express, Tim Rice menawarkan bukti eksperimental untuk universal quantum mechanics yang memungkinkan trio partikel untuk muncul dan muncul kembali pada tingkat energi yang lebih tinggi dalam kemajuan yang tidak terbatas. Ketiganya, sering disebut trimers, bentuk dalam kasus khusus dimana pasangan tidak bisa.

"Ini seperti fenomena yang luar biasa. Ada contoh-contoh, seperti Borromean rings, dimana memiliki ketiga komponen yang sangat penting. Setiap dua dari cincin akan memperlonggar jika yang ketiga dihapus dan trimers ini adalah serupa. Partikel ingin mengikat, tetapi tidak bisa dua. Mereka perlu yang ketiga untuk mewujudkannya," kata ketua tim Randy Hulet, astrofisikawan dan profesor Rice University.

Trimes pertama kali diperkirakan hampir 40 tahun yang lalu oleh fisikawan Vitaly Efimov. Fitur yang paling mencolok dari ramalan Efimov bahwa efek baik universal dan pengulangan. Itu berarti bahwa trimers dapat membentuk apa pun, baik itu sebesar atom atau sekecil quark. Juga berarti bahwa trimers Efimov akan berulang-ulang, atas dan bawah pada skala energi dalam mode bertahap. Efimov, sekarang di University of Washington, bahkan memperkirakan jarak energi dari trimers akan muncul setiap kali ikatan energi meningkat dengan faktor 22,7.

"Banyak orang tidak percaya padanya, sebagian karena fisikawan dapat menangani masalah dua badan dengan cukup baik dan banyak masalah materi cukup baik, tapi ketika ada beberapa objek, seperti tiga badan dalam trimers Efimov akan terlalu banyak variabel," kata Fayez Sarofim, professor dari Rice's Physics and Astronomy.

Hulet menunjukkan, masih belum ada solusi matematis umum yang paling klasik dari semua masalah "tiga-badan", matahari-Bumi-bulan. "Anda dapat melakukan perhitungan numerik tentu saja. Anda dapat menghitung presisi apa yang dikuasai matahari, bumi, dan bulan yang dilakukan relatif terhadap satu sama lain pada waktu tertentu, tetapi anda tidak bisa menulis rumus dalam laporan riset. Tidak ada solusi umum masalah tiga tubuh lainnya," kata professor Sarofim.

Apa yang diajukan oleh Efimov pada tahun 1970 bukanlah solusi umum untuk tiga masalah materi, tetapi hal terbaik berikutnya, hubungan universal yang berlaku untuk setiap partikel tetapi hanya di bawah seperangkat kondisi tertentu. Hulet selama puluhan tahun mencoba menemukan bukti eksperimental Efimov trimers menggunakan partikel nuklir, tetapi mereka menemukan bahwa tidak cukup kuat menarik interaksi antar partikel untuk memenuhi persyaratan yang ditetapkan oleh Efimov.

Tahun 1980-an, fisikawan mulai menggunakan kombinasi laser dan medan magnet untuk menjebak dan memasukkan atom pada suhu ultra dingin. Seperti thermodynamic mendidih digerakkan dari atom, mereka bergerak melambat. Memungkinkan studi fisika atom dengan cara yang baru dan sebagai teknik kelanjutan, fisikawan akhirnya mampu menghapus termodinamika begitu banyak energi dari atom yang terjebak mulai menyatakan efek fisika kuantum.

Efimov trimers adalah salah satu manifestasi dari fisika kuantum, Hulet mengatakan sejumlah kelompok riset di seluruh dunia telah berlomba untuk mempelajari selama beberapa tahun. Trimers Efimov pertama diamati pada 2006 dan set pertama dari dua trimers terhubung diamati pada awal 2009. Dalam eksperimen, Pollack Scott, peneliti postdoktoral dan mahasiswa pascasarjana yang dirancang oleh Dan Dries untuk menguji prediksi Efimov tentang skala universal, gagasan bahwa trimers muncul lagi dan lagi dalam mode bertahap.

Tim menggunakan properti dari atom ultra dingin disebut "Feshbach resonance" untuk menyesuaikan interaksi di antara lithium atom. Ketika mereka memutar ke atas dan ke bawah skala energi, trimers Efimov muncul dan muncul kembali lagi dan lagi. Tim mengkonfirmasi prediksi Efimov yang lain juga dengan menemukan empat tubuh "tetramers" di dekat masing-masing trimer. Secara keseluruhan, Hulet, Pollack dan Dries menemukan 11 tanda bukti yang berbeda trimers dan tetramers, masing-masing tepat di mana Efimov diperkirakan. Penelitian Hulet disponsori oleh National Science Foundation, Office of Naval Research, Keck Foundation dan Welch Foundation.

bisnis online
Ikuti sains dan teknologi terkini di: Laporan Penelitian. Update via: Google+ Twitter Facebook Pinterest YouTube
Kesimpulan.com menerima konten tentang teknologi, sains, lingkungan dan bisnis dari siapa saja. Kami siap untuk publikasi dan press release. Informasi lanjut kunjungi laman ini.

Komentar