Вперше виявлена ??квантова вібрація в великому об'єкті
Нічто у нашому світі не перебуває у стані абсолютного спокою. Навіть при абсолютному нулі, коли термальні коливання матерії заморожені, частинки продовжують квантово вібрувати. Це тонке тремтіння було виявлено в маленькому кремнієвому бруску, який став першим твердим об'єктом, продемонструвавши квантові коливання.
Етот феномен, названий нульовими коливаннями, є наслідком принципу невизначеності Гейзенберга, який свідчить, що чим більше відомо про місцезнаходження частинки в даний момент часу, тим менше відомо про швидкість і напрям її руху, і навпаки. До сьогоднішнього дня, нульова енергія спостерігалася безпосередньо в одиничних атомах або в невеликій кількості частинок.
В новому експерименті застосовувався кремнієвий брусок, розміром 12 мікрометрів в довжину і менш мікрометра в ширину. Оскар Пейнтер з Каліфорнійського технологічного інституту в Пасадені спільно з колегами, охолодив брусок практично до абсолютного нуля, після чого використовував лазер, щоб виявити ознаки його руху.
Некоторие фотони цього лазера отримали зсув енергії після того, як стикнулися з вібруючим бруском. Звичайні термічні коливання здатні як збільшувати, так і зменшувати енергію фотона, але все інакше у випадку з квантовими коливаннями. Оскільки це найменше з можливих енергетичних станів, воно здатне тільки поглинати енергію. Група Пейнтера виявила, що відбите світло перебував на більш низькому енергетичному рівні, що є явною ознакою квантових коливань.
Данная робота стала першою, в якій вдалося продемонструвати дуже дивна поведінка нульових флуктуацій. А саме: в цьому стані, речовина здатна тільки поглинати енергію. У класичних системах, ймовірність поглинання і випускання енергії однакова.
Одін з учасників групи прокоментував: "Ми продемонстрували причину, по якій макроскопічні (мільярди атомів) об'єкти не можуть бути охолоджені до абсолютного нуля. На якомусь етапі ви впираєтеся в межа, далі якого речовина здатна виключно на поглинання енергії і не здатне віддавати її. І якщо воно тільки поглинає енергію, то це унеможливлює його подальше охолодження. У цьому і полягає феномен квантового коливання. Подібні експерименти проводилися і раніше, але в масштабах декількох атомів: нічого досить великого, видимого в мікроскоп (на відміну від нашого експерименту) ".
Орігінал (на англ. Мовою): Newscientist
Еще из категории технологии:
- Обычный кристалл оказался идеальным материалом для технологий на сверхнизких температурах
- Учёные научились превращать снимки атомно-силового микроскопа в точные 3D-модели движений белков
- Учёные создали уникальный гидрогель для «неклонируемых» меток безопасности
- Роботы нового поколения: в Caltech создали систему, которая может ходить, ездить и летать
- Учёные создали 3D-печатные материалы, которые полностью гасят вибрации
- Квантовые кристаллы: как учёные из Оберна открыли путь к новой технологической революции
- Телескоп «Джеймс Уэбб» показал рождение тысяч новых звёзд в «Омара»
- GE Aerospace испытала гиперзвуковой двигатель без движущихся частей
Последние комментарии
Рассылка топовых новостей
Читательский топ
- Против Дарвина: ученые обнаружили, что черви «переписали» свою ДНК, чтобы выжить на суше
- Гипергравитация повышает продуктивность мха: японские учёные нашли ген, отвечающий за адаптацию
- Древние зубы раскрыли тайну: люди жевали психоактивные орехи бетеля уже 4 000 лет назад
- Полиненасыщенные жирные кислоты помогают обратить возрастное ухудшение зрения
- Сокращение финансирования mRNA-вакцин в США: учёные предупреждают о риске для национальной безопасности и здоровья нации
- Исследователи из Германии обнаружили важную особенность в мозге людей, страдающих депрессией
- Тропический шторм «Мелисса» угрожает Карибам: островам грозят проливные дожди и наводнения

Комментариев нет. Будьте первым!