Впервые обнаружена квантовая вибрация в крупном объекте
![Впервые обнаружена квантовая вибрация в крупном объекте Впервые обнаружена квантовая вибрация в крупном объекте](https://globalscience.ru/pictures/20207_2379.jpg)
Ничто в нашем мире не находится в состоянии абсолютного покоя. Даже при абсолютном нуле, когда термальные колебания материи заморожены, частички продолжают квантово вибрировать. Это тонкое дрожание было обнаружено в маленьком кремниевом бруске, который стал первым твердым объектом, продемонстрировавшем квантовые колебания.
Этот феномен, названный нулевыми колебаниями, является следствием принципа неопределенности Гейзенберга, который гласит, что чем больше известно о местоположении частицы в данный момент времени, тем меньше известно о скорости и направлении ее движения, и наоборот. До сегодняшнего дня, нулевая энергия наблюдалась напрямую в единичных атомах или в небольшом количестве частиц.
В новом эксперименте применялся кремниевый брусок, размером 12 микрометров в длину и менее микрометра в ширину. Оскар Пейнтер из Калифорнийского технологического института в Пасадене совместно с коллегами, охладил брусок практически до абсолютного нуля, после чего использовал лазер, чтобы обнаружить признаки его движения.
Некоторые фотоны этого лазера получили сдвиг энергии после того, как соприкоснулись с вибрирующим бруском. Обыкновенные термические колебания способны как увеличивать, так и уменьшать энергию фотона, но все обстоит иначе в случае с квантовыми колебаниями. Поскольку это наименьшее из возможных энергетических состояний, оно способно только поглощать энергию. Группа Пейнтера обнаружила, что отраженный свет находился на более низком энергетическом уровне, что является явным признаком квантовых колебаний.
Данная работа стала первой, в которой удалось продемонстрировать очень странное поведение нулевых флуктуаций. А именно: в этом состоянии, вещество способно только поглощать энергию. В классических системах, вероятность поглощения и испускания энергии одинакова.
Один из участников группы прокомментировал: "Мы продемонстрировали причину, по которой макроскопические (миллиарды атомов) объекты не могут быть охлаждены до абсолютного нуля. На каком-то этапе вы упираетесь в предел, дальше которого вещество способно исключительно на поглощение энергии и не способно отдавать ее. И если оно только поглощает энергию, то это делает невозможным его дальнейшее охлаждение. В этом и заключается феномен квантового колебания. Подобные эксперименты проводились и раньше, но в масштабах нескольких атомов: ничего достаточно крупного, видимого в микроскоп (в отличие от нашего эксперимента)".
Оригинал (на англ. языке): Newscientist
С этим материалом еще читают:
Паук является вторым существом самым чувствительным к вибрации
![](https://globalscience.ru/pictures/small/19852_2028.jpg)
Вселенная является голограммой
![](https://globalscience.ru/pictures/small/23055_5244.jpg)
Квантовая механика стала видна невооруженным глазом
![](https://globalscience.ru/pictures/small/20129_2299.jpg)
Еще из категории технологии:
- Новая и улучшенная камера, вдохновленная человеческим глазом
- Машинное обучение может помочь ответить на давние астрофизические вопросы
- Ученые связывают износ двигателей самолетов с попаданием пыли в крупных аэропортах
- Цемент, вдохновленный раковинами, стал в 19 раз гибче благодаря «спроектированным дефектам»
- Самый длинный в Северной Америке вантовый мост соединяет США и Канаду
- Твердотельная батарея от американского производителя достигла нового рубежа
- Билл Гейтс закладывает первый камень для нового поколения ядерных реакторов в США
- Новые открытия освещают поиски ценных "зеленых" металлов
Последние комментарии
Рассылка топовых новостей
Читательский топ
- Астрономы находят доказательства того, что голубые сверхгиганты могут образовываться в результате слияния двух звезд
- Признаки жизни обнаружины в единственном ледяном зерне, выброшенном с экстерральных лун, показывает экспериментальная установка
- За пределами клонирования: использование мощи виртуального квантового вещания
- Новые открытия освещают поиски ценных "зеленых" металлов
- Ровер NASA Perseverance исследует древнюю реку на Марсе
- Билл Гейтс закладывает первый камень для нового поколения ядерных реакторов в США
- Самый длинный в Северной Америке вантовый мост соединяет США и Канаду
Комментариев нет. Будьте первым!