Οι φυσικοί δημιουργούν μονοδιάστατο αέριο από το φως, επιτυγχάνοντας παράξενη κβαντική κατάσταση.

This post has already been read 28 times!

Οι φυσικοί κατάφεραν να μετατρέψουν τα φωτόνια σε αυτό που περιγράφουν ως «εξωτική κατάσταση ύλης» – ένα μονοδιάστατο αέριο. Αυτό το πέτυχαν περιορίζοντας τα φωτόνια σε έναν μικροσκοπικό χώρο και ψύχοντάς τα. Το αποτέλεσμα ήταν εκπληκτικό.

Η ομάδα φυσικών από τα Πανεπιστήμια της Βόννης και του Kaiserslautern-Landau χρησιμοποίησε την αναλογία μιας αυλακωτής ροής νερού σε στενό αγωγό για να εξηγήσει το φαινόμενο. Δημιούργησαν «μικροσκοπικά αυλάκια» που περιόρισαν το φως σε μια μονοδιάστατη πορεία. Χρησιμοποιώντας μια δεξαμενή με βαφή και λέιζερ, τα φωτόνια αλληλεπιδρούσαν με τα μόρια της βαφής, ώσπου συμπυκνώθηκαν σε αέριο φωτονίων.

Το κρίσιμο σημείο ήταν ότι η διαστατικότητα αυτού του φωτονικού αερίου μπορούσε να ρυθμιστεί περαιτέρω. Εφαρμόζοντας διαφανείς πολυμερείς προβολές στις επιφάνειες του δοχείου, οι επιστήμονες παγίδευσαν τα φωτόνια σε μία ή δύο διαστάσεις. Καθώς το «αυλάκι» γινόταν στενότερο, το αέριο συμπεριφερόταν πιο μονοδιάστατα.

Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι οι κανόνες που διέπουν αυτές τις εξωτικές καταστάσεις ύλης διαφέρουν από τα συμβατικά δισδιάστατα αέρια φωτονίων, με τις θερμικές διακυμάνσεις να παίζουν καθοριστικό ρόλο στη μονοδιάστατη συμπεριφορά. Αυτές οι διακυμάνσεις είναι αρκετά μικρές στις δύο διαστάσεις, αλλά σε μία διάσταση μπορούν να προκαλέσουν έντονες αλλαγές.

Η μελέτη τους δεν παραβιάζει τους νόμους της κβαντικής φυσικής, αλλά τα μονοδιάστατα φωτονικά αέρια δεν φαίνεται να έχουν ένα ακριβές σημείο συμπύκνωσης. Οι ερευνητές σκοπεύουν να εμβαθύνουν περαιτέρω σε αυτά τα φαινόμενα και να ανακαλύψουν νέες εφαρμογές αξιοποιώντας «κβαντικά οπτικά φαινόμενα».

UltraGreek.com

Aναδημοσίευση