• شنبه / ۳ اسفند ۱۳۹۸ / ۱۶:۴۰
  • دسته‌بندی: علم و فناوری جهان
  • کد خبر: 98120302262
  • خبرنگار : 71589

به همت ۲ فیزیکدان دانشگاه "اوتاگو" انجام شد

رصد رفتار یک اتم در حالت تعلیق برای نخستین بار

رصد رفتار یک اتم در حالت تعلیق برای نخستین بار

دو فیزیکدان دانشکده فیزیک دانشگاه "اوتاگو" موفق شدند در یک پیشرفت مهم و اساسی برای فیزیک کوانتومی، برای نخستین بار رفتار و برهم‌کنش‌های تک اتم‌ها را که تاکنون میسر نبود، مشاهده کنند.

به گزارش ایسنا و به نقل از آی‌ای، این یک لحظه بزرگ برای فیزیک کوانتومی است. دو فیزیکدان دانشگاه اوتاگو(Otago) در نیوزلند موفق به گرفتن اتم‌های تکی شده و برهم کنش‌های اتمی دیده نشده آنها را مشاهده کردند.

این نخستین بار در دنیای فیزیک است که این کار انجام می‌شود و می‌تواند تأثیر زیادی بر فناوری‌های کوانتومی آینده بگذارد، چیزی که می‌تواند برای آینده جامعه بشری تاثیرگذار باشد.

برای نگه داشتن یک اتم، فیزیکدانان مجبور بودند از تجهیزات کامل و متعددی استفاده کنند. لیزر، آینه، محفظه خلاء و همچنین میکروسکوپ از ابزار لازم برای این کار است که باید زمان، انرژی، صبر و تخصص را نیز در نظر گرفت.

تاکنون رفتار اتم‌ها فقط به شکل چندتایی مشاهده شده بود. این آزمایش بینشی از دنیای دیده نشده و میکروسکوپی اتم‌ها را ارائه داد.

روش دانشمندان دانشگاه اوتاگو شامل به دام انداختن و سرد کردن تک به تک سه اتم تا دمای حدود یک میلیونیوم کلوین با استفاده از پرتوهای لیزر بسیار متمرکز در یک محفظه خلاء به اندازه یک توستر است.

"میکل اندرسن" از دانشکده فیزیک دانشگاه اوتاگو گفت: ما تله‌ها را برای اتم‌ها به آرامی ترکیب می‌کنیم تا برهم کنش‌های کنترل شده را اندازه بگیریم.

"ماروین ویلند" دانشجوی فوق دکترای این دانشکده ادامه داد: با کار در این سطح مولکولی، اکنون می‌دانیم که چگونه اتم‌ها با یکدیگر برخورد می‌کنند و واکنش می‌دهند. با این توسعه، این روش می‌تواند راهی برای ساخت و کنترل مولکول‌های ساده از مواد شیمیایی خاص باز کند.

این دو فیزیکدان معتقدند که تحقیقات آنها در توسعه آینده فناوری‌های کوانتومی و توسعه رایانه‌های مدرن و اینترنت مفید خواهد بود.

"اندرسن" گفت: تحقیقات روی مقیاس‌های کوچک‌تر باعث شده است که بیشترین پیشرفت‌های فناوری در دهه‌های گذشته انجام شود. به عنوان مثال دلیل این که تلفن‌های همراه امروزی نسبت به ابررایانه‌های دهه ۱۹۸۰ قدرت محاسباتی بیشتری دارند، همین است.

وی با بیان اینکه تحقیقات ما تلاش می‌کند تا راه را برای توسعه در کوچکترین مقیاس ممکن، یعنی مقیاس اتمی باز کند، گفت: هیجان زده هستم که می‌بینم که چگونه کشفیات ما در آینده بر پیشرفت‌های فناوری تأثیر خواهد گذاشت.

فیزیک یا مکانیک کوانتومی شاخه‌ای بنیادی از فیزیک نظری است که با پدیده‌های فیزیکی در مقیاس میکروسکوپی سروکار دارد. در این مقیاس، کنش‌های فیزیکی در حد و اندازه ثابت پلانک که مقدار عددی آن بسیار کوچک است، هستند.

بنیادی‌ترین تفاوت مکانیک کوانتومی با مکانیک کلاسیک در این است که مکانیک کوانتومی توصیفی سازگار با آزمایش‌ها از ذرات در اندازه‌های اتمی و زیراتمی در اختیار می‌دهد، در حالی که مکانیک کلاسیک در قلمرو میکروسکوپی به نتایج نادرست می‌انجامد. در حقیقت، مکانیک کوانتومی بنیادی‌تر از مکانیک نیوتنی و الکترومغناطیس کلاسیک است، زیرا در مقیاس‌های اتمی و زیراتمی که این نظریه‌ها با شکست مواجه می‌شوند، با دقت زیادی بسیاری از پدیده‌ها را توصیف می‌کند. مکانیک کوانتومی به همراه نسبیت، پایه‌های فیزیک جدید را تشکیل می‌دهند.

این مطالعه در مجله Physical Review Letters منتشر شده است.

انتهای پیام