Judit
-2 °C
8 °C

Vonzerő taszítja a rubídiumatomokat

2006.06.19. 11:00
A párba kötött atomok néha fordított kötési energiájú molekulaként viselkednek. Erre a megállapításra jutottak osztrák fizikusok, miután a rubídiumatomok közti furcsa kötést vizsgálták az abszolút nulla fokot megközelítő hőmérsékleten.

Vonzás a taszítás által, a kvantumok világában az ilyen paradoxon is valóság lehet. Az innsbrucki egyetem és az osztrák tudományos akadémia (ÖAW) kvantumoptikai és kvantumkommunikációs intézetének (IQOQI) fizikusai a világon elsőként tudták igazolni a taszítóerő által kötött rubídiumatomok létezését.

A Rudolf Grimm és Peter Zoller az általuk irányított kísérletsorozat eredményeiről a Nature tudományos szaklap hasábjain számolnak be, írta az APA hírügynökség.

Különböző egyensúlyok

Ahhoz, hogy két részecske összetapadjon, rendszerint valamilyen vonzerőnek kell léteznie közöttük. Így a pozitív töltésű mag (protonok) a negatív töltésű elektronokat az elektromágneses erő segítségével vonzzák. Két proton között a viszonylag kis távolságon már a sokkal erősebb magerő érvényesül.

A kvantumok világában, ahol a fizikusok újabb és újabb érthetetlennek tűnő jelenségre figyelnek fel, ezen a téren is léteznek kivételek. Így hiába kellene egymást taszítaniuk a rubídiumatomoknak, éppen a taszítóerő köti őket párba. Amire Peter Zoller és munkatársai elméleti számítások alapján döbbentek rá, azt Rudolf Grimm tudta gyakorlatban igazolni.

A kísérletek során az atomokat az abszolút nulla fok közelébe hűtötték le. Ezzel úgynevezett Bose-Einstein kondenzátumot hoztak létre, olyan különleges halmazállapotot, amelynél a részecskék elveszítik az önállóságukat, és gyakorlatilag egy atomként, szinkronban rezegnek.

Néhány helyen összeszorultak

A kutatók ezt követően lézersugarak segítségével háromdimenziós rácsot fektettek az atomfelhőre. Az atomok a rács réseiben helyezkedtek el. Amit a kiértékelés során a kutatók kezdetben kiugró jelként nem tudtak hova sorolni, az elméleti szakértők bevonása után taszító kötésként azonosították. A rács minden olyan pontján, ahova két atom sorolódott, kialakult az ilyen furcsa páros.

"Erősen kollerált rendszer keletkezik, amely igen hasonlít egy molekulára, viszont a kötési energia előjele fordított" - fejtegette a kísérletben segédkező Hecker Denschlag. Amikor a párok atomokkal ütköznek, akkor sem oldódik fel a különös kötés.

Nem tudják dobni a kötést

Az elméleti fizikusok magyarázata az atompárok együtt maradására szintén furcsán hangzik. Ahhoz, hogy a pár felbomoljon, a részecskéknek olyan helyzetet kellene elfoglalniuk, amely a kvantumfizika törvényei szerint nem lehetséges, azért inkább összeláncolva maradnak.

Az alapkutatás számára fontos kísérleteiket az innsbrucki kutatók a kvantumszámítógép kifejlesztése irányába kívánják folytatni. Annál ugyanis folytonos az igény az egymáshoz kapcsolt részecskék iránt, amelyeket számítások elvégzésére lehetne használni. Hecker Denschlag szerint elképzelhető, hogy a lézerrácson három vagy több atomot is egy mezőbe lehetne terelni.

Ha már erre járok beugrom

..tényleg ez történt, Palau és Mikronézia szigeteit járva úgy döntöttem, hogy Saipanra is átugrom.

Paphos képekben

Ciprusi fotók, fantasztikus élmények. Nézd meg most!