مشاوره رایگان تحصیلی
منو

برخورد چگالیده‌های بوز-اینشتین و ناپدید شدن آن‌ها

+ 23
رأی شما
- 39

سالیتون‌های برخورد کننده ناشی از چگالیده‌های بوز-اینشتین (BECs) می‌توانند مستقیم از یک‌دیگر عبور کنند و تقریباً بدون تغییر ظاهر شوند. مطالعات پژوهشگران بینش جدیدی را در چگونگی برهمکنش امواج مادی با یکدیگر ایجاد می‌کند و می‌تواند منجر به پیشرفت‌های بیشتر در تکنیک‌های نوین تداخل‌سنجی ماده-موج شود.

سالیتون‌های چگالش بوز-اینشتین

سالیتون‌ها بسته‌های موجی هستند که می‌توانند در فواصل طولانی بدون تجزیه یا نقصان منتشر شوند. آن‌ها در اپتیک بهتر شناخته شده‌اند، اما پاسخ‌های سالیتون برای یک تعداد از معادلات موج مختلف وجود دارند. یک مثال مهم، معادله شرودینگر غیر خطی یک بعدی است که می‌تواند برای نور در فیبر های غیر خطی، همچنین بی-ای-سی های محصور در لوله‌های باریک به‌کار رود.

هنگامی‌که سالیتون‌ها با یک‌دیگر برخورد می‌کنند، آن‌ها مستقیم از هم عبور می‌کنند در حالی‌که شکل، دامنه و سرعتشان را بدون تغییر حفظ می‌کنند. رندی هالت (Randy Hulet) و همکارانش از دانشگاه رایس در تگزاس همراه با محققانی از سایر دانشگاه ها بررسی کرده‌اند که آیا این می‌تواند در مورد بسته‌های موج ماده که سالیتون‌های درخشان در یک بی-ای-سی نامیده می‌شوند نیز به کار رود.

یک بی-ای-سی شامل اتم‌های فوق سردی می‌شود که همگی در حالت کوانتومی یکسانی قرار دارند و بنابراین همچون یک شئ کوانتومی واحد رفتار می‌کنند. در این کار اخیر، محققان یک بی-ای-سی از اتم‌های لیتیوم 7 تولید می‌کنند و آن را بااستفاده از پتانسیل با تقارن استوانه‌ای به شکل یک لوله باریک در می‌آورند. سپس این بی-ای-سی با استفاده از یک باریکه لیزر به دو نیم تقسیم می‌شود و هر دو نیمه نیز بیشتر دستکاری می‌شوند تا دو سالیتون تشکیل دهند. هر سالیتون شامل حدود 28000 اتم می‌شود و این جفت با فاصله حدود 26 میکرومتر از یک‌دیگر جدا شده‌اند.

باریکه لیزری جدا کننده کنار می‌رود و دو سالیتون می‌توانند به سمت یک‌دیگر حرکت کنند. هنگامی که آن‌ها با هم برخورد می‌کنند، معمولاً مستقیم از یک‌دیگر عبور می‌کنند قبل از اینکه بدون تغییر در سوی دیگر ظاهر شوند. بنابراین سالیتون‌ها به سمت عقب و جلو در لوله نوسان می‌کنند و از میان هم مرتباً عبور می‌کنند. نه از لحاظ تجربی عملی است و نه از دیدگاه نظری ممکن که تعیین کنیم چگونه دو اتم لیتیوم از میان یکدیگر عبور می کنند. این به این دلیل است که تمامی اتم‌ها در یک سالیتون واحد توسط تابع موج یکسانی نمایش داده می‌شوند و بنابراین در یک برهم‌نهی از تمامی مسیرهای ممکن در لوله هستند. این مسیرها شامل عبور از بالای سر یک‌دیگر، دور زدن هم و یا حتی تونل‌زنی از میان یکدیگر می‌شود.

این‌که دقیقاً هنگام برخورد دو سالیتون چه اتفاقی می‌افتد به اختلاف فاز میان دو بسته موج بستگی دارد. برای مثال وقتی دو سالیتونی که برخورد می‌کنند کاملاً هم‌فاز باشند به طور سازنده تداخل می‌کنند و به طور زود گذر انبوه چگال‌تری از اتم‌ها را ایجاد می‌کنند. به طور معکوس، وقتی دو سالیتونی که کاملاً غیر هم فاز باشند برخورد کنند به طور آنی اتم ها نابود می‌شوند اما پس از آن در طرف دیگر نقطه‌ی برخورد ظاهر می‌شوند. اختلاف‌های فاز به جز این دو، نتایجی میان این دو کران را ایجاد می‌کنند.

در حالی‌که پژوهش‌گران قادر نبودند فاز نسبی تصادفی جفت سالیتون‌های مورد استفاده در آزمایش را اندازه‌گیری کنند، آن‌ها می‌توانستند به طور وارونه عمل کنند و از مشاهدات برخورد، اثر یک جابجایی فاز خاص را روی برخورد متوجه شوند. ابتدا آن‌ها مدل‌های نظری را استفاده کردند تا آنچه حین برخورد با یک جابه جایی فاز خاص رخ می‌دهد را شبیه‌سازی کنند. سپس آن‌ها شبیه‌سازی را چندین بار اجرا کردند تا محاسبه کنند توزیع برهم‌کنش‌ها چگونه باید به نظر برسد در صورتی‌که محاسبات آن‌ها از برهم‌کنش‌های ناشی از جابه‌جایی فازهای خاص، صحیح باشد. سپس آن را با توزیع مشاهده شده از اجراهای مکرر آزمایش مقایسه کردند. نتیجه، توافق جامع خوبی میان نظریه و آزمایش بود.

با این حال چیزهای ناخواسته گاهی اوقات رخ می‌داد. برای مثال گاهی سالیتون‌ها هنگام برخورد با یکدیگر آمیخته می‌شدند و یا به طور کلی متلاشی می‌شدند. چنین اثراتی که توسط معادله شرودینگر غیر خطی یک بعدی پیش بینی نشده است، به خصوص هنگامی متداول بود که دوسالیتون در برخورد هم فاز یا تقریباً هم فاز بودند و در نتیجه یک ناحیه با چگالی بالا تولید می‌کردند. هالت توضیح می‌دهد که هر چه دسته اتم‌ها بزرگ‌تر و چگال‌تر باشد، کمتر توسط معادله یک بعدی قابل توصیف است. او می‌گوید «هنگامی‌که پیک چگالی بسایر بلند است چگالی به حدی می‌رسد که معیار یک بعدی بودن را نقض می‌کند و شروع به شکل گیری فضای سه بعدی می‌کند و در این صورت فروپاشی می‌کند.» در کار بعدی محققان امیدوارند که اختلاف فاز میان دو سالیتون و تعداد ذرات در هر سالیتون را بهتر کنترل کنند و به این ترتیب دقیق‌تر تعیین کنند که کجا تقریب یک بعدی متزلزل می‌شود.

فلورین شرک (Florian Schreck) از دانشگاه آمستردام، این کار را به عنوان «یک مثال واضح کتاب درسی که برای آموزش مفید است» توصیف می‌کند. شرک که در این آزمایش سهیم نبوده است ، پیشنهاد می‌کند که یک کاربرد عملی می‌تواند تداخل‌سنج ماده- موج باشد چیزی که توسط هالت و همکارانش نیز پیشنهاد شده است. او می‌گوید «شاید ساخت یک تداخل‌سنج اتم با استفاده از سالیتون‌ها مفید باشد، بسته موج‌هایی که هیچ گاه پراکنده نمی‌شوند.»

این پژوهش در نیچر فیزیک به چاپ رسیده است.

psi.ir

+ 23
رأی شما
- 39



www.HUPAA.com
مشاوره رایگان تحصیلی
ویدیو کلیپ علمی
محک
● مقالات فیزیک
● اخبار فیزیک
● مطالب پربیننده
● مجله علمی
● کوانتوم و فیزیک جدید
● الکترومغناطیس
● نظریات ایرانی
● نجوم و اخترفیزیک
● فلسفه و متافیزیک
● نانوتکنولوژی
● برق و الکترونیک
● هواشناسی و فیزیک جو
● فیزیک نور و اپتیک
● مکانیک و ترمودینامیک
● مطالب متفرقه
● معرفی کتاب
● دانشمندان
● فیزیک در ایران
● سایتهای فیزیک انگلیسی
● سایتهای فیزیک فارسی
● دانلود نرم افزار
● تصاویر دیدنی
● پزشکی و سلامت
امکانات
● خانه
● انجمن فیزیکدانان جوان ایران
● چت روم هوپا
● درباره ما
● سفارش آگهی
● تماس با ما
● عضویت در انجمن
● ورود
● RSS
آگهی های متنی
● ادامه تحصیل در مالزی
● دانشگاه های مالزی
● سعيد سيوف جهرمي
● هر آنچه می خواهید
● مجله پزشکی
● توصیه های پزشکی
● پس از باران
● انجمن علمی فیزیک پیام نور
● دانلود کامل
● سایت گردشگری آنوبانی نی
● جاویدان
● سنگ شکن
● آگهی رایگان
● ایتکا
● پزشکی
● مجله علمی
● پی سی گیمرز
● موسسه پروفسور حسابی
● میهن کمپ
● پی سی وبلاگ
● کتاب هفته
● دهکده فضایی
● ایران حافظ
● Airgo Design
● دکتر علی افضل صمدی
عضویت در خبرنامه
ایمیل :
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
پزشکی و سلامت
مشاوره رایگان تحصیلی
بیگ بنگ
آخرین گفتگوها در انجمن
عملگرها و اپراتورها در ریاضیات و فیزیک (50 پاسخ)
زمین تخت گرایان (79 پاسخ)
پارسی را پاس بداریم (967 پاسخ)
ردیابی امواج گرانشی در برخورد دو ستاره نوترونی (0 پاسخ)
راه و روش ترجمه کتاب های فیزیک (0 پاسخ)
کتابهای مناسب برای یادگیری فیزیک (3 پاسخ)
معرفي وبلاگ هاي فيزيكي هر كس وبلاگي داره معرفي كنه (141 پاسخ)
معرفی چند سایت فیزیک (10 پاسخ)
تبدیل کانونیک برای معادله هامیلتونی کوب نشده (1 پاسخ)
علت چرخش الکترون چیست؟ (12 پاسخ)
چگونه از آلوده بودن فایل‌ها پیش از دانلود مطلع شویم؟ (0 پاسخ)
محاسبه فشار آب (1 پاسخ)
مقالاتي از گوشه و كنار رياضيات (94 پاسخ)
ضد جاذبه (3 پاسخ)
سوالی در مورد چگونگی محو نور فوکوس شده خورشید توسط عدسی ها (15 پاسخ)
اکسل برای مدیران، مهندسان، حسابداران و تولید ایده های نو (4 پاسخ)
مشتق تابع (3 پاسخ)
فرمول جاذبه نیوتون (1 پاسخ)
سرعت نور (101 پاسخ)
دانلود رایگان کتاب گرانش کوانتومی فارسی (4 پاسخ)
جهان چند بعد دارد؟ (41 پاسخ)
ایرادها و پارادوکس های نسبیت خاص (237 پاسخ)
جایزه نوبل (13 پاسخ)
اسم این دستگاه چیه ؟ (3 پاسخ)
سفرهای طولانی در کره زمین با سفینه انجام خواهند شد (0 پاسخ)
موارد آموزنده در نسبیت (2 پاسخ)
چرا ریاضیات می‌خوانیم؟ (12 پاسخ)
ماهیت انرژی (23 پاسخ)
بیماری که زندگی نباتی داشت به درمان پاسخ داد (0 پاسخ)
موجی و ذره ای بودن نور (14 پاسخ)
مقالاتي از گوشه و كنار فيزيك... (79 پاسخ)
علت جمع شدن بارهای الکتریکی در سطح کره (12 پاسخ)
نظریه اعداد و فلسفه اعداد طبیعی (14 پاسخ)
پرسشی در مورد مجموعه اعداد اول (8 پاسخ)
چگونه فردی خردمند شویم؟ (6 پاسخ)
ماشين محرك دائم (149 پاسخ)
روش ساده محاسبه Eigenvalue برخی ماتریکس های خاص (0 پاسخ)
چرا قبل از بارش برف آسمان قرمز میشود؟ (28 پاسخ)
آیا نور انرژی جنبشی خود را منتقل می کند؟ (11 پاسخ)
کارشناسی فیزیک، ارشد برق (0 پاسخ)
کاسینی شیرجه نهایی به سوی زحل را شروع می کند (3 پاسخ)
تصاویر نجومی (1869 پاسخ)
ماهیت میدان الکتریکی چیست؟ (3 پاسخ)
ساخت باتری مقاوم در برابر انفجار و آتش‌سوزی (0 پاسخ)
تخمین انرژی رسیده از خورشید به زمین (4 پاسخ)
آزمایش سایناک (2 پاسخ)
تمام حقیقت. لطفا بخانید (1 پاسخ)
لکه های خوشیدی چگونه به وجود می آیند؟ (3 پاسخ)
یکی از قوی‌ترین میکروسکوپ‌های لیزری جهان راه اندازی شد (0 پاسخ)
کاربرد روشهای فازی در پیش بینی معادله سرمایش نیوتن (0 پاسخ)
تابعی یک به یک و پوشا رو میشناسید که از Nبه Q بره؟ (23 پاسخ)
ذرات با سرعت های بالاتر از سرعت نور (1 پاسخ)
آیا فیزیک بمانند ریاضیات اصول موضوعه دارد؟ (4 پاسخ)
تولید بردارهای یکه در فضای سه بعدی (0 پاسخ)
آنالیز و طراحی سیستم های مرتعش تحت نیروهای هارمونیک (0 پاسخ)
حرکت و زمان مستقل از هم هستند یا وابسته به یکدیگر؟ (73 پاسخ)
ساخت لیزر co2 با توان ۴۰ وات (0 پاسخ)
رابطه بردار مکان زمان با دنیای سه بعدی چیست؟ (3 پاسخ)
یک روش جدید درمان سرطان در آمریکا مجوز گرفت (0 پاسخ)
تهیه دیسک های ابررسانا (7 پاسخ)
مقالات فیزیک
آلودگی کشتی‌های اقیانوس‌پیما، طوفان به‌پا می‌کنند!
دانشمندان اولین تماس ویدیویی با رمزگذاری کوانتومی را تولید کردند.
نگاهی به کهکشان NGC1964 با تلسکوپ MPG/ESO
انتظار دانشمندان از فرگشت قورباغه‌ها چیز دیگری بود!
مغز افراد دوزبانه سرعت بیشتری در محاسبات ریاضی دارد.
سلول‌های زنده می‌توانند ساعت‌های درونی خودشان را داشته باشند.
تأثیر عجیب نور فرابنفش بر یخ در فضا
آسیب شدید به سر، خطر ابتلا به زوال عقل را بالا می‌برد.
ساخت نوعی آلومینیوم کریستالیِ فوق‌العاده سبک
هابل، نتیجه‌ی برخورد کهکشانی را رصد کرده است.
ساز زدن معلولین با مغز میسر شد!
بزرگترین دایناسور را بشناسید.
تلاش دانشمندان در تولید واحدهای سلولی جانوری
نوعی باکتری‌، اثربخشیِ داروی شیمی‌درمانی را کاهش می‌دهد.
تاخیر دوباره در پرتاب تلسکوپ فضایی جیمز وب؛ تا سال ۲۰۱۹ صبر کنید.
سرانجام هویت فسیل اسرارآمیز تایید شد.
طراحی مترجم گفتاریِ هندزفری
شناسایی دنباله‌دار C/2017K2 در ابر اورت
استفاده از ابزار طبیعتأ به شامپانزه‌ها تعلق دارد.
۳۰ درصد برق اروپا تا سال ۲۰۲۰ از باد تامین شود.
کشف اطلاعاتی جدید در مورد ببرهای تاسمانی
جرقه‌ی هوشیاری در مردی پس از ۱۵ سال زندگی نباتی
اخترشناسان راز «ناحیه تیغه‌دار» پلوتو را برملا کردند.
کشف شواهد جدید مبنی بر وجود یخ در قطب شمال سیاره‌ی عطارد
مبارزه‌ی گونه‌های تراریخته با آثار تغییرات آب و هوا
سلول‌هایی در مغزی که اشتهای ما را کنترل می‌کنند.
چرا وقتی استرس دارید، به دستشویی می‌روید؟
روانشناسان ۲۷ دسته‌ی مختلف از احساس را شناسایی کردند.
مورچه‌ای که ۹۸ میلیون سال‌ در کهربا است.
انتقال ویروس‌های بیشتر از طریق رابطه‌ی جنسی
ادامه ...
اخبار فیزیک
یافته های تازه دانشمندان ممکن است سفر در زمان را غیرممکن کند!
نگاهی به دوردست‌های کیهان به کمک یک خوشه کهکشانی غول‌پیکر
سنجش ذرات در کیهان اولیه
پیش‌بینی جرم ذره «هیگز» توسط سیمپسون‌های کارتونی 14 سال قبل از سرن!
فریب فوق‌العاده نور توسط محقق ایرانی
طراحی پای مصنوعی دارای سیستم بینایی توسط دانشمندان ایرانی
حل یک مساله سی‌ساله فیزیک شبیه‌سازی مواد ابررسانا با اتم‌های فوق سرد با همکاری فیزیکدان ایرانی
مخترع لیزر چارلز تاونز در 99 سالگی درگذشت
حل معماهای فیزیک در آزمایشگاه‌های ارزان بجای شتاب‌دهنده‌! مشاهده حالت بوزون هیگزی در ابررسانا برای نخستین بار
سه ایرانی در میان 100 نفر کاندیدای نهایی سفر بی بازگشت به مریخ
آمادگی برخورددهنده بزرگ هادرونی برای کشف یک ذره جدید
مشاهده پیوند شیمیایی اتم‌ها و تشکیل مولکول برای نخستین‌بار
کشف عجایب حبابی با سی‌تی اسکن درون یک ابرنواختر
لوح انجمن جهانی نفرولوژی به «پدر علم نفرولوژی ایران» اعطا می‌شود
چرا برخی کهکشان‌ها جوانمرگ می‌شوند؟
ادامه ...
مطالب پربیننده
گرداب قطب شمال زحل (0+)
غذاهای خوشمزه بخورید تا شاد می‌شوید. (0+)
ساخت اولین داربست ریوی عروقی در جهان (0+)
آب و روغن تحت شرایطی خاص ترکیب می‌شوند! (0+)
بیگانگان فضایی چگونه می‌توانند زمین را مشاهده کنند؟ (0+)
ماده‌ای ضدافسردگی در مغز نوعی ماهی‌ها یافت شد. (0+)
خدمات هواشناسی سفارشی برای هواپیماهای کنترل از راه دور (0+)
قدرت شبکه‌های عصبی در محاسبات بسیار پیچیده (0+)
رونمای از خودروی لاکچری جدید مرسدس مایباخ (0+)
شواهدی مبنی بر وجود طوفان‌های سهمگین برفی در مریخ (0+)
وال‌های باستانی شکارچیانی درنده بوده‌اند. (0+)
درمان شناورهای چشم با کمک لیزر (0+)
کشف ردپاهای ۵.۶ میلیون ساله‌ی انسان‌تباران در جزیره‌ی کرت (0+)
بررسی مگامیزرها برای محاسبه‌ی آهنگ گسترش کیهان (0+)
وجود رابطه‌ای قوی بین التهاب و علایم افسردگی (0+)
ادامه ...