مشاوره رایگان تحصیلی
منو

برخورد چگالیده‌های بوز-اینشتین و ناپدید شدن آن‌ها

+ 19
رأی شما
- 36

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

+ 19
رأی شما
- 36
نظر شما :
● فارسی نویس
نام کاربری :

کلمه عبور :


 تذکر :   تنها اعضای سایت مجاز به ارسال نظر می باشند. جهت عضویت در سایت   اينجـــا   کلیک کنید.




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
نوشتن روی شیشه (4 پاسخ)
اصل عدم قطعیت هایزنبرگ (9 پاسخ)
کهکشان ها در کجای جهان قرار دارن ؟ (7 پاسخ)
سری فوریه (1 پاسخ)
حرکت دورانی حول محور ثابت (4 پاسخ)
راز حیات نهفته در زمین ! (7 پاسخ)
خواب و رابطه آن با جهان هاي موازي (12 پاسخ)
مقدار نیروی محرک مغناطیسی مگنت دائم (3 پاسخ)
قوانین فیزیک (36 پاسخ)
اگر توپی را در فضا رها کنیم (11 پاسخ)
دانشمندان می‌گویند پاک کردن حافظه ممکن است (0 پاسخ)
مجموعه مقالات عرفان کسرایی (5 پاسخ)
تفاوت در انرژی پتانسیل و اصل هم ارزی جرم-انرژی انیشتین (5 پاسخ)
ثابت جهانی گرانش (7 پاسخ)
چه کتابی نسبیت رو از منظر نظریه گروه بحث می‌کنه؟ (1 پاسخ)
درخواست مشاوره از دوستانی که فیزیک خوندن (32 پاسخ)
بررسی برخی لم ها و قضیه های ریاضی (63 پاسخ)
افزایش پتانسیل گرانشی در تله پورت (5 پاسخ)
زمان و یک چالش جدید (8 پاسخ)
همگنی و همسانگردی فضا (1 پاسخ)
کتاب های هالیدی (6 پاسخ)
پارادوکس تئوری اطلاعات با ژنتیک (4 پاسخ)
انهدام نسبیت خاص و عام آلبرت اینشتین (به همراه مقالات) (354 پاسخ)
لطفا کارکرد این مدار رو بگید (0 پاسخ)
سرعت سقوط اجسام (11 پاسخ)
توهم زمان: چه چیزی واقعی است؟ (0 پاسخ)
فشار مایع (9 پاسخ)
نشت يابي خطوط لوله زيرزميني نفت با استفاده از ردیاب هسته ای (3 پاسخ)
نقض بقای انرژی ؛ سرنخ جدیدی برای توضیح ماده تاریک (0 پاسخ)
شبیه سازی در نرم افزار zemax (0 پاسخ)
بسط ها،تيلور يا مكلارن (1 پاسخ)
امواج الكترو مغناطيس (1 پاسخ)
به اشتراک‌گذاری جزوه‌های درسی اسکن شده در اینجا (4 پاسخ)
میدان بوزون هیگز و نسبیت (3 پاسخ)
لطفا این مدار رو برای من توضیح بدید ، مربوط به دزدگیر لیزری (5 پاسخ)
انفجار بزرگ (31 پاسخ)
سرعت صوت در هوا (5 پاسخ)
سوال کوانتوم (0 پاسخ)
مشاوره برای انتخاب رشته (4 پاسخ)
شدت صوت (1 پاسخ)
آسیب دیدن جو (1 پاسخ)
مراحل شکل گیری کرم چاله (4 پاسخ)
آيا فيزيك يا رياضي رشته گمشده منه‌؟ (4 پاسخ)
چطور میشه دستگاه فرستنده امواج الکترومغناطیس درست کرد؟ (6 پاسخ)
معمای آخرین "عنصر کشف نشده" هسته کره زمین حل شد (0 پاسخ)
شکل موج (17 پاسخ)
محاسبه انرژی (1 پاسخ)
اطلاعات در مورد رشته مهندسی هسته ای و آينده شغلي اين رشته (7 پاسخ)
بیا تو سوال بپرس (211 پاسخ)
خلاء چیست و اثر گرما بر حرکت نور در یک محفظه خلاء (0 پاسخ)
واکنش دهی ذرات (1 پاسخ)
بارش شهابی برساوشی (3 پاسخ)
سوال درمورد آزمایش دوک و ریل شیبدار (0 پاسخ)
مدل سازی سلف با حل معادلات میدان (0 پاسخ)
کتاب الکترومغناطیس گریفیتس (1 پاسخ)
دعوت به همکاری تحقیقاتی (0 پاسخ)
چگونه سرعت اسپین ذرات را حساب می کنند؟ (0 پاسخ)
تراز افقی (2 پاسخ)
چرا قبل از بارش برف آسمان قرمز میشود؟ (25 پاسخ)
پیش نیاز mcnp و مونت کارلو (0 پاسخ)
مقالات فیزیک
ساخت آنتی‌بیوتیک جدید برای درمان سوزاک
خانه‌هایی که صحبت‌های شما را می‌فهمند!
پنج راه‌کار برای کاهش وزن
زمین‌لرزه چگونه رخ می‌دهد؟
همه‌چیز درباره‌ی ۷ سیاره‌ی تازه کشف شده‌!
سایکوهای تبهکار؛ نابغه یا کم‌هوش؟
بورسیه‌ی ۱۰ میلیون دلاری در دانشگاه سیدنی
خداحافظی با تبخال‌های تناسلی
دانشمندان مدعی شدند که آب روی زمین، از فضا نیامده است!
آیا اعتیاد به فیس‌بوک و تلگرام، ژنتیکی است؟
فقط «دو هزار میلیارد کهکشان» در عالم قابل مشاهده!
جایگزینی سیستم هوشمند تشخیص چهره بجای گذرنامه در استرالیا
گوجه‌فرنگی‌ها، خوش‌مزه‌تر می‌شوند!
حمام آفتاب برای پیش‌گیری از بیماری کبد چرب!
چین، درخشان‌ترین «چشمه‌ی نور» جهان را می‌سازد!
آزمایشی برای تشخیص علائم حیات فرازمینی در سیارات بیگانه
کشف دارویی جدید برای درمان سرطان پوست
کلمه‌ی «دلار» از کجا آمده است؟
سوپراسپرت جدید امریکایی با سرعتی نزدیک به ۳۵۰ کیلومتر بر ساعت
چرا بحرالمیت را «دریای مُرده» نامیده‌اند؟
کشف بزرگ فیزیک‌دانان؛ «هیچ چیز» چیست؟
گاوها، عامل سوراخ شدن لایه‌ی اُزون!
قلب مصنوعی چگونه کار می‌کند؟
تاریخ دقیق تشکیل کره‌ی ماه
«خورشید» طلوع و «نفت»، غروب می‌کند!
توصیه‌هایی برای خانم‌های باردار
آیا اطلاعات، برای همیشه درون سیاه‌چاله گم می‌شود؟
درمان‌های خانگی پوست چرب و لکه‌دار
جانورانی که قادر به بکرزایی هستند
زمانی که سامسونگ، «نودل» تولید می‌کرد!
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
سریع‌ترین ماهیچه در بدن انسان کدام است؟ (0+)
رسوم خرافی و عجیب ملل مختلف در مورد غذاها (0+)
دانشمندان اتم‌ها را به هم گره زدند! (0+)
تصویر جالبی از «دیون»، قمر سیاره‌ی زحل (0+)
قاتلی که هر سال، ۶ میلیون انسان را به کام مرگ می‌کشد! (0+)
سرزمینی که نیروی گرانش زمین در آن‌جا به حداقل می‌رسد! (0+)
آیا مغز ما قادر به دیدن بُعد چهارم است؟ (0+)
ضریب‌هوشی ایرانی‌ها چقدر است؟ (0+)
چقدر طول می‌کشد تا یک سلول خونی یک دورِ کامل در بدن گردش کند؟ (0+)
کشف دارویی جدید برای درمان افسردگی (0+)
غنی‌ترین معدن طلای جهان کجاست؟ (0+)
احتمال وجود حیات فرازمینی در سیاره‌‌ی «گرگ ۱۰۶۱‌سی» (0+)
سیدنی؛ بهشت دانشجویان خارجی (0+)
کشنده‌ترین عفونت‌های ویروسی (0+)
ماهواره‌هایی که از داخل هواپیما به فضا پرتاب می‌شوند (0+)
ادامه ...