مشاوره رایگان تحصیلی
منو

برخورد چگالیده‌های بوز-اینشتین و ناپدید شدن آن‌ها

+ 17
رأی شما
- 34

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

+ 17
رأی شما
- 34
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
اگر توپی را در فضا رها کنیم (2 پاسخ)
قوانین فیزیک (1 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)
مجموعه مقالات عرفان کسرایی (2 پاسخ)
انهدام نسبیت خاص و عام آلبرت اینشتین (به همراه مقالات) (353 پاسخ)
محاسبه انرژی (1 پاسخ)
سرعت سقوط اجسام (10 پاسخ)
اطلاعات در مورد رشته مهندسی هسته ای و آينده شغلي اين رشته (7 پاسخ)
زمان و یک چالش جدید (5 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)
تفاوت در انرژی پتانسیل و اصل هم ارزی جرم-انرژی انیشتین (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)
داروی جدید ام.اس با موفقیت آزمایش شد (0 پاسخ)
تحصیل در رشته های نجوم (23 پاسخ)
دمای منفی (1 پاسخ)
مرحله های خواب (3 پاسخ)
ثبت عکس‌های نادر از قبل و حین انفجار یک ستاره (2 پاسخ)
تبديلات ميدان ها (5 پاسخ)
مهارت حل مساله (2 پاسخ)
پارسی را پاس بداریم (969 پاسخ)
پرسش و پاسخ ریاضی (160 پاسخ)
چرخه کارنو (1 پاسخ)
سرعت سوق و جریان (2 پاسخ)
ستاره های متراکم هم خاصیت ربایش نور را دارند؟ (3 پاسخ)
فیزیکدان ایرانی دانشگاه هاروارد برنده جایزه دستاورد علمی شد (0 پاسخ)
معما های سخت (294 پاسخ)
tortion gyroscope (0 پاسخ)
سوال اصل عدم قطعیت (1 پاسخ)
تصویر های دانشیک (79 پاسخ)
ماشين محرك دائم (154 پاسخ)
کتاب معتبر ترجمه شده در زمینه انرژی تاریک (3 پاسخ)
جـنـگنـده ها و اســلحــه های بــرتــر (102 پاسخ)
کامپیوتر پرواز (0 پاسخ)
شرایط مرزی برای دو مسأله ی الکترومغناطیس (3 پاسخ)
فرمول برای تشخیص تالاسمی مینور (1 پاسخ)
افزایش احتمال برخورد دو نوکلئون (3 پاسخ)
کاربست پدیده EVP، نظرتان چیست؟ (3 پاسخ)
ماهیت انرژی (22 پاسخ)
سوال از طول موج خطوط طیف اتم هیدروژن (4 پاسخ)
عوامل خروجی ژنراتور (2 پاسخ)
انجماد بعد از مرگ (0 پاسخ)
سرعت مورد نیاز برای برخورد D-T (1 پاسخ)
منبع توجیه پارادوکس پدربزرگ (4 پاسخ)
مقادیر "مجاز" انرژی یعنی چی؟ (3 پاسخ)
اصل انرژی (1 پاسخ)
روشی که بیمار قطع نخاعی را می‌تواند درمان ‌کند (1 پاسخ)
نظریه DFT چه ميگويد و چه كاربردي دارد؟ (7 پاسخ)
مقالات فیزیک
چرا تاج‌ خورشید میلیون‌ها برابر گرم‌تر از سطح خورشید است؟
ماجرای پیدا شدن فرش قدیمی و اَشرافی در کشتی غرق‌شده‌ی هلندی
ریزتراشه‌هایی که از نور بجای الکترون استفاده می‌کنند!
ده دانستنی جالب درباره‌ی کشور سوئیس
رژیم غذایی سالم و ورزش می‌تواند روند پیری سلول‌های ما را برعکس کند
ده حقیقت جالب درباره‌ی دیوار بزرگ چین
جایی برای تلسکوپ‌های خیلی بزرگ
اَپل؛ برخواسته از یک اتاق خواب
دنیای عجیب و کشف نشده‌ی ویروس‌ها
والدین و فرزندان، رابطه‌ای تنش‌زا
یک قاشق چایخوری از ستاره‌ی نوترونی، ۶ میلیارد تن وزن دارد!
نسل جدید ریز پردازنده‌ها جهت استفاده در مأموریت‌های فضایی
کشف غار ۵۰۰هزار ساله، با کریستال‌های غول‌پیکر!
تشخیص و درمان بیماری آب‌سیاه چشم، با روشی نوین
دانستنی‌هایی جالب درباره‌ی ببرها
خوشه‌ی زیبایی از ستارگان، در کهکشان راه‌شیری
اختراع جدید گوگل؛ مترجم هوشمند گوگل چگونه کار می‌کند؟
طلوع و غروب پیاپی خورشید در ایستگاه بین‌المللی فضایی
حرکت جزایر هاوایی به سمت آلاسکا با سرعت رشد ناخن انسان!
پهپادهایی که ماری‌جوانا را از آسمان، بو می‌کشند!
چطور استاد حس بویایی خود شوید!
کشف آب یخ‌زده در سیاره‌ی کوتوله‌ی سِرِس!
میکروب‌هایی که بدن ما را ساخته‌اند!
چشم‌ا‌نداز گودال یک شهاب‌سنگ، بر فراز صحرای بزرگ استرالیا
کشف دخمه‌های اسرارآمیز در مریخ
ساخت لباس‌های الکترونیکی انعطاف‌پذیر
آیا می‌دانید «گچ» از فسیل پلانکتون‌های باستانی ساخته شده؟
ستارگان زامبی!
دانستنی‌های شگفت انگیز درباره زمین: زمینِ زیبا
چرا اسب‌دریایی نَر باردار می‌شود؟
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
لرزش جهانِ تازه متولد شده، از امواج ضربه‌ی بیگ‌بنگ (0+)
تلسکوپ فضایی هابل، در جستجوی فرازمینی‌ها (0+)
ذخیره‌ی انرژی در برگ‌های آبی گیاه بگونیا (0+)
چرا قند مصنوعی شما را چاق می‌کند؟! (0+)
نسل بعدی سلول‌های خورشیدی به‌رنگ گیاهان سبز (0+)
دست‌یابی به «تئوری همه‌چیز» در سال ۲۰۷۶ (0+)
اسرار پای مومیایی شده‌ی «نِفِرتاری»، ملکه‌ی مصر (0+)
آیا سقوط شهاب‌سنگ در اقیانوس، سونامی ایجاد می‌کند؟ (0+)
تحول کهکشان‌ها در خوشه‌ی کهکشانی سنبله (0+)
چرا اسب‌دریایی نَر باردار می‌شود؟ (0+)
دانستنی‌های شگفت انگیز درباره زمین: زمینِ زیبا (0+)
ستارگان زامبی! (0+)
آیا می‌دانید «گچ» از فسیل پلانکتون‌های باستانی ساخته شده؟ (0+)
ساخت لباس‌های الکترونیکی انعطاف‌پذیر (0+)
کشف دخمه‌های اسرارآمیز در مریخ (0+)
ادامه ...