مشاوره رایگان تحصیلی
منو

برخورد چگالیده‌های بوز-اینشتین و ناپدید شدن آن‌ها

+ 30
رأی شما
- 43

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

+ 30
رأی شما
- 43



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
بینایی انسان (0 پاسخ)
حل المسایل فیزیک نوین (7 پاسخ)
درخواست حل المسایل فیزیک مدرن سلز (0 پاسخ)
نظریه ای جدید در پاسخ به پنج پرسش اساسی در نجوم (13 پاسخ)
نورون های ذهنی (0 پاسخ)
فیزیک محدودیت دارد و جادوگری نیست (17 پاسخ)
سوال جواب بده و بپرس (495 پاسخ)
به سه دلیل ماده تاریک وجود ندارد (0 پاسخ)
جنس زمان از چیست؟ اصلا زمان چیست؟ (217 پاسخ)
کش آمدن فضا - زمان و انرژی (6 پاسخ)
دانشمندان توضیح می‌دهند: ماده‌ی تاریک چیست؟ (1 پاسخ)
عملکرد ماده تاریک بر چرخش اجرام (30 پاسخ)
ستارگان به سه روش می توانند در مدار کهکشان ها باقی بمانند (0 پاسخ)
تغییر قوانین گرانش برای اجسام در حال حرکت با سرعت زیاد (0 پاسخ)
پتانسیل الکتریکی دو کره نا هم مرکز (0 پاسخ)
مرجع گیری برای نقاط پتانسیل (4 پاسخ)
سایت خرید و فروش پروژه (3 پاسخ)
تبادل گراویتون بین جسم و زمین (2 پاسخ)
ماهیت مغناطیس (15 پاسخ)
تفاوت رشته حالت جامد با ماده چگال (2 پاسخ)
آیا مولتی متر بدون باتری کار می کند؟ (4 پاسخ)
حدود پلانک (2 پاسخ)
بیگ بنگ چند گانه در جاهای مختلف (0 پاسخ)
لکه های خوشیدی چگونه به وجود می آیند؟ (5 پاسخ)
جسم مجازی چیست؟ (13 پاسخ)
کمیت عامل شکل ( عملیات ریاضی) (0 پاسخ)
محاسبه چگالی میدان در فاصله مشخصی از سیم پیچ (1 پاسخ)
چرا خطوط میدان الکتریکی همدیگر را قطع نمی کنند؟ (25 پاسخ)
اثبات قاون پتانسیل کیرشهف با اصل بقای انرژی (1 پاسخ)
اختلال دو قطبی (0 پاسخ)
حل یک معادله دیفرانسیل (1 پاسخ)
موتور مثلث در شش ضلعی در دایره اشکال هندسی مزارع (0 پاسخ)
نسبیت (0 پاسخ)
در زمان نمی توان سفر کرد (30 پاسخ)
نسبیت خاص خوانی(!)،سوالات و مقالات پراکنده پیرامون نسبیت خاص (31 پاسخ)
انتشار کتاب ((نظریه ی غلظت)) در نیویورک-آمریکا (21 پاسخ)
چرا قبل از بارش برف آسمان قرمز میشود؟ (30 پاسخ)
همجوشی هسته ای (4 پاسخ)
اثبآت فرمول تغییر سطح (1 پاسخ)
حمام نمک (0 پاسخ)
گامی پیش‌تر به سوی آشکارساز امواج گرانشیِ مستقر در فضا (0 پاسخ)
انرژی در موج های مکانیکی (7 پاسخ)
خواص ذاتی ذرات؟! (10 پاسخ)
تصاويري از تجهيزات نظامي عجيب و غريب! (113 پاسخ)
تساوی صفر و یک؟؟ (5 پاسخ)
اثبات مساحت دایره (22 پاسخ)
پارسی را پاس بداریم (973 پاسخ)
منظور پروفسور حسابی از بی نهایت بودن ذرات چه بوده؟ (38 پاسخ)
سوال در مورد انقباض طولی (6 پاسخ)
حذف یا تضعیف میدان مغناطیسی (1 پاسخ)
رنگ اجسام (3 پاسخ)
چرا نبایست با افراطی ها بحث کرد؟ (3 پاسخ)
میدان مغناطیسی اطراف یک ذره باردار به چه شکل است؟ (1 پاسخ)
پيدايش كاينات (0 پاسخ)
معرفی کانال های تلگرام فیزیک (8 پاسخ)
تابش لیزر به سطح کره ماه (5 پاسخ)
راکتور های هسته ای بی خطر (19 پاسخ)
یک پرسش دینامیکی در رابطه با اصطکاک (7 پاسخ)
توان تشعشعي از ذره شتابدار (0 پاسخ)
تصویر های دانشیک (85 پاسخ)
مقالات فیزیک
تاثیررژیم غذایی سالم برشنوایی زنان
آب‌ و هوایی عجیب در سیاره‌ای فراخورشیدی
انقلاب بعدی بلاک‌چین چیست؟
شهر گمشده‌ی باستانی مارداما پیدا شد!
نوشیدن نوشابه تا چه حد برای زنان بادار مضر است؟
آخرین نظریه‌ی استیون هاوکینگ چه بود؟
اکنون هوش‌مصنوعی شعر می‌سراید!
رویداد‌های نجومی خردادماه ۱۳۹۷
آیا میکروب‌های روده‌ای، ذهن ما را کنترل می‌کنند؟
حمام سونا چه فوایدی دارد؟
این تصویر نویدبخش چه چیزی است؟
چه کار کنیم که خواب‌هایمان را فراموش نکنیم؟
ویدئویی از برخورد کهکشان‌های مارپیچی رنگارنگ
ناسا جزئیات عملیات پُل یخی خود را به اشتراک گذاشت.
چربی اشباع‌شده باید چه‌میزان از رژیم غذایی را تشکیل دهد؟
در رسانه‌های اجتماعی، چه تصویری از خود دارید؟
آیا تکنولوژی هولوگرافیک می‌تواند فعالیت مغز را آشکار کند؟
ردپای زحل در نقاط دیگر منظومه‌ی شمسی دیده شد!
ارتباط ویتامین دی و خطر ابتلا به دیابت در چیست؟
چاندرا از بررسی خوشه‌ی ستاره‌ای جوان چه چیزی به‌دست آورده است؟
علت نابینایی در دوران نوزادی چگونه تشخیص داده می‌شود؟
نشانه‌ای از رسانه‌ای ارتباطی در عصر نئاندرتال‌ها!
آزمایشی برای اثبات حساسیت‌زایی بادام‌زمینی
یک نمونه‌ی مهم آزمایشگاهی گم شد!
تکامل تا چه اندازه به ژنتیک وابسته است؟
علم درباره‌ی علت زلزله‌های کوچک چه می‌گوید؟
دانشمند ایرانی ناسا اعلام کرد: نام ماموریت بعدی ناسا مارس‌کوپتر است!
چرا گیرندگان پیوند کبد، کمتر در معرض خطر قرار دارند؟
بازخوانی کتیبه‌های باستانی دریای مرده، پرده از چه رازی برداشت؟
اولین ستارگان عالم چگونه تشکیل شدند؟
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
توانایی عجیب و غریب نوزادان، دانشمندان را شگفت‌زده کرد! (0+)
این مرد قرون وسطایی چه چیزی در دست دارد؟ (0+)
روزهای بازنشستگی کپلر نزدیک است! (0+)
مصائب تلخ این روزهای مارک زاکربرگ (0+)
روش استتار به سبک آفتاب‌پرست‌ها امکان‌پذیر شد! (0+)
معرفی خاص‌ترین سیاره‌ی فراخورشیدی، با ویژگی‌های منحصربه‌فرد (0+)
ساختار و خواص جالب پوست تخم‌مرغ (0+)
دلیلی برای رد وجود حیات فرازمینی! (0+)
از بزرگ‌ترین خطری که اقیانوس‌ها را تهدید می‌کند چه می‌دانیم؟ (0+)
لباس‌های‌تان را برای شست‌وشو به باکتری‌ها بدهید! (0+)
آیا عصر حافظه‌های امروزی کامپیوترها تمام شده است؟ (0+)
دانشمندان مراحل اولیه‌ی شکل‌گیری منظومه‌ی شمسی را مشاهده کردند! (0+)
دقیق‌ترین واکنش شیمیایی چگونه به‌دست آمد؟ (0+)
پروژه‌ای که میلیاردها ستاره را آشکارسازی می‌کند. (0+)
آیا ضربه به سر می‌تواند عامل زوال عقل شود؟ (0+)
ادامه ...