هوپا، انجمن علم ایران

اخیرا این خبر در ایسنا آمده بود:

دانشمندان موفق به اندازه‌گیری تعاملات مغناطیسی بین دو الکترون منفرد شدند. فیزیکدانان موسسه علمی وایتسمان موفق به اندازه‌گیری تعامل بین کوچک‌ترین آهنرباهای ممکن یعنی دو الکترون منفرد شدند و این کار را پس از خنثی‌کردن نویز مغناطیسی که از خارج به آن‌ها اعمال می‌شد، انجام دادند.

الکترون دارای اسپین و نوعی جهت‌دهی است که شامل دو قطب مغناطیسی متضاد است. فیزیکدانان حاضر در این پروژه به دنبال پاسخ به این پرسش بودند که آیا یک جفت الکترون می‌توانند مانند آهنرباهای میله‌ای معمولی عمل کنند که در آن قطب‌های مختلف یکدیگر را جذب می‌کنند.

تیم علمی موفق به متصل‌کردن دو الکترون به یکدیگر شدند به طوری که اسپین آن‌ها در جهت‌های متضاد قرار گرفت. آن‌ها نوعی دام الکتریکی ایجاد کردند که در آن، دو الکترون به دو یون استرانسیوم متصل شدند. این دو یون تا دمای صفر مطلق خنک شدند و در فاصله دو میکرومتری از یکدیگر قرار گرفتند. در این فاصله، تعامل مغناطیسی بسیار ضعیف است اما چون جفت الکترون‌ها تحت تاثیر نویز مغناطیسی خارجی نبودند، تعامل بین آن‌ها با دقت بالا اندازه‌گیری شد.

اندازه‌گیری تعامل بین این دو الکترون به مدت 15 ثانیه طول کشید و چنین زمانی ده‌ها هزار برابر طولانی‌تر از میلی‌ثانیه‌هایی است که طی آن، دانشمندان تاکنون توانسته‌اند داده‌های کوانتومی را حفظ کنند.

این اندازه‌گیری نشان داد الکترون‌ها درست مانند دو آهنربای بزرگ از لحاظ مغناطیسی با یکدیگر تعامل داشتند و قطب‌های شمال این دو یکدیگر را دفع کرد اما الکترونها روی محورهایشان چرخیدند تا قطب‌های متضادشان به یکدیگر نزدیک شوند.
جزئیات این دستاورد علمی در مجله Nature منتشر شد.

منبع: http://isna.ir/fa/news/93051305363/%D8% ... 8%B1%DB%8C

اون قسمت که قرمز رنگ کرده ام برایم تعجب آور بود چون :

یکی از نتایج اصل طرد پائولی این است که فرمیونها نمی توانند چگالیده شوند!!

به نظرتون تناقضی هست؟!

من متوجه تناقضی نمی شوم. میشه توضیح بدین؟

خوب نزدیک شدن دو الکترون منفرد تا حدی که در آنها تغییر اسپین رخ می دهد.

میشه بیشتر درباره اش تحقیق کرد، اما «نزدیک شدن» با «چگالیده شدن» خیلی متفاوته.
خصوصا که گفته فاصله الکترون ها 2 میکرومتر بوده. این فاصله هزاران برابر بیشتر از ابعاد اتم هاست. در مقیاس اتمی، الکترون ها کاملا دور از همدیگر بوده اند.

mrfane نوشته شده:میشه بیشتر درباره اش تحقیق کرد، اما «نزدیک شدن» با «چگالیده شدن» خیلی متفاوته.
خصوصا که گفته فاصله الکترون ها 2 میکرومتر بوده. این فاصله هزاران برابر بیشتر از ابعاد اتم هاست. در مقیاس اتمی، الکترون ها کاملا دور از همدیگر بوده اند.

درسته، البته چون گفته دما را تا نزدیک صفر مطلق سرد کرده اند، شاید هم همان چگالش بوز-اینشتین رخ داده است.

candle نوشته شده:البته چون گفته دما را تا نزدیک صفر مطلق سرد کرده اند، شاید هم همان چگالش بوز-اینشتین رخ داده است.

چگالش بوز-اینشتین برای بوزون هاست نه برای فرمیون.
برای چگالش بوز-اینشتین دو تا الکترون باید با هم جفت بشن و تشکیل زوج کوپر بدن که اتفاقی هست که در مباحث ابرشاره و ابررسانا اتفاق می افته.

اصل طرد می گوید که دو فرمیون یکسان، با اعداد کوانتومی یکسان نمی توانند یک تزار انرژی را اشغال کنند.
در این اتفاقی که برای دو الکترون افتاده، جهت گیری دو الکترون یکسان نیست، اسپین یکی 0.5- و دیگری 0.5 است، پس اصل طرد کاری با این دو الکترون ندارد.
نکته جالب این است که، اسپین سیستم این جفت الکترون، 0 است و سیستم به یک بوزون بدل می شود.