Untitled-5-8

فیزیکدانان در ژوئن ۲۰۱۷ برای نخستین بار در دمای اتاق به نور مایع دست پیدا کردند و دسترسی به این شکل عجیب ماده از همیشه بیشتر شد. این ماده، هم یک ابرشاره با اصطکاک و گرانروی صفر و هم نوعی از چگالش بوز-اینشتین است (که گاهی با عنوان حالت پنجم ماده توصیف می‌شود) و به نور این امکان را می‌دهد که در اطراف اجسام و گوشه‌های آن جاری شود.

superfluid lightBilin، نور معمولی مانند موج و بعضی مواقع مانند ذره عمل می‌کند و همیشه در یک خط مستقیم سیر می‌کند. به همین دلیل چشم ما قادر به دیدن گوشه‌های اجسام نیست. اما در شرایطی خاص، نور می‌تواند مانند مایع عمل کند و واقعا اطراف اجسام جریان پیدا کند. چگالش‌ بوز-اینشتین برای فیزیکدانان جالب است؛ زیرا در این حالت قوانین موجود، از فیزیک کلاسیک به فیزیک کوانتوم تغییر می‌کند و ماده ویژگی‌های موجی بیشتری به خود می‌گیرد.

مطالب خواندنی : دست یابی احتمالی دانشمندان به منشاء فیزیکی خودآگاهی

این‌ پدیده‌ها در دماهایی نزدیک به صفر مطلق تشکیل می‌شوند و فقط برای کسری از ثانیه پایدار می‌مانند. اما در این مطالعه، پژوهشگران گزارش کردند که با ترکیب نور و ماده در دمای اتاق، توانستند چگالش بوز-اینشتین را ایجاد کنند. دانیله سانویتو، پژوهشگر ارشد از موسسه نانوتکنولوژی CNR در ایتالیا می‌گوید :« نتیجۀ فوق‌العاده‌‌ی کار ما این است که نشان دادیم در شرایط محیطی، خاصیت ابرشارگی در دمای اتاق نیز با استفاده از ذرات نور-ماده‌ای به نام پلاریتون می‌تواند اتفاق بیفتد.»

تولید پلاریتون‌ها نیاز به تجهیزات پیچیده و مهندسی در مقیاس نانو دارد. دانشمندان یک لایه با ضخامت ۱۳۰ نانومتر از مولکول‌های آلی را بین دو آینه‌ی فوق انعکاسی پیچاندند و آن را با استفاده از لیزر با طول پالس ۳۵ فمتوثانیه‌، ترکاندند ( هر فمتوثانیه برابر یک چهارم یک ثانیه است). استفان کیناکوهن یکی از اعضای این گروه و دانشگاه پلی تکنیک مونترئال در کانادا، می‌گوید:« با این روش ما می‌توانیم ویژگی‌ فوتون‌‌ها (مانند جرم موثر نوری و سرعت زیاد) را با اثرات متقابل قوی حاصل از الکترون‌های داخل مولکول‌ها، ترکیب کنیم.

liquid liquid light«ابرشارۀ» حاصل، ویژگی‌های عجیبی داشت. در شرایط طبیعی، وقتی مایعی جریان پیدا می‌کند، موج‌ و چرخش به وجود می‌آورد. در حالی که ابرشاره این گونه رفتار نمی‌کند. همانطور که در شکل زیر می‌بینید، جریان پلاریتون‌ها مانند امواجی که تحت شرایط معمولی‌ منتشر شده‌اند، مختل شده است. اما ابرشاره (شکل بالا) این رفتار را ندارد.

کیناکوهن می‌گوید:« در یک ابرشاره، آشفتگی ایجاد شده حول موانع سرکوب شده و موجب می‌شود جریان بدون تغییر به مسیر خود ادامه دهد.» پژوهشگران معتقدند که این نتایج، راه را برای مطالعه در حوزه‌ی هیدرودینامیک کوانتومی و هم‌چنین در دستگاه‌های پلاریتون در دمای اتاق، برای فناوری پیشرفته‌ی آینده، مانند تولید مواد ابررسانا در دستگاه‌هایی مثل LED، پنل‌های خورشیدی و لیزرها هموار می‌کند.

گروه پژوهشگران می‌گویند:« این واقعیت که چنین اثری تحت شرایط محیطی مشاهده شده، می‌تواند مقدار زیادی از کار آینده را پیش ببرد. نه فقط برای مطالعۀ پدیده‌های بنیادی مربوط به چگالش‌ بوز-اینشتین، بلکه برای تجسم کردن و طراحی دستگاه‌های فوتونی مبتنی بر ابرشاره‌ها در آینده، که در آ‌نها هدر رفتن انرژی جنبشی کاملا خنثی شده و پدیده‌های جدید غیرمنتظره می‌توانند مورد بهره‌برداری قرار بگیرند.» جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله Nature Physics منتشر شده‌ است.

منبع: sciencealert.com

Bilin
bigbang

دیدگاه خود را در میان بگذارید

Please enter your comment!
Please enter your name here