دانشمندان اتمها را خم کردند؛ آزمایشی که غیرممکن فکر میشد_صبح سریع
دانشمندان مرکز هوافضای آلمان حرکت موجی اتمها را با گرافن ثابت کردند
به گزارش صبح سریع، دانشمندان مرکز هوافضای آلمان (DLR) موفق شدهاند حرکت موجیشکل اتمها را به روش آزمایشی اثبات کنند که پیش از این غیرممکن ارزیابی میشد. این دستاورد درهای جدیدی در فیزیک کوانتومی گشوده و میتواند مبنای فناوریهای انقلابی قرار گیرد.
پژوهشگران از اتمهای پرانرژی هلیم و هیدروژن و یک ورق گرافن با ضخامت یک اتم استفاده کردهاند تا پدیده پراش ذره که قرنها پیش با الکترونها مشاهده شده بود، اکنون با اتمها بازسازی شود. در سال ۱۹۲۷، جرج پاجت تامسون نشان داد که الکترونها هنگام عبور از شبکه کریستالی الگوی پراش موجی ایجاد میکنند، کشفای که پایهگذاری میکروسکوپ الکترونی و برد نوبل فیزیک شد.
اما تکرار این پدیده با اتمها با چالش روبرو بود، زیرا اتمهای پرانرژی به کریستالهای معمولی صدمه میزدند. تیم DLR این مانع را با هدایت اتمها به سمت یک لایه تکاته گرافن برطرف کرد. نتیجه شگفتانگیز آن بود که پس از ۱۰۰ ساعت شلیک مداوم اتم، گرافن هیچ آسیبی ندیده و الگوی دایرههای پراش اتمی به وضوح ثبت گردید.
راز این موفقیت در دینامیک انرژی اتمها نهفته است؛ اتمها از طریق مبادلهی غیرقابلتشخیص انرژی با اتمهای گرافن، خصوصیات موج کوانتومی خود را حفظ کردهاند. این مکانیزم مشابه است با باز و بسته کردن بیصدای یک در در اتاق شلوغ که هیچکس متوجه نمیشود کدام در بوده، بنابراین حالت موجی تداخلناپذیر باقی میماند.
دانشمندان معتقدند این آزمایش میتواند به ساخت تداخلسنجهای اتمی با حساسیت بیسابقه بیانجامد که از کاربردهای بالقوه آنها شناسایی امواج گرانشی با دقتی فراتر از رصدخانههای فعلی است. نتایج این مطالعه پیش از داوری در وبسایت در دسترس قرار گرفته است.