ปีที่แล้ว นักฟิสิกส์ได้สร้างสถานะที่แปลกใหม่ของสสารซึ่งก่อนหน้านี้ไม่สามารถบรรลุได้ในห้องปฏิบัติการ แต่นักทฤษฎีลักษณะเฉพาะได้ถกเถียงกันมานานกว่า 40 ปี โพรบล่าสุดของรัฐใหม่นี้ชี้ให้เห็นว่าวัสดุ ซึ่งเป็นกลุ่มเมฆของอะตอมที่เย็นจัดซึ่งไม่สมดุลกับคุณสมบัติควอนตัมที่เรียกว่า สปิน มีพฤติกรรมแตกต่างจากที่นักทฤษฎีส่วนใหญ่คาดการณ์ไว้ผู้สร้างที่ไม่ตรงกัน ในแผนภาพความหนาแน่นของลิเธียมคลาวด์ที่ไม่สมดุลแบบสปิน จุดกึ่งกลางโปร่งใสของแผนภาพจะแสดงพื้นที่ของอะตอมที่จับคู่ซึ่งอยู่ภายในเปลือกของอะตอมส่วนเกินที่ไม่มีการจับคู่
ช. นกกระทา/ม.ข้าว
การค้นพบใหม่นี้ทำให้นักฟิสิกส์เข้าใจลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับภาวะของไหลยิ่งยวด ซึ่งเป็นสภาวะที่ของเหลวไหลโดยไม่มีการต้านทาน ผลลัพธ์ยังอาจให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับตัวนำยิ่งยวด ซึ่งเป็นรูปแบบหนึ่งของการไหลยิ่งยวดที่อิเล็กตรอนคู่ไหลโดยไม่มีการต้านทาน
หัวข้อข่าววิทยาศาสตร์ในกล่องจดหมายของคุณ
หัวข้อข่าวและบทสรุปของบทความข่าววิทยาศาสตร์ล่าสุด ส่งถึงกล่องจดหมายอีเมลของคุณทุกวันศุกร์
ที่อยู่อีเมล*
ที่อยู่อีเมลของคุณ
ลงชื่อ
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การศึกษานี้นำไปใช้กับของไหลยิ่งยวดที่ประกอบด้วยอนุภาคที่เรียกว่าเฟอร์มิออน ตระกูลอนุภาคเฟอร์มิออนประกอบด้วยอิเล็กตรอน โปรตอน นิวตรอน ควาร์ก และอะตอมจำนวนมาก เฟอร์มิออนทั้งหมดมีการหมุน ซึ่งเป็นลักษณะแม่เหล็กที่คล้ายคลึง
กับการหมุนของลูกข่าง เมื่อเฟอร์มิออนสองตัวที่คล้ายกันมาบรรจบกันและมีการหมุนตรงข้ามกัน
ซึ่งเรียกว่าสปินขึ้นและสปินดาวน์ พวกมันมักจะเกิดเป็นคู่
นักวิทยาศาสตร์สงสัยมานานแล้วว่าของไหลส่วนเกินในของเหลวเฟอร์มิโอนิกสามารถคงอยู่ได้หรือไม่หากเผชิญกับความไม่สมดุลของสปิน เมื่อมีเฟอร์มิออนมากกว่าการหมุนรอบหนึ่ง นักทฤษฎีหลายคนคาดว่าหากเกิดสภาวะเช่นนี้ ของไหลยิ่งยวดจะประกอบด้วยแถบของของไหลยวดยิ่งและของไหลปกติสลับกัน
อดีตคืออารัมภบท
ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2465 เราได้กล่าวถึงการค้นพบใหม่ ๆ ที่กำหนดรูปแบบการรับรู้ของนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับโลก นำการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ในวันพรุ่งนี้มาสู่บ้านของคุณโดยสมัครวันนี้
ติดตาม
ความไม่สมดุลของสปินในธรรมชาติเป็นเรื่องยากหรือเป็นไปไม่ได้ที่จะศึกษา ตัวอย่างเช่น ความไม่ตรงกันเกิดขึ้นในสารประกอบที่ซับซ้อน เข้าใจได้ไม่ดี และผิดปกติมากที่เรียกว่าตัวนำยิ่งยวดเฮฟเมียน (heavy-fermion superconductor) ซึ่งมีทั้งแม่เหล็กและตัวนำยิ่งยวด คาดว่ามีความคลาดเคลื่อนที่คล้ายกันในวัตถุท้องฟ้าเช่นดาวนิวตรอน
อย่างไรก็ตาม ตั้งแต่ปลายทศวรรษที่ 1990 นักวิจัยในห้องทดลองได้จำกัดอะตอมของเฟอร์มิโอนิก เช่น ลิเธียม-6 ในกับดัก จากนั้นทำให้อนุภาคเย็นจนเกือบเป็นศูนย์สัมบูรณ์ เพื่อให้อนุภาครวมตัวกันเป็นสิ่งที่เรียกว่าซุปเปอร์ฟลูอิดเฟอร์มิโอนิกคอนเดนเสท (SN: 9/ 11/99, น. 166). จากนั้นนักฟิสิกส์สามารถใช้คอนเดนเสทเหล่านี้เป็นแบบจำลองของสสารที่ไม่สามารถเข้าถึงได้จากการทดลอง เช่น อวัยวะภายในของดาวนิวตรอน (SN: 18/9/04, p. 186: Extreme Impersonations )
ในการประชุม American Physical Society ในบัลติมอร์เมื่อสัปดาห์ที่แล้ว นักฟิสิกส์หลายคนได้กล่าวถึงการเปลี่ยนแปลงล่าสุดเกี่ยวกับการศึกษาดังกล่าว นั่นคือการสร้างคอนเดนเสทเฟอร์มิโอนิกจากจำนวนอะตอมของลิเธียม-6 ที่หมุนขึ้นและหมุนลงที่ไม่เท่ากัน
ทีมงานอิสระที่นำโดย Wolfgang Ketterle จากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) และโดย Randall G. Hulet แห่งมหาวิทยาลัยไรซ์ในฮูสตันเพิ่งสำรวจโพลาไรเซชันในคอนเดนเสทโดยใช้คลื่นวิทยุเพื่อพลิกสปินของส่วนต่างๆ ของอะตอมของคอนเดนเสท ทั้งสองทีมได้รายงานหลักฐานว่าความเป็นของเหลวยิ่งยวดยังคงมีอยู่แม้ว่าคอนเดนเสทจะเบ้ ดังนั้นอะตอมมากถึง 70 เปอร์เซ็นต์เป็นแบบสปินเดียว
ยังไม่มีการทดลองใดที่สังเกตเห็นสัญญาณของของไหลซุปเปอร์ฟลูอิด-ของไหลปกติที่คาดไว้ตั้งแต่ทศวรรษ 1960 นักทฤษฎีทิน-หลุน (เจสัน) โฮแห่งมหาวิทยาลัยโอไฮโอสเตตในโคลัมบัสตั้งข้อสังเกตว่าการค้นพบที่เขาเรียกว่า “ความก้าวหน้าครั้งใหญ่”
ทีมไรซ์รายงานข้อค้นพบเพิ่มเติมที่กลุ่มเอ็มไอทีโต้แย้ง ตัวอย่างเช่น นักวิทยาศาสตร์ของฮูสตันกล่าวว่าพวกเขาได้สังเกตหลักฐานของของไหลยิ่งยวดที่มีอะตอมที่ไม่จับคู่กระจายอยู่ท่ามกลางอะตอมที่จับคู่กัน การค้นพบนั้น “น่าประหลาดใจ” โฮกล่าว “สถานะนี้ไม่ควรมีอยู่ตามทฤษฎีดั้งเดิม”
แม้ว่าผลลัพธ์ของไรซ์ที่เป็นข้อโต้แย้งนั้น “น่าสนใจและน่าตื่นเต้นจริงๆ” ยูจีน เดมเลอร์ นักทฤษฎีจากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดกล่าว “เรายังไม่เข้าใจดีนัก”
credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>> UFABET เว็บหลัก
