خدمات سایت


متن کامل خبر

فیزیکدانان مدعی ساخت لیزر اتمی شدند که برای همیشه کار می‌کند

فیزیکدانان توانسته‌اند یک پرتو از اتم‌ها ایجاد کنند که رفتاری مشابه لیزر دارد. این پرتو یا لیزر اتمی می‌تواند بطور تئوری برای همیشه روشن و فعال بماند.
1401/03/30 12:10:42 ب.ظ

فیزیکدانان توانسته‌اند یک پرتو از اتم‌ها ایجاد کنند که رفتاری مشابه لیزر دارد. این پرتو یا لیزر اتمی می‌تواند بطور تئوری برای همیشه روشن و فعال بماند. اگرچه هنوز برای دستیابی به چنین دستاوردی موانعی پیش روی دانشمندان وجود دارد، اما با یک قدم مهم و بزرگ روبه‌رو هستیم.

در لیزر اتمی، پرتویی از اتم‌ها وجود دارد که به صورت یک موج حرکت می‌کند و شاید روزی بتوان از آن‌ها برای آزمایش ثابت‌های بنیادی فیزیک استفاده کرد و در مهندسی از آن بهره برد.

اولین لیزر اتمی در سال 1996 توسط فیزیکدانان MIT خلق شد و مفهوم ساده‌ای داشت: همانطور که لیزرهای مبتنی بر نور سنتی از فوتون‌هایی تشکیل شده‌اند که با امواج خود به صورت هماهنگ حرکت می‌کنند، لیزری که از اتم‌ها ساخته می‌شود هم به ماهیت موج مانند خود نیاز دارد تا بتوان به عنوان یک پرتو آن را منتقل کرد. اما مانند بسیاری از مسائل در دنیای علم، تئوری از واقعیت ساده‌تر است.


لیزر اتمی و چگالش بوز–اینشتین

ریشه یک لیزر اتمی، حالت پنجم ماده یا «چگالش بوز–اینشتین» (BEC) است. این حالت با خنک‌سازی بسیار زیاد ابری از بوزون بدست می‌آید. دما به اندازه‌ای پایین می‌آید که اتم‌ها به پایین‌ترین حد انرژی خود می‌رسند، اما کاملا متوقف نمی‌شوند. در این حالت، خواص کوانتومی ذرات تداخلی با یکدیگر ایجاد نمی‌کنند.

در این شرایط آن‌ها به اندازه‌ای به یکدیگر نزدیک می‌شوند که نوعی همپوشانی شکل می‌گیرد و نتیجه‌اش، ایجاد ابری متراکم از اتم‌هاست که می‌تواند مشابه یک سوپر اتم یا موج مادی رفتار کند. با این وجود، برخی مواقع BECها رفتار متناقضی از خودشان نشان می‌دهد. در حقیقت آن‌ها بسیار شکننده‌اند و حتی نور می‌تواند آن‌ها را از بین ببرد. به دلیل همین ویژگی‌ها ساخت لیزر اتمی با عملکرد بلندمدت یک چالش به حساب می‌آید.


اما حالا دانشمندان در دانشگاه «آمستردام» هلند برای دستیابی به چنین هدفی به این موضوع پی بردند که باید یک چیز تغییر دهند. به گفته فیزیکدان دانشگاه آمستردام، «فلوریان شرک» نحوه خنک‌سازی اتم‌ها تغییر کرده است:

    «در آزمایش‌های قبلی، سرد کردن تدریجی اتم‌ها در یک مکان انجام می‌شد، اما ما تصمیم گرفتیم که مراحل خنک‌سازی را نه تنها در طول زمان، بلکه در فضا هم پخش کنیم. ما اتم‌ها را مجبور کردیم که در مراحل متوالی خنک‌سازی، حرکت کنند. در پایان اتم‌های فوق سرد به قلب آزمایش رسیدند، جایی که می‌توان از آن‌ها برای تشکیل امواج ماده منسجم در یک BEC استفاده کرد. اما در حالی که این اتم‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند، اتم‌های جدیدی در راهند تا BEC را دوباره پر کنند. با این روش می‌توانیم فرایند را برای همیشه ادامه دهیم.»

با وجود چالش‌هایی که برای این روش وجود داشت، دانشمندان با موفقیت یک لیزر مداوم از چگالش بوز–اینشتین خلق کردند و امیدوارند از این لیزر بتوان برای ایجاد یک پرتو خروجی پایدار از ماده استفاده کرد.

اگر دانشمندان موفق به توسعه چنین لیزرهایی شوند، نه تنها می‌توانند برای همیشه کار کنند، بلکه امکان تولید پرتوهای پایدار را هم خواهند داشت؛ پرتوهایی که می‌توانند کاربردهای بی حد و حصری داشته باشند. نتیجه کار پژوهشگران در ژورنال «نیچر» منتشر شده است.

منبع : دیجیاتو
به این خبر امتیاز بدهید :
برچسب های خبر:
کلمات کلیدی :
  • فیزیک,
هیچ نظری برای این خبر ثبت نشده است! اولین نفری باشید که نظری را ارسال می کند!
Captcha




چین می‌خواهد زودتر از ناسا اولین نمونه‌های مریخ را به زمین برگرداند  image چین می‌خواهد زودتر از ناسا اولین نمونه‌های مریخ را به زمین برگرداند 1401/03/31

چین می‌خواهد اولین نمونه سنگ از سیاره مریخ را در سال 2031 به زمین برگرداند.

امتیاز:
تعداد بازدید: 57

اخترشناسان یک شیء کیهانی بسیار نادر را در کهکشان راه شیری شناسایی کردند  image اخترشناسان یک شیء کیهانی بسیار نادر را در کهکشان راه شیری شناسایی کردند 1401/03/23

عضو جدیدی از یک گروه بسیار نادر از ستارگان که مجموع تعداد آن‌ها از انگشتان دست و پا فراتر نمی‌رود، به‌تازگی در کهکشان راه شیری کشف شده است.

امتیاز:
تعداد بازدید: 87

بزرگ‌ترین و احتمالا قدیمی‌ترین گیاه دنیا در ساحل استرالیا کشف شد image بزرگ‌ترین و احتمالا قدیمی‌ترین گیاه دنیا در ساحل استرالیا کشف شد 1401/03/11

محققان نوعی علفزار دریایی را در ساحل غربی استرالیا کشف کرده‌اند که منطقه‌ای به وسعت 200 کیلومتر مربع را پوشش می‌دهد و ظاهرا بزرگ‌ترین گیاه جهان محسوب می‌شود.

امتیاز:
تعداد بازدید: 157

محققان: تکامل احتمالا با سرعتی 4 برابر انتظارات قبلی در حال وقوع است  image محققان: تکامل احتمالا با سرعتی 4 برابر انتظارات قبلی در حال وقوع است 1401/03/09

مطالعه بزرگی که با بررسی 19 گروه مختلف از حیوانات در سراسر دنیا انجام شده حاکی از آن است که تکامل داروینی احتمالا با سرعتی چهار برابر آن‌چه پیش‌تر تصور می‌شد در حال وقوع است.

امتیاز:
تعداد بازدید: 158

پژوهشی جدید: خوردن این موجود دریایی عجیب علائم پیری را در موش‌ها معکوس کرد  image پژوهشی جدید: خوردن این موجود دریایی عجیب علائم پیری را در موش‌ها معکوس کرد 1401/03/08

مدت‌هاست که پژوهشگران روی روش‌ها و مواد غذایی مختلف برای معکوس کردن روند پیری کار می‌کنند و حالا در جدیدترین نمونه آن که توسط محققان چینی انجام شده،...

امتیاز:
تعداد بازدید: 156

دانشمندان: شاید جهان آینه‌ای موازی با دنیای ما وجود داشته باشد  image دانشمندان: شاید جهان آینه‌ای موازی با دنیای ما وجود داشته باشد 1401/03/02

دانشمندان می‌گویند ممکن است جهان آینه‌ای به موازات و متقارن با جهان ما وجود داشته باشد که قابل رویت نیست و تنها از طریق گرانش می‌توان وجود آن را ثابت کرد.

امتیاز:
تعداد بازدید: 183

وزارت دفاع آمریکا می‌خواهد با یک فناوری جدید چندین پهپاد را بطور همزمان نابود کند  image وزارت دفاع آمریکا می‌خواهد با یک فناوری جدید چندین پهپاد را بطور همزمان نابود کند 1401/02/25

وزارت دفاع آمریکا به‌تازگی آزمایش چند فناوری ریزموج پرتوان برای مقابله با سیستم‌های پهپادی بدون سرنشین را انجام داده است.

امتیاز:
تعداد بازدید: 221

محققان درباره علائم بلندمدت کرونا به سرنخ‌های جدیدی دست پیدا کردند  image محققان درباره علائم بلندمدت کرونا به سرنخ‌های جدیدی دست پیدا کردند 1401/01/29

محققان دریافته‌اند که ماه‌ها پس از ابتلا افراد به کرونا، همچنان در مدفوع آن‌ها اثراتی از کووید-19 دیده می‌شود.

امتیاز:
تعداد بازدید: 327

پژوهشگران سلول‌های پوست را ۳۰ سال جوان‌تر کردند image پژوهشگران سلول‌های پوست را ۳۰ سال جوان‌تر کردند 1401/01/21

پژوهشگران روشی ابداع کرده‌اند که ساعت زیستی سلول‌های پوست را ۳۰ سال به عقب برمی‌گرداند و می‌تواند در آینده برای درمان بیماری‌های پوستی مورد استفاده قرار گیرد.

امتیاز:
تعداد بازدید: 356

ویروس مرموزی که تقریباً همه را آلوده می‌کند image ویروس مرموزی که تقریباً همه را آلوده می‌کند 1400/12/21

ویروس اپشتین‌بار در بسیاری از افراد، موجب عفونت اولیه خفیفی می‌شود، اما با سرطان‌ها و بیماری ام‌اس نیز در ارتباط است. درحال‌حاضر، اقدامی برای مهار آن انجام نمی‌شود.

امتیاز:
تعداد بازدید: 461