İşıqdan bir ölçülü qaz istehsal edildi

09:38 17.09.2024 Müəllif:Vüsal Tağıbəyli
Yazını böyüt
Yazını kiçilt

Fiziklər işığı bir ölçülü qaza çevirə bildilər. Onlar işığın əsas vahidi olan fotonların kvant səviyyəsində necə davrandığını öyrənməyi planlaşdırırlar.

Hafta.az-ın “Science Alert”ə istinadən yazdığına görə, fotonlar kimi hissəciklər məhdudlaşdıqda və soyuduqda, Bose-Eynsteyn kondensatı (BEY) adlanan fərqli bir maddə vəziyyətinə keçirlər. İsti qaz buludunda olan hissəciklər əvvəllər titrəyərək hərəkət edirdilərsə, BEY-də kvant mexanikası baxımından eyni olurlar.

Kondensasiya zamanı qazdakı hissəciklərin yerləri kifayət qədər qeyri-müəyyən olur. Hər bir hissəciyin tuta biləcəyi boşluqlar hissəciklərin özləri arasındakı boşluqlardan daha böyükdür. Buna görə də maddənin bu vəziyyətində qaz çoxluğunu təşkil edən fotonlar üst-üstə düşür və sanki tək bir hissəcik kimi davranırlar.

Elm adamları daha əvvəl iki ölçülü foton qazları istehsal etmişdilər, lakin maddəni BEM-ə çevirmək daha çətindir.

Bonn Universitetindən fizik Frank Vevinger əlavə edir: "İki ölçülü deyil, bir ölçülü qaz yaratdıqda işlər bir az fərqlidir".

Foton qazlarında istilik dalğalanmaları adlanan hadisələr baş verir, lakin bunlar iki ölçüdə o qədər kiçikdir ki, onların heç bir real təsiri yoxdur. Ancaq bir ölçüdə olan bu dalğalanmalar böyük dalğalar yarada bilər (metaforik desək).

Vevinger və onun həmkarları bir ölçülü qaz yaratmaq üçün çox kiçik, əks etdirən qabı boya məhlulu ilə doldurdular. Daha sonra lazer şüası ilə fotonları konteynerə buraxıblar. Lazer işığının fotonları əvvəlcə boya molekulları ilə toqquşmadan əvvəl qabın içərisində irəli-geri sıçrayıb. Məhlulla təmas nəticəsində soyuyan fotonlar bir yerə toplaşmağa başlayıb.

Təcrübənin ən vacib komponenti polimer idi. Tədqiqatçılar konteynerin əks etdirən divarlarına şəffaf polimer əlavə etməklə işığın əks olunma üsulunu dəyişdilər və fotonların hərəkətini məhdudlaşdırdılar. Bu şəkildə fotonlar tək ölçüdə və ya istiqamətdə cəmlənir.

“Nature Physics” jurnalında dərc olunan məqalənin müəlliflərindən biri Kirankumar Karkihalli Umeş deyir ki, "Bu polimerlər işıq üçün bir növ yiv kimi fəaliyyət göstərir. Yiv nə qədər dar olsa, qaz bir o qədər bir ölçülü kimi davranır”.

Tədqiqatçılar birölçülü foton qazını tədqiq edərək, gözlənildiyi kimi, onun ikiölçülü versiyasından tamamilə fərqli davrandığını müşahidə ediblər. Fotonların bir ölçüdə hərəkəti məhdudlaşdırıldığı üçün qazların müəyyən konsentrasiya nöqtəsi yox idi.

Komanda deyir ki, bu, lazer işığı ilə tam donmamış buz kimi qazın hər tərəfinə "səpələnmiş" fotonların kondensasiya olunmuş forması arasında qismən faza keçidi yaradır.

Vevinger deyir: “Bu, iki ölçülü foton qazından bir ölçülü foton qazına keçiddə ilk dəfədir ki, bu davranışı öyrənirik”.

Sonrakı tədqiqatlarda maddənin keçidlərinin müşahidələri BEM vəziyyətində hissəciklərin davranışına işıq sala bilər.