В результате можно создавать атомные лазеры с когерентными волнами материи. Теперь команда амстердамских физиков заявила, что можно сделать так, чтобы эти волны материи сохранялись.
Концепция, лежащая в основе атомного лазера, — это так называемый конденсат Бозе-Эйнштейна, или сокращенно BEC.
В природе есть элементарные частицы двух типов: фермионы и бозоны. Фермионы — частицы, подобные электронам и кваркам, — это строительные блоки материи, из которой мы состоим. Бозоны очень разные по своей природе: они не твердые, как фермионы, а мягкие: например, они могут без проблем проходить друг сквозь друга.
Наиболее известным примером бозона является фотон — минимальная единица света. Но частицы материи также могут объединяться, образуя бозоны — фактически целые атомы могут вести себя точно так же, как частицы света. Кроме этого, все бозоны могут находиться в одном и том же состоянии в одно и то же время. Если использовать технические термины, то они могут конденсироваться в когерентную волну.
Когда этот тип конденсации происходит с частицами материи, физики называют получающееся вещество конденсатом Бозе-Эйнштейна.
Теперь команде физиков из Амстердамского университета смогла создать непрерывный конденсат Бозе-Эйнштейна.
Флориан Шрек, руководитель группы, объясняет, в чем заключалась хитрость. Ранее все атомы охлаждали в одном месте, а в новой установке команда распределила этапы охлаждения не по времени, а по пространству.
«Мы заставляем атомы двигаться, пока они проходят последовательные этапы охлаждения. В конце концов, ультрахолодные атомы попадают в центр эксперимента, где их можно использовать для формирования когерентных волн материи в конденсате Бозе-Эйнштейна. Но пока эти атомы используются, новые атомы уже пополняют конденсат. Таким образом, мы можем продолжать этот процесс по сути, вечно», — подтвердил он.
Как только лазеры смогут не только работать вечно, но и генерировать стабильные лучи, их начнут активно применять при создании техники. Лазеры на основе материи, предположительно, начнут играть такую же важную роль в технологии, как и обычные лазеры сегодня.
Читать далее
Японцы сбросили гигантскую турбину в океан, чтобы получать бесконечную энергию от течения
Астрономы из Японии нашли в галактике неизвестную структуру
Исследователи сняли на видео «скрытую» экосистему антарктической реки