Οι φυσικοί δημιούργησαν την πρώτη δέσμη ατομικής δίνης στον κόσμο - μια στροβιλιζόμενη δίνη ατόμων και μορίων με μυστηριώδεις ιδιότητες που δεν έχουν ακόμη κατανοηθεί.
Στέλνοντας μια ευθεία δέσμη ατόμων ηλίου μέσα από ένα πλέγμα από μικροσκοπικές σχισμές, οι επιστήμονες μπόρεσαν να χρησιμοποιήσουν τους περίεργους κανόνες της κβαντομηχανικής για να μετατρέψουν τη δέσμη σε περιστρεφόμενη δίνη. Αυτή η περιστροφή της δέσμης, που ονομάζεται τροχιακή γωνιακή ορμή, της δίνει μια νέα κατεύθυνση κίνησης, επιτρέποντάς της να ενεργεί με τρόπους που οι ερευνητές δεν έχουν προβλέψει ακόμη. Για παράδειγμα, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι τα περιστρεφόμενα άτομα μπορούν να προσθέσουν μια δέσμη πρόσθετων διαστάσεων στον μαγνητισμό, μεταξύ άλλων απρόβλεπτων επιπτώσεων, λόγω των ηλεκτρονίων και των πυρήνων μέσα στα άτομα της σπειροειδούς δίνης που περιστρέφονται με διαφορετικές ταχύτητες.
Οι ερευνητές δημιούργησαν τη δέσμη κατευθύνοντας άτομα ηλίου μέσα από ένα πλέγμα από μικροσκοπικές σχισμές, η καθεμία με διάμετρο μόλις 600 νανόμετρα. Στη σφαίρα της κβαντικής μηχανικής – το σύνολο των κανόνων που διέπουν τον κόσμο των πολύ μικρών ποσοτήτων – τα άτομα μπορούν να συμπεριφέρονται ως σωματίδια και ως μικροσκοπικά κύματα, έτσι μια δέσμη κυματοειδών ατόμων ηλίου διαθλάται μέσα από ένα πλέγμα, λυγίζοντας τόσο πολύ που σχηματίστηκε μια δίνη που διέσχιζε το διάστημα σαν τιρμπουσόν.
Στη συνέχεια, τα άτομα της δίνης χτύπησαν έναν ανιχνευτή, ο οποίος έδειξε αρκετές δέσμες – διαθλασμένες σε διαφορετικούς βαθμούς και με διαφορετική γωνιακή ορμή – με τη μορφή μικροσκοπικών δακτυλίων που μοιάζουν με ντόνατ. Οι επιστήμονες παρατήρησαν επίσης ακόμη μικρότερους και φωτεινότερους δακτυλίους σφηνωμένους μέσα στις τρεις κεντρικές δίνες. Αυτά είναι σημάδια εξιμερών ηλίου – μόρια που σχηματίζονται όταν ένα ενεργειακά διεγερμένο άτομο ηλίου κολλάει σε ένα άλλο άτομο ηλίου.
Η τροχιακή γωνιακή ορμή που μεταδίδεται στα άτομα μέσα στη σπειροειδή δέσμη αλλάζει επίσης τους κανόνες κβαντομηχανικής επιλογής που καθορίζουν πώς τα στριμμένα άτομα θα αλληλεπιδράσουν με άλλα σωματίδια. Στη συνέχεια, οι ερευνητές θα σπάσουν αυτές τις δέσμες ηλίου σε φωτόνια, ηλεκτρόνια και άτομα στοιχείων εκτός του ηλίου για να δουν πώς αλλιώς θα μπορούσαν να συμπεριφέρονται.
Εάν η δέσμη στροβιλισμού όντως συμπεριφέρεται διαφορετικά, θα μπορούσε να είναι ιδανικός υποψήφιος για έναν νέο τύπο μικροσκοπίου που μπορεί να μελετήσει ανεξερεύνητες λεπτομέρειες σε υποατομικό επίπεδο.
Διαβάστε επίσης:
- Οι επιστήμονες αναδημιούργησαν μια πιθανή βροχή ηλίου στον Δία στο εργαστήριο
- Οι φυσικοί έκαναν κατά λάθος μια νέα ανακάλυψη για τις μαύρες τρύπες