물리학자들은 세계 최초의 원자 소용돌이 빔(아직 이해되지 않은 불가사의한 속성을 가진 원자와 분자의 소용돌이 소용돌이)을 만들었습니다.
작은 슬릿의 격자를 통해 직선 헬륨 원자 빔을 보냄으로써 과학자들은 양자 역학의 이상한 규칙을 사용하여 빔을 회전하는 소용돌이로 바꿀 수 있었습니다. 궤도 각운동량(orbital angular moment)이라고 하는 빔의 회전은 새로운 방향의 움직임을 제공하여 연구자들이 아직 예측하지 못한 방식으로 작용할 수 있도록 합니다. 예를 들어, 과학자들은 회전하는 원자가 다른 속도로 회전하는 나선형 소용돌이 원자 내부의 전자와 핵으로 인해 다른 예측할 수 없는 효과 중에서도 자기에 추가적인 차원의 빔을 추가할 수 있다고 믿습니다.
연구원들은 각각 직경이 600나노미터에 불과한 작은 슬릿의 격자를 통해 헬륨 원자를 유도하여 빔을 만들었습니다. 아주 작은 양의 세계를 지배하는 일련의 규칙인 양자 역학의 영역에서 원자는 입자와 작은 파동처럼 행동할 수 있습니다. 코르크 마개처럼 공간을 관통하는 소용돌이.
그런 다음 와류 원자가 감지기에 부딪쳤고, 감지기는 다양한 각도와 다른 각운동량으로 회절된 여러 광선을 작은 도넛 모양의 고리 형태로 보여주었습니다. 과학자들은 또한 개의 중심 소용돌이 내부에 끼어 있는 훨씬 더 작고 밝은 고리를 발견했습니다. 이것은 헬륨 엑시머의 표시입니다. 에너지로 여기된 하나의 헬륨 원자가 다른 헬륨 원자에 달라붙을 때 형성되는 분자입니다.
나선 다발 내부의 원자에 부여된 궤도 각운동량은 꼬인 원자가 다른 입자와 상호 작용하는 방식을 결정하는 양자 역학 선택 규칙도 변경합니다. 다음으로, 연구원들은 이 헬륨 빔을 광자, 전자, 헬륨이 아닌 다른 원소의 원자로 분해하여 이들이 어떻게 행동할 수 있는지 확인할 것입니다.
와류 빔이 실제로 다르게 작동한다면 아원자 수준에서 미개척 세부 사항을 연구할 수 있는 새로운 유형의 현미경에 대한 이상적인 후보가 될 수 있습니다.
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