Fizicienii au creat primul fascicul de vortex atomic din lume - un vârtej învolburat de atomi și molecule cu proprietăți misterioase care nu au fost încă înțelese.
Trimițând un fascicul drept de atomi de heliu printr-o rețea de fante minuscule, oamenii de știință au reușit să folosească regulile ciudate ale mecanicii cuantice pentru a transforma fasciculul într-un vortex care se învârte. Această rotație a fasciculului, numită moment unghiular orbital, îi conferă o nouă direcție de mișcare, permițându-i să acționeze în moduri pe care cercetătorii nu au prezis încă. De exemplu, oamenii de știință cred că atomii care se rotesc pot adăuga un fascicul de dimensiuni suplimentare magnetismului, printre alte efecte imprevizibile, datorită electronilor și nucleelor din interiorul atomilor vortex în spirală care se rotesc la viteze diferite.
Cercetătorii au creat fasciculul prin direcționarea atomilor de heliu printr-o rețea de fante minuscule, fiecare măsurând doar 600 de nanometri în diametru. În domeniul mecanicii cuantice – setul de reguli care guvernează lumea cantităților foarte mici – atomii se pot comporta ca niște particule și ca valuri minuscule, astfel încât un fascicul de atomi de heliu sub formă de undă difracta printr-o rețea, îndoit atât de mult încât s-a format. un vârtej care a țâșnit prin spațiu ca un tirbușon.
Atomii vortex au lovit apoi un detector, care a arătat mai multe fascicule – difractate în grade diferite și cu moment unghiular diferit – sub forma unor inele minuscule asemănătoare gogoșilor. Oamenii de știință au observat, de asemenea, inele și mai mici și mai strălucitoare încastrate în interiorul celor trei vortexuri centrale. Acestea sunt semne ale excimerilor de heliu - molecule formate atunci când un atom de heliu excitat energetic se lipește de un alt atom de heliu.
Momentul unghiular orbital transmis atomilor din interiorul fasciculului spirală modifică, de asemenea, regulile de selecție mecanică cuantică care determină modul în care atomii răsuciți vor interacționa cu alte particule. Apoi, cercetătorii vor sparge aceste fascicule de heliu în fotoni, electroni și atomi de alte elemente decât heliu pentru a vedea cum altfel s-ar putea comporta.
Dacă fasciculul vortex se comportă într-adevăr diferit, ar putea fi un candidat ideal pentru un nou tip de microscop care poate studia detalii neexplorate la nivel subatomic.
Citeste si:
- Oamenii de știință au recreat un posibil duș de heliu pe Jupiter în laborator
- Fizicienii au făcut din greșeală o nouă descoperire despre găurile negre