Nilikha ng mga physicist ang unang atomic vortex beam sa mundo - isang umiikot na vortex ng mga atomo at molekula na may mga mahiwagang katangian na hindi pa nauunawaan.
Sa pamamagitan ng pagpapadala ng isang tuwid na sinag ng mga atomo ng helium sa pamamagitan ng isang sala-sala ng maliliit na hiwa, nagamit ng mga siyentipiko ang kakaibang panuntunan ng quantum mechanics upang gawing umiikot na vortex ang sinag. Ang pag-ikot na ito ng beam, na tinatawag na orbital angular momentum, ay nagbibigay dito ng bagong direksyon ng paggalaw, na nagpapahintulot sa mga ito na kumilos sa mga paraan na hindi pa nahuhulaan ng mga mananaliksik. Halimbawa, naniniwala ang mga siyentipiko na ang mga umiikot na atomo ay maaaring magdagdag ng sinag ng karagdagang mga dimensyon sa magnetism, bukod sa iba pang hindi mahuhulaan na mga epekto, dahil sa mga electron at nuclei sa loob ng spiraling vortex atoms na umiikot sa iba't ibang bilis.
Nilikha ng mga mananaliksik ang sinag sa pamamagitan ng pagdidirekta ng mga atomo ng helium sa pamamagitan ng isang grid ng maliliit na hiwa, bawat isa ay may sukat na 600 nanometer lamang ang lapad. Sa larangan ng quantum mechanics - ang hanay ng mga panuntunan na namamahala sa mundo ng napakaliit na dami - ang mga atomo ay maaaring kumilos bilang mga particle at bilang maliliit na alon, kaya ang isang sinag ng mga helium na tulad ng alon na mga atomo ay na-diffracte sa pamamagitan ng isang sala-sala, na nakayuko nang labis na nabuo. isang puyo ng tubig na umiikot sa kalawakan na parang corkscrew.
Ang vortex atoms pagkatapos ay tumama sa isang detector, na nagpakita ng ilang mga beam - diffracted sa iba't ibang degree at may iba't ibang angular momentum - sa anyo ng maliliit na donut-like ring. Napansin din ng mga siyentipiko ang mas maliit at mas maliwanag na mga singsing na nakakabit sa loob ng tatlong gitnang vortices. Ito ay mga palatandaan ng helium excimer - mga molekula na nabuo kapag ang isang masiglang nasasabik na helium atom ay dumikit sa isa pang helium atom.
Ang orbital angular momentum na ibinibigay sa mga atomo sa loob ng spiral bundle ay nagbabago rin sa quantum mechanical selection rules na tumutukoy kung paano makikipag-ugnayan ang twisted atoms sa ibang mga particle. Susunod, sisirain ng mga mananaliksik ang mga helium beam na ito sa mga photon, electron, at atoms ng mga elemento maliban sa helium upang makita kung paano pa sila maaaring kumilos.
Kung talagang naiiba ang kilos ng vortex beam, maaari itong maging isang mainam na kandidato para sa isang bagong uri ng mikroskopyo na maaaring mag-aral ng mga hindi pa natutuklasang detalye sa antas ng subatomic.
Basahin din:
- Nilikha muli ng mga siyentipiko ang isang posibleng helium shower sa Jupiter sa laboratoryo
- Ang mga physicist ay hindi sinasadyang nakagawa ng isang bagong pagtuklas tungkol sa mga black hole