Капли квантовой механики. Новость Бесплатной технической библиотеки

BİLİM VE TEKNOLOJİ HABERLERİ, ELEKTRONİKTE YENİLİK
Ücretsiz teknik kütüphane / haber akışı

Kuantum mekaniğinin damlaları

03.01.2018

İspanya'nın Barselona kentindeki Fotonik Bilimler Enstitüsü'nden (ICFO) bir fizikçi ekibi, sıradan su damlacıklarından 100 milyon kat daha küçük olan ve garip kuantum mekaniği yasalarına uyan sıvı damlacıkları yarattı. Damlacıklar, lazer ışınlarının optik kafes tuzağının düğümlerinde yaratıldı ve böyle mikroskobik bir ölçekte bile, sıvı damlacıkların tüm temel özelliklerini gösterdiler - sıcaklıktan bağımsız olarak şekillerini ve hacimlerini korudular. Bununla birlikte, bu kuantum sıvının damlacıkları, normal koşullar altında var olan diğer sıvı damlacıklarından çok daha yoğundu.

İspanyol bilim adamları, kuantum sıvı damlacıkları oluşturmak için potasyum atomlarından oluşan bir gazı -273,15 santigrat dereceye kadar soğuttular. Bu sıcaklıkta, atomlar bir Bose-Einstein yoğuşması oluşturdular, tüm atomlarının kuantum düzeyinde birbiriyle senkronize olduğu bir madde durumu, çünkü tüm yoğuşma, yalnızca yasalara tabi olarak büyük bir atom gibi davranır. kuantum fiziğinin

Araştırmacılar iki bağımsız yoğuşmayı birleştirdiğinde, kuantum sıvı damlacıkları oluşturdular. Bilim adamları daha önce benzer bir şey yapmayı başardılar, bu damlacıkların maddesi, moleküller arasındaki elektromanyetik etkileşimlerin kuvvetleriyle birbirine bağlandı. Buna karşılık, İspanyol bilim adamları tarafından elde edilen damlacıklar, "kuantum dalgalanmaları" olgusu nedeniyle şekillerini korudu.

Kuantum dalgalanmaları, kuantum parçacıklarının kesin olarak tanımlanmış parametrelere sahip olmadığı Heisenberg belirsizlik ilkesinin bir sonucudur. Enerji seviyesi, uzaydaki konum ve yönelim gibi parametreleri ancak olasılık cinsinden tanımlanabilir. Ve eğer kuantum parçacıklarının mevcut konumlarına, hızlarına ve hareket yönlerine ilişkin bu olasılıkları alırsak, kendilerini basınç şeklinde gösteren etkileşimlerinin büyüklüğünü hesaplayabiliriz. Ancak en ilginç şey, tüm kuantum parçacıklarının kuvvetini ve basınç vektörünü eklersek, olağandışı bir gerçek ortaya çıkacaktır, parçacıklar birbirlerini ittiklerinden daha fazla çekerler. Ve tam olarak bu çekimden dolayı, şekillerini koruyabilen bir kuantum sıvısının damlacıklarına bağlanırlar.

Bilim adamları tarafından yapılan ölçümler, potasyum atomlarından oluşan kuantum bir sıvının damlacıklarının, örneğin sıradan bir süper sıvı sıvının, örneğin sıvı helyumun damlacıklarından daha büyük ölçüde sıvı olduğunu göstermiştir. Akış indeksi ve sıvılarda bulunan diğer temel parametreler açısından, bir kuantum sıvı, herhangi bir süperakışkan sıvıdan iki ila sekiz büyüklük sırası kadar daha iyi performans gösterir, bu da fizikçilerin bir kuantum sıvı kullanarak deneyler yapmaları için geniş fırsatlar açar.

Bununla birlikte, kuantum sıvı damlacıklarının uygulamalarını sınırlayan bazı sınırları vardır. Örneğin, bir damlacıktaki atom sayısı belirli bir değerden fazla olursa, o zaman damla çöker ve kuantum sıvı, diğer gaz halindeki herhangi bir madde gibi mevcut tüm alanı doldurma eğiliminde olan bir gaza dönüşür.

<< Geri: Yoğurdun beklenmedik özellikleri 03.01.2018

>> İleri: LG'den 88 inç OLED 8K ekran 02.01.2018

En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:

Bahçelerdeki çiçekleri inceltmek için makine 02.05.2024

Modern tarımda, bitki bakım süreçlerinin verimliliğini artırmaya yönelik teknolojik ilerleme gelişmektedir. Hasat aşamasını optimize etmek için tasarlanan yenilikçi Florix çiçek seyreltme makinesi İtalya'da tanıtıldı. Bu alet, bahçenin ihtiyaçlarına göre kolayca uyarlanabilmesini sağlayan hareketli kollarla donatılmıştır. Operatör, ince tellerin hızını, traktör kabininden joystick yardımıyla kontrol ederek ayarlayabilmektedir. Bu yaklaşım, çiçek seyreltme işleminin verimliliğini önemli ölçüde artırarak, bahçenin özel koşullarına ve içinde yetişen meyvelerin çeşitliliğine ve türüne göre bireysel ayarlama olanağı sağlar. Florix makinesini çeşitli meyve türleri üzerinde iki yıl boyunca test ettikten sonra sonuçlar çok cesaret vericiydi. Birkaç yıldır Florix makinesini kullanan Filiberto Montanari gibi çiftçiler, çiçeklerin inceltilmesi için gereken zaman ve emekte önemli bir azalma olduğunu bildirdi. ... >>

Gelişmiş Kızılötesi Mikroskop 02.05.2024

Mikroskoplar bilimsel araştırmalarda önemli bir rol oynar ve bilim adamlarının gözle görülmeyen yapıları ve süreçleri derinlemesine incelemesine olanak tanır. Bununla birlikte, çeşitli mikroskopi yöntemlerinin kendi sınırlamaları vardır ve bunların arasında kızılötesi aralığı kullanırken çözünürlüğün sınırlandırılması da vardır. Ancak Tokyo Üniversitesi'ndeki Japon araştırmacıların son başarıları, mikro dünyayı incelemek için yeni ufuklar açıyor. Tokyo Üniversitesi'nden bilim adamları, kızılötesi mikroskopinin yeteneklerinde devrim yaratacak yeni bir mikroskobu tanıttı. Bu gelişmiş cihaz, canlı bakterilerin iç yapılarını nanometre ölçeğinde inanılmaz netlikte görmenizi sağlar. Tipik olarak orta kızılötesi mikroskoplar düşük çözünürlük nedeniyle sınırlıdır, ancak Japon araştırmacıların en son geliştirmeleri bu sınırlamaların üstesinden gelmektedir. Bilim insanlarına göre geliştirilen mikroskop, geleneksel mikroskopların çözünürlüğünden 120 kat daha yüksek olan 30 nanometreye kadar çözünürlükte görüntüler oluşturmaya olanak sağlıyor. ... >>

Böcekler için hava tuzağı 01.05.2024

Tarım ekonominin kilit sektörlerinden biridir ve haşere kontrolü bu sürecin ayrılmaz bir parçasıdır. Hindistan Tarımsal Araştırma Konseyi-Merkezi Patates Araştırma Enstitüsü'nden (ICAR-CPRI) Shimla'dan bir bilim insanı ekibi, bu soruna yenilikçi bir çözüm buldu: rüzgarla çalışan bir böcek hava tuzağı. Bu cihaz, gerçek zamanlı böcek popülasyonu verileri sağlayarak geleneksel haşere kontrol yöntemlerinin eksikliklerini giderir. Tuzak tamamen rüzgar enerjisiyle çalışıyor, bu da onu güç gerektirmeyen çevre dostu bir çözüm haline getiriyor. Eşsiz tasarımı, hem zararlı hem de faydalı böceklerin izlenmesine olanak tanıyarak herhangi bir tarım alanındaki popülasyona ilişkin eksiksiz bir genel bakış sağlar. Kapil, "Hedef zararlıları doğru zamanda değerlendirerek hem zararlıları hem de hastalıkları kontrol altına almak için gerekli önlemleri alabiliyoruz" diyor ... >>

Uzay enkazının Dünya'nın manyetik alanına yönelik tehdidi 01.05.2024

Gezegenimizi çevreleyen uzay enkazı miktarının arttığını giderek daha sık duyuyoruz. Ancak bu soruna katkıda bulunanlar yalnızca aktif uydular ve uzay araçları değil, aynı zamanda eski misyonlardan kalan kalıntılar da. SpaceX gibi şirketlerin fırlattığı uyduların sayısının artması, yalnızca internetin gelişmesi için fırsatlar yaratmakla kalmıyor, aynı zamanda uzay güvenliğine yönelik ciddi tehditler de yaratıyor. Uzmanlar artık dikkatlerini Dünya'nın manyetik alanı üzerindeki potansiyel çıkarımlara çeviriyor. Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi'nden Dr. Jonathan McDowell, şirketlerin uydu takımyıldızlarını hızla konuşlandırdığını ve önümüzdeki on yıl içinde uydu sayısının 100'e çıkabileceğini vurguluyor. Bu kozmik uydu armadalarının hızlı gelişimi, Dünya'nın plazma ortamının tehlikeli kalıntılarla kirlenmesine ve manyetosferin istikrarına yönelik bir tehdit oluşmasına yol açabilir. Kullanılmış roketlerden çıkan metal döküntüleri iyonosferi ve manyetosferi bozabilir. Bu sistemlerin her ikisi de atmosferin korunmasında ve sürdürülmesinde önemli bir rol oynamaktadır. ... >>

Dökme maddelerin katılaşması 30.04.2024

Bilim dünyasında pek çok gizem var ve bunlardan biri de dökme malzemelerin tuhaf davranışlarıdır. Katı gibi davranabilirler ama aniden akıcı bir sıvıya dönüşebilirler. Bu olgu birçok araştırmacının dikkatini çekti ve belki de sonunda bu gizemi çözmeye yaklaşıyoruz. Kum saatindeki kumu hayal edin. Genellikle serbestçe akar, ancak bazı durumlarda parçacıkları sıvıdan katıya dönüşerek sıkışıp kalmaya başlar. Bu geçişin ilaç üretiminden inşaata kadar birçok alan için önemli sonuçları var. ABD'li araştırmacılar bu olguyu tanımlamaya ve onu anlamaya daha da yaklaşmaya çalıştılar. Araştırmada bilim insanları, polistiren boncuk torbalarından elde edilen verileri kullanarak laboratuvarda simülasyonlar gerçekleştirdi. Bu kümelerdeki titreşimlerin belirli frekanslara sahip olduğunu buldular; bu da yalnızca belirli türdeki titreşimlerin malzeme içerisinde ilerleyebileceği anlamına geliyor. Kabul edilmiş ... >>

Arşivden rastgele haberler

güneş pili eksitonları 03.03.2008

Hollandalı bir yüksek lisans öğrencisi, bir polimer güneş pilinin özelliklerini geliştirmeyi başardı.

Bir tür polimer güneş pili, yarı iletken bir katman üzerinde biriktirilen bir boya katmanıdır. Genellikle rolü beyaz boyanın temelidir - titanyum dioksit. Her iki madde de ucuzdur ve bu tür pillerin yerden güneş enerjisi alabileceğine inanılmaktadır. Ve silikon pillerin üretimi çok pahalı olduğu ve onların hammaddesi olan silikonun kendisi o kadar bol olmadığı için zaman geliyor.

Bir boya pili ve yarı iletken böyle çalışır. İlk katmana bir güneş ışığı fotonu düşer, emilir ve sözde eksitonu uyarır - elektronik sistemin bir uyarımı olan yarı parçacık. Bu eksiton yarı iletkenin içine hareket eder ve içinde serbest yüklerin oluşmasına neden olur, yani temel bir elektrik akımı oluşturur. Sorun şu ki, bir eksiton tarafından kat edilen yol son derece kısadır ve çoğu yarı iletkene ulaşmadan önce kaybolur.

"Öyle bir boya seçmeyi başardım ki, eksiton yolu 20 nm'ye kadar yirmi kat arttı. Bir eksitonun kimyasal enerjiye dönüşmeden önce bir bitki yaprağında seyahat etmesi gereken süre yaklaşık olarak aynı. Güneş pili durumunda, Delft Teknoloji Üniversitesi'nde doktora öğrencisi olan Annemarie Heiser, bu yolun üç kat daha artırılması gerektiğini ve daha sonra etkinliğinin artık yüzdelerle ölçülmeyeceğini söylüyor.

Şimdi polimer piller için ışığın elektriğe dönüşüm katsayısının %4 ve silikon için rekorun %40 olduğunu hatırlayın.

tam görmek Bilim ve teknoloji haberlerinin arşivi, yeni elektronik

Bu sayfanın tüm dilleri

Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri