Kältesten Blobs im Universum in neuem Licht zu sehen

Physiker haben eine neue Möglichkeit, sehnsüchtig den Blick auf einige der verrücktesten Materie auf der Erde einfallen – das Super ruhige, super-kalte Gas genannt ein Bose-Einstein-Kondensat.

Während Wissenschaftler in der Lage, schnelle Einblicke in das ungewöhnliche Gas zu stehlen, bis jetzt wurden, zerstört fangen einfach ein Bild von einem Bose-Einstein-Kondensat (BEC) oft es indem Sie zusätzliche Energie aus Licht.

"Die Aufnahme eines einzelnen Photons (das kleinste Paket des Lichts) genug, um eine Pause", sagte Studie Hauptautor Michael Hush, ein Physiker an der University of Nottingham, LiveScience in einem e-Mail-Interview. [Verrückte Physik: die coolsten kleine Partikel in der Natur]

Erstellen Sie ein neues Computermodell, detaillierte heute (Nov. 28) in der New Journal of Physics, haben die Forscher herausgefunden, wie Neuberechnung der route diese Wärme und halten BECs auch bei langen bildgebenden gekühlt.

Im Prinzip Hush sagte: "könnte der Vorschlag einen BEC, auf unbestimmte Zeit, abgebildet bei dem gelingen wird das BEC direkt anschauen und sogar Steuern es mit Feedback ermöglichen."

"In der Lage, mit einem Quantum-Objekt nahe dem absoluten Nullpunkt genau dann und dort zu spielen, um wirklich spannend ist", fügte er hinzu.

Bose-Einstein-Kondensate sind Atome oder andere Teilchen wie Photonen, fast absoluten Nullpunkt gekühlt. Die Atome sind so träge, dass sie seltsam, als Single, bloblike Masse Verhalten. Die langsame Art der Partikel bedeutet Wissenschaftler können leicht verfolgen und atomare Prozesse, z. B. atomarer Spins, durch das Studium der Bose-Einstein-Kondensats zu studieren. (sie sind benannt nach Albert Einstein und der indische Theoretiker Satyendra Nath Bose.)

Seit mehr als einem Jahrzehnt Physiker haben blickte an BECs mit off-resonante Photonen, eine Art von Laser-Bildgebung, die neigt zu zerstreuen seine Energie aus der Super gekühlt Atome anstatt Hitze. Aber auch diese Methode funktioniert für nur ein paar Versuche, schließlich zerstören das Kondensat nach ein paar Bilder, Hush sagte.

Verbesserung der bildgebende Verfahren gebaut Hush und seine Kollegen eine anspruchsvolle EDV-Modell, das aus resonanten Licht und das seltsame Verhalten der Bose-Einstein-Kondensats simuliert. Das Modell zeigte eine nie zuvor gesehene Heizwirkung verursacht durch ab-Resonanz-Bildgebung.

"Die besondere Entdeckung präsentiert in diesem Papier war tatsächlich der erste gedacht, um einen Bug in unserem Code" Hush sagte. "Wir dachten dies denn einfachere Beschreibungen des BECs diese Heizung nicht vorhersagen."

Über ihr Modell haben die Forscher einen Filter entwickelt, der die Wärmewirkung entfernt und speist die zusätzliche Energie zurück in die Magnetspulen verwendet auffangen und chill das Kondensat, das hilft, die Atome, die über einen längeren Zeitraum gekühlt zu halten. Nun, wenn neugierige Zuschauer die Atome sitzen wollen um zu sehen, würde solche Bild ausrichten mehr Energie in die Chill-induzierende Spulen, tatsächlich machen das Kondensat noch kälter senden.

Der nächste Schritt ist der Filter in einem realen Experiment ausprobieren.

"Sobald wir isoliert hatte, was die Heizung verursachte es war einfach zu kommen mit dem Feedback zu korrigieren," Hush sagte. "Ergebnisse wie diese sind sehr vielversprechend und macht mich zuversichtlich, dass eine experimentelle Demonstration des Feedbacks mit BEC in naher Zukunft möglich sein kann."

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