Winzige Diamanten schweben in wilden Physikexperiment

In eine unheimliche Leistung haben Physiker mikroskopische Diamanten in der Luft mit Laserstrahlen schwebte.

Forscher haben bereits Laser verwendet, um sehr kleine Teilchen, wie einzelne Atome zu schweben, aber dies ist das erste Mal, das die Technik auf eine Nanodiamond, die, in diesem Fall nur 100 Nanometer (3,9 X 10^-8 Zoll) misst über gearbeitet hat, oder mehr als 1.000 Mal dünner als ein Fingernagel.

In der neuen Studie stützte sich die Physiker an der University of Rochester auf die Tatsache, die dass ein Laserstrahl, der von Photonen besteht, schafft eine kleine Kraft, die in der Regel gefühlt werden kann nicht. [Verrückte Physik: die coolsten kleine Partikel in der Natur]

"Wenn wir auf eine leichte wiederum oder eine Tür öffnen und spüren Sie die Sonne, wir fühlen sich nicht das schieben oder ziehen," Studie Forscher Nick Vamivakas in einem Video von der Universität veröffentlicht sagte. "Aber es stellt sich heraus, dass wenn Sie einen Laser unten mit einem Objektiv zu einem sehr kleinen Teil des Universums zu konzentrieren, es tatsächlich auf mikroskopische, nanoskopischen Partikel ziehen kann."

Erzwingen Sie die winzigen Diamanten zu schweben, Vamivakas und seine Kollegen konzentriert ein paar von Lasern in Richtung einer klaren Vakuumkammer besprüht dann die Diamanten in die Kammer mit einem Aerosol-Dispenser. Die Diamanten, gravitierten in Richtung des Lichts, und einige schließlich schwebte in einer stabilen Position.

Manchmal, das schweben traten innerhalb von nur ein paar Minuten, während andere Male der Prozess dauerte etwas länger.

"Ein anderes Mal ich hier sein kann für eine halbe Stunde vor jeder Diamant erwischt wird," sagte Levi Neukirch, ein Student an der University of Rochester, die an der Studie beteiligt war, in einer Erklärung. "Sobald ein Diamant in die Falle wandert, können wir es stundenlang halten."

Das Team hofft die Erkenntnisse haben Anwendungen in Quanten-computing und mehr theoretisch helfen, erklären, wie Reibung auf extrem kleine Waage funktioniert.

"Die Position des Kristalls in der Falle ist eine sehr sensible Sonde Kräfte in seiner Umgebung", sagte Vamivakas in der Universität video. "Der Grund ist dies wichtig ist, wie Technologie weiter, bis diese Längenskalen zu verkleinern, müssen wir verstehen, wie die Umgebung mit den Geräten interagieren, die wir machen."

Das Team plant, seine Experimente fortzusetzen, um besser zu verstehen dem physikalischen Verhalten der Kristalle, die Adresse helfen könnten andere grundlegende unbeantworteten Fragen in der Physik.

Die Levitation-Experiment ist diese Woche in der Fachzeitschrift Optics Letters detailliert.

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