Molekul Cahaya dan Materi

Awan atom 'ultra dingin' kurang dari sepersejuta Kelvin, tetapi memiliki energi yang cukup untuk mengembang selama musim gugur.

Selasa, 2 Agustus 2022 | 08:37 WIB
0
129
Molekul Cahaya dan Materi
image: Science Blog

Secara teoritis, efek ini telah diprediksi sejak lama, tetapi sekarang para ilmuwan di Vienna Center for Quantum Science and Technology (VCQ) di TU Wien, bekerja sama dengan University of Innsbruck, telah berhasil mengukur ikatan atom eksotis ini untuk pertama kalinya. waktu. Interaksi ini berguna untuk memanipulasi atom yang sangat dingin, dan efeknya juga dapat berperan dalam pembentukan molekul di ruang angkasa. Hasilnya sekarang telah diterbitkan dalam jurnal ilmiah Physical Review X.

Muatan Positif dan Negatif

Dalam atom yang bermuatan listrik netral, inti atom bermuatan positif dikelilingi oleh elektron bermuatan negatif, yang mengelilingi inti atom seperti awan. "Jika sekarang Anda menyalakan medan listrik eksternal, distribusi muatan ini sedikit bergeser," jelas Prof. Philipp Haslinger, yang penelitiannya di Atominstitut di TU Wien didukung oleh program FWF START. "Muatan positif bergeser sedikit ke satu arah, muatan negatif sedikit ke arah lain, atom tiba-tiba memiliki sisi positif dan negatif, itu terpolarisasi."

Cahaya hanyalah medan elektromagnetik yang berubah dengan sangat cepat, sehingga dimungkinkan juga untuk menciptakan efek polarisasi ini dengan sinar laser. Ketika beberapa atom bersebelahan, sinar laser mempolarisasi semuanya dengan cara yang persis sama -- positif di kiri dan negatif di kanan, atau sebaliknya. Dalam kedua kasus, dua atom tetangga mengubah muatan yang berbeda terhadap satu sama lain, yang mengarah ke gaya tarik menarik.

Eksperimen dengan Perangkap Atom

"Ini adalah gaya tarik menarik yang sangat lemah, jadi Anda harus melakukan eksperimen dengan sangat hati-hati untuk dapat mengukurnya," kata Mira Maiwöger dari TU Wien, penulis pertama publikasi tersebut. "Jika atom memiliki banyak energi dan bergerak cepat, gaya tarik menarik segera hilang. Inilah mengapa awan atom ultradingin digunakan."

Atom pertama kali ditangkap dan didinginkan dalam perangkap magnet pada chip atom, sebuah teknik, yang dikembangkan di Atominstitut dalam kelompok Prof. Jörg Schmiedmayer. Kemudian perangkap dimatikan dan melepaskan atom jatuh bebas. Awan atom 'ultra dingin' kurang dari sepersejuta Kelvin, tetapi memiliki energi yang cukup untuk mengembang selama musim gugur. Namun, jika atom terpolarisasi dengan sinar laser selama fase ini dan dengan demikian gaya tarik-menarik tercipta di antara mereka, perluasan awan atom ini diperlambat -- dan beginilah cara gaya tarik-menarik diukur.

Laboratorium Kuantum dan Ruang Angkasa

"Polarisasi atom individu dengan sinar laser pada dasarnya bukanlah hal baru," kata Matthias Sonnleitner, yang meletakkan dasar teoritis untuk percobaan. "Hal penting tentang percobaan kami, bagaimanapun, adalah bahwa kami telah berhasil untuk pertama kalinya dalam polarisasi beberapa atom bersama-sama dengan cara yang terkendali, menciptakan gaya tarik yang terukur di antara mereka."

Gaya tarik-menarik ini merupakan alat pelengkap untuk mengendalikan atom dingin. Tapi itu juga bisa menjadi penting dalam astrofisika: "Dalam luasnya ruang, kekuatan kecil dapat memainkan peran penting," kata Philipp Haslinger. "Di sini, kami dapat menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa radiasi elektromagnetik dapat menghasilkan gaya antar atom, yang dapat membantu menjelaskan skenario astrofisika yang belum dijelaskan."

(Materials provided by Vienna University of Technology)

***
Solo, Selasa, 2 Agustus 2022. 8:25 am
'salam hangat penuh cinta'
Suko Waspodo
suka idea
antologi puisi suko