ดีที่สุดที่เราจะทำได้เพื่อลองและเป็นตัวแทนของแสงที่ไหลออกมาซึ่งไหล ...
เครดิตรูปภาพ: Audom/Shutterstock.com
ในวิชาฟิสิกส์ย่อสิ่งต่าง ๆ อาจแปลก ๆ เมื่ออุณหภูมิใกล้เคียงกับศูนย์แน่นอนมันเป็นไปได้ที่จะวางสสารในสถานะที่เรียกว่าคริสตัลที่สามารถไหลได้โดยไม่สูญเสียพลังงาน ภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสมมันเป็นไปได้ที่จะจับคู่แสงที่มีสถานะตื่นเต้นของสสารสร้าง quasiparticles - ปฏิสัมพันธ์ที่ทำตัวเหมือนอนุภาคแม้ว่าพวกเขาจะไม่ได้ก็ตาม ขณะนี้นักวิจัยสามารถรวมทั้งสองในสิ่งที่ผลักดันความแปลกประหลาดไปสู่ระดับใหม่ทั้งหมด: Solid Light!
เราไม่ควรจินตนาการอะไรบางอย่างเช่นอิฐที่เรืองแสงวิเศษ เรายังคงพูดถึงการมีปฏิสัมพันธ์ในระดับควอนตัม แต่สำหรับทุกเจตนาและวัตถุประสงค์นักวิจัยสามารถดักจับแสงในโครงสร้างที่มีคุณสมบัติของของแข็งชนิดพิเศษและเป็นของแข็งไปนี่เป็นสถานะควอนตัมที่แปลกใหม่ของสสาร
นี่ไม่เพียง แต่เป็นครั้งแรกที่ฟิสิกส์นี้เกิดขึ้นกับโฟตอนแทนที่จะเป็นอะตอม แต่ยังเกี่ยวข้องกับกลไกใหม่ที่สมบูรณ์
Dr Dimitris Trypogeorgos
สถานะของสสารนี้ได้รับการเสนอในปี 1960 แต่เฉพาะในสิ่งนี้ย้ายจากความเป็นไปได้ทางทฤษฎีไปสู่ความเป็นจริงทางกายภาพ การสอบสวนของ supersolidity เกี่ยวข้องกับ Bose-Einstein Condensates (BECS)-อะตอมที่เย็นลงจนเกือบเป็นศูนย์แน่นอนเพื่อเข้าสู่สถานะพิเศษของสสาร Supersolid แสงนี้เป็นสัตว์ร้ายตัวใหม่ทั้งหมด
“ เราเสนอและวัดกระบวนทัศน์ใหม่ของ supersolidity ธีมของ supersolidity ได้รับการสำรวจใน Ultracold Atomic BECS ในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา นี่ไม่เพียง แต่เป็นครั้งแรกที่ฟิสิกส์นี้เกิดขึ้นกับโฟตอนแทนที่จะเป็นอะตอม แต่ยังเกี่ยวข้องกับกลไกใหม่ที่สมบูรณ์” ผู้เขียนนำDr Dimitris Trypogeorgosบอก Iflscience
เพื่อสร้างสถานะที่น่าสนใจนี้นักวิจัยใช้อลูมิเนียมอลูมิเนียมอาร์เซเนด์อลูมิเนียมอลูมิเนียมอลูมิเนียม เซมิคอนดักเตอร์มีสันเขาอยู่ในนั้นและเลเซอร์ก็ส่องแสง ปฏิสัมพันธ์ระหว่างแสงเลเซอร์และวัสดุที่ผลิตอนุภาคที่เรียกว่าโพลานิตันและสันเขาบังคับให้ quasiparticles เคลื่อนที่ในวิธีใดวิธีหนึ่ง ขั้วโลกถูกสร้างขึ้นเป็น supersolid
“ supersolid เป็นช่วงใหม่ที่แปลกใหม่ของสสาร มันมีคุณสมบัติที่ขัดแย้งกันของการเป็นของแข็งในขณะเดียวกันก็สามารถไหลได้อย่างอิสระรอบสิ่งกีดขวางเช่นของเหลว ทุกขั้นตอนของสสารจะเกิดขึ้นระหว่างการเปลี่ยนเฟสซึ่งแบ่งความสมมาตรของระบบ ตัวอย่างเช่นน้ำเป็นของเหลวซึ่งหมายความว่าเป็นค่าคงที่การแปลนั่นคือมันดูเหมือนกันในทุกทิศทาง แต่น้ำแข็งเป็นของแข็งผลึกและมีความสมมาตรการแปลแบบไม่ต่อเนื่องเท่านั้น” ดร. Trypogeorgos บอกกับ Iflscience
“ supersolid นั้นพิเศษในการแบ่งสองสมมาตรเมื่อมันก่อตัว: คนแรกที่กลายเป็น superfluid และอันที่สองที่จะกลายเป็นของแข็ง นี่คือสิ่งที่เราสามารถทำได้โดยการจัดการโฟตอนที่มีปฏิสัมพันธ์”
Superfluid มีความสามารถในการไหลโดยไม่มีแรงเสียดทาน Superfluids ไม่สามารถเก็บไว้ในภาชนะเปิดโล่งได้เนื่องจากพวกเขาจะปีนขึ้นไปด้านข้างและหลบหนี พวกเขาสามารถมองเห็นได้สูงขึ้นเขา supersolidในขณะที่รักษาโครงสร้างผลึก สนามของ supersolidity ยังเด็กมากและไม่ได้สำรวจ ความก้าวหน้านี้จะช่วยในการทำความเข้าใจอย่างมาก
“ บางครั้งมันเป็นเรื่องมหัศจรรย์ที่ได้เห็นฟิสิกส์ว่าการเปลี่ยนแปลงของภาษาและมุมมองนำไปสู่ข้อมูลเชิงลึกใหม่ ๆ ได้อย่างไร” ดร. Trypogeorgos บอกกับ Iflscience
“ เราอยู่ในจุดที่เราได้ระบุส่วนผสมขั้นต่ำที่เปลือยเปล่าสำหรับช่วง supersolid ของสสารและตอนนี้เราสามารถเริ่มเพิ่มอีกครั้ง การทำงานกับโฟตอนช่วยให้เรามีชุดเครื่องมือใหม่ทั้งหมดที่จะใช้และนำฟิสิกส์นี้ไปสู่อาณาจักรที่ท้าทายของฟิสิกส์โฟโตนิกร่างกายหลายตัวที่ขับเคลื่อนด้วยระบบขับเคลื่อน นี่เป็นเพียงจุดเริ่มต้นและมีงานที่ต้องทำมากขึ้นเพื่ออธิบายคุณสมบัติของสถานะของสสารที่เราสร้างขึ้นอย่างเต็มที่”
กระดาษที่อธิบายถึงความก้าวหน้าที่น่าสนใจนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารธรรมชาติ-
