Đột phá mới trong vật lý với việc tạo ra siêu ánh sáng photon
Tạo ra một loại ánh sáng mới với các photon ở trạng thái ngưng tụ Bose-Einstein.
Các nhà khoa học Đức đã tạo ra bước đột phá trong lĩnh vực vật lý khi cho ra đời một loại ánh sáng mới bằng cách làm lạnh các phân tử photon sang trạng thái đốm màu.
Ta vẫn biết mọi vật chất thường tồn tại ở ba trạng thái: rắn. lỏng, khí. Khám phá mới thể hiện một trạng thái mới của vật chất: “trạng thái ngưng tụ Bose-Einstein”. Các nhà khoa học từng tạo được trạng thái này vào năm 1995 ở các nguyên tử siêu lạnh của một chất khí, nhưng quả thật, chưa ai từng nghĩ có thể đạt được trạng thái này ở các hạt photon. Tuy nhiên, bốn nhà vật lý Jan Klrs, Julian Schmitt, Frank Vewinger và Martin Weitz Đại học Bonn ở Đức mới đây đã chứng minh đã làm được điều đó. Họ đặt tên cho các hạt mới là các siêu photon.
Các hạt photon ở trạng thái Bose-Einstein được làm lạnh tới độ không tuyệt đối (-273oC), cho tới khi chúng hòa vào nhau, tạo thành một hạt khổng lồ. Các chuyên gia từng cho rằng, các photon sẽ không thể đạt được trạng thái này vì việc vừa làm lạnh ánh sáng vừa ngưng tụ cùng lúc điều bất khả thi. Do photon là các hạt không có khối lượng, chỉ mang năng lượng nên chúng đơn giản dễ bị hấp thụ vào môi trường xung quanh và biến mất, đặc biệt là khi chúng bị làm lạnh.
Video đang HOT
Bốn nhà vật lý Đức cuối cùng đã tìm được cách làm lạnh các hạt photon mà không làm giảm số lượng của chúng. Để duy trì số lượng hạt photon, những nhà nghiên cứu này đã sáng chế ra một thùng chứa làm bằng những tấm gương đặt vô cùng sát nhau và chỉ cách nhau khoảng 1 micromet. Giữa các gương, nhóm nghiên cứu đặt các phân tử “thuốc nhuộm” (về cơ bản chỉ có một lượng nhỏ chất nhuộm màu). Khi các photon va chạm với những phân tử này, chúng bị hấp thụ và sau đó được tái tạo.
Các tấm gương đã “tóm” các photon bằng cách giữ cho chúng nhảy tiến – lui trong một trạng thái bị giới hạn. Trong quá trình đó, các hạt photon trao đổi nhiệt lượng mỗi khi chúng va chạm với một phân tử thuốc nhuộm. Và cuối cùng, chúng bị làm lạnh tới mức nhiệt độ phòng. Mặc dù không thể đạt độ không tuyệt đối nhưng nhiệt độ phòng thôi, cũng đã đủ lạnh để các photon kết lại thành một hạt khổng lồ, hay trạng thái ngưng tụ Bose-Einstein.
Trong bài viết mới đây trên tạp chí Nature, nhà vật lý James Anglin thuộc trường Đại học Kỹ thuật Kaiserslautern (Đức) đ.ánh giá thử nghiệm trên là “một thành tựu mang tính bước ngoặt”.
Ứng dụng phát kiến này vào thực tế, chúng ta có thể tạo các loại laser mới có bước sóng cực ngắn, trong dải tia cực tím, hoặc tia X. Để làm được điều này chắc chắn phải mất một vài năm.
Theo livescience
Harvard và MIT phát triển công nghệ photon tương tự Lightsaber
Ánh sáng có thể kiểm soát và kết hợp tương tự vật chất. Các nhà khoa học tại trường đại học Harvard và MIT cho biết họ đã tìm thấy một cách để các photon có khả năng kết hợp với nhau và có thể kiểm soát cho kết quả giống một thanh lightsaber (gươm ánh sáng) trong Star Wars.
Giáo sư vật lý Mikhail Lukin tại Harvard cho biết trong một báo cáo của mình: "Khi các photon tương tác với nhau, chúng tương tác với nhau bằng lực kéo và lực đẩy. Hiện tượng vật lý giữa các phân tử này tương tự như những gì chúng ta thấy trong phim".
Cho đến nay, việc kết hợp ánh sáng với nhau như các phân tử vẫn chỉ là lý thuyết, kể từ khi các photon ánh sáng được xem như không có khối lượng, do đó chúng không thể tương tác với nhau.
Dự án của nhóm nghiên cứu đại học Harvard và MIT đã làm thay đổi quan niệm đó. Lukin cho biết "Những gì chúng tôi làm là tạo ra một môi trường đặc biệt mà các photon ánh sáng có thể tương tác với nhau một cách mạnh mẽ, chúng hoạt động và tương tác với nhau như thể có khối lượng và kết hợp tạo thành phân tử".
"Đây sẽ là một trạng thái hoàn toàn mới của vật chất, nó sẽ có rất nhiều ứng dụng trong cuộc sống cũng như quân sự. Nó có thể được sử dụng để lưu trữ và di chuyển dữ liệu, có thể tạo những cấu trúc ánh sáng 3 chiều phức tạp. Bên cạnh đó, công nghệ mới này cũng đưa chúng ta ngày càng tiến gần đến công nghệ vũ khí sử dụng ánh sáng năng lượng cao như Lightsaber trong các bộ phim Star Wars.
Theo VNE
Màn hình gương và nhám: Chọn loại nào? Màn hình gương và nhám có những ưu và nhược điểm riêng của chúng. Vậy đâu là sự lựa chọn phù hợp dành cho bạn? Khi chọn mua màn hình máy tính hoặc laptop, bạn sẽ phải đứng trước sự lựa chọn về màn hình: gương và nhám. Hai loại màn hình này có những nét giống nhau nhưng cũng có nhiều sự...