Deze Quantum-Druppels Zijn De Meest Verdunde Vloeistoffen In De Bekende Universe

{h1}

Een nieuwe vorm van vloeibare druppeltjes, gevormd uit kalium "superatomen", toont vreemde en krachtige kwantumeffecten.

Een team van natuurkundigen in Barcelona heeft vloeibare druppeltjes gemaakt die 100 miljoen keer dunner zijn dan water dat zichzelf samenhoudt met behulp van vreemde kwantumwetten.

In een artikel dat op 14 december in het tijdschrift Science werd gepubliceerd, onthulden onderzoekers dat deze bizarre druppels naar voren kwamen in de vreemde, microscopische wereld van een laserrooster - een optische structuur die wordt gebruikt om kwantumobjecten te manipuleren - in een labo in het Spaanse Institut de Ciències Fotòniques, of Institute of Photonic Sciences (ICFO). En het waren echte vloeistoffen: stoffen die hun volume behouden ongeacht de externe temperatuur en druppeltjes vormen in kleine hoeveelheden. Dat is in tegenstelling tot gassen, die zich verspreiden om hun containers te vullen. Maar ze waren veel minder dicht dan elke vloeistof die onder normale omstandigheden bestaat en hielden hun vloeibare toestand in stand dankzij een proces dat bekend staat als kwantumfluctuatie.

De onderzoekers koelden een gas van kaliumatomen gekoeld tot min 459,67 graden Fahrenheit (minus 273,15 graden Celsius), dicht bij het absolute nulpunt. Bij die temperatuur vormden de atomen een Bose-Einstein-condensaat. Dat is een toestand van materie waarin koude atomen samenklonteren en fysiek overlappen. Deze condensaten zijn interessant omdat hun interacties gedomineerd worden door kwantumwetten, in plaats van de klassieke interacties die het gedrag van de meeste grote hoeveelheden materie kunnen verklaren.

Toen onderzoekers twee van deze condensaten samen duwden, vormden ze druppels die zich aaneen bonden om een ​​bepaald volume te vullen. Maar in tegenstelling tot de meeste vloeistoffen, die hun druppelvormen samenhouden door de elektromagnetische interacties tussen moleculen, hielden deze druppeltjes hun vormen vast door een proces dat bekend staat als 'kwantumfluctuatie'. [Wacky Physics: de coolste kleine deeltjes in de natuur]

Kwantumfluctuatie komt voort uit het onzekerheidsbeginsel van Heisenberg, dat stelt dat deeltjes in wezen probabilistisch zijn - ze hebben niet één energieniveau of plaats in de ruimte, maar zijn eerder besmeurd over verschillende mogelijke energieniveaus en locaties. Die "besmeurde" deeltjes gedragen zich een beetje alsof ze over hun mogelijke locaties en energieën heen en weer springen en druk uitoefenen op hun buren. Tel alle druk op van alle deeltjes die vloeien, en je zult merken dat ze elkaar meer aantrekken dan dat ze elkaar afstoten. Die aantrekkingskracht bindt ze samen in druppeltjes.

Deze nieuwe druppels zijn uniek omdat quantumfluctuaties het dominante effect hebben dat ze in hun vloeibare toestand houden. Andere 'quantumvloeistoffen' zoals vloeibaar helium demonstreren dat effect, maar brengen ook veel meer krachtige krachten met zich mee die hen veel nauwer binden.

Kaliumcondensaatdruppels worden echter niet gedomineerd door die andere krachten en hebben zeer zwak-interactie vertonende deeltjes en verspreiden zich daarom over veel bredere ruimten - zelfs als ze hun druppelvormen behouden. Vergeleken met soortgelijke heliumdruppeltjes, schrijven de auteurs, is deze vloeistof twee orden van grootte groter en acht orden van grootte meer verdund. Dat is een groot probleem voor onderzoekers, schrijven de onderzoekers; kaliumdruppeltjes kunnen veel betere model-quantumvloeistoffen blijken te zijn voor toekomstige experimenten dan helium.

De kwantumdruppels hebben echter hun grenzen. Als ze te weinig atomen hebben, storten ze in en verdampen ze in de omringende ruimte.

Oorspronkelijk gepubliceerd op WordsSideKick.com.


Video Supplement: Lezing 5: Homeopathie.




Onderzoek


Blue Tarantula Hair Inspires Non-Fading Color Pigment
Blue Tarantula Hair Inspires Non-Fading Color Pigment

Us Military'S Hypersonic Jet Zou 5 Keer Sneller Kunnen Vliegen
Us Military'S Hypersonic Jet Zou 5 Keer Sneller Kunnen Vliegen

Science Nieuws


T. Rex Troubles: The Last Dino Legal Battle
T. Rex Troubles: The Last Dino Legal Battle

Geluk Is Gedeeltelijk Overgeërfd
Geluk Is Gedeeltelijk Overgeërfd

Darminfecties Kunnen Worden Gekoppeld Aan De Inflammatoire Darmaandoening
Darminfecties Kunnen Worden Gekoppeld Aan De Inflammatoire Darmaandoening

Jaarlijkse Bigfoot Conferentie Once Again Lust Proof
Jaarlijkse Bigfoot Conferentie Once Again Lust Proof

Heave-Ho! Stonehenge-Experiment Laat Zien Hoe Monument Werd Gebouwd
Heave-Ho! Stonehenge-Experiment Laat Zien Hoe Monument Werd Gebouwd


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com