量子龙卷风标志着从经典物理学到量子物理学的关键交叉
据New Atlas报道,宇宙受两套看似不相容的物理学定律的支配--在我们的尺度上有我们习惯的经典物理学,而在原子尺度上则是奇怪的量子物理学世界。麻省理工学院(MIT)的物理学家们现在已经观察到了原子从一个切换到另一个的时刻,因为它们形成了有趣的"量子龙卷风"。
在我们对世界的日常理解中似乎不可能的事情,在量子物理学中是完全可能的。例如,粒子基本上可以同时存在于多个地方,或通过隧道穿过障碍物,或在遥远的距离上即时分享信息。
当粒子相互作用时,会出现这些和其他奇怪的现象,但令人沮丧的是,经典物理学的总体世界会干扰并使其难以研究这些脆弱的相互作用。放大量子效应的一种方法是将原子直接冷却到绝对零度以上的一小部分,创造出一种被称为玻色-爱因斯坦凝聚物(BEC)的物质状态,它可以在更大的、可见的尺度上表现出量子特性。
在这项新研究中,麻省理工学院的团队就是这样做的,以研究所谓的量子霍尔流体。这种奇怪的物质类型是由被困在磁场中的电子云组成的,它们开始以不寻常的方式相互作用,产生量子效应。研究人员用大约一百万个超冷的钠原子造出了BEC,而不是电子,因为电子在这个系统中太难看清楚了。
"我们想,让这些冷原子的行为就像它们在磁场中的电子一样,但我们可以精确地控制,"该研究的通讯作者Martin Zwierlein说。"然后我们可以直观地观查到单个原子在做什么,看看它们是否遵守同样的量子力学物理。"
研究小组将这团原子放在一个电磁陷阱中,然后以每秒100次的旋转速度将它们旋转起来。这团原子伸展成一个长针状,变得越来越细--这时原子就转变成了量子行为。
针状结构首先开始像蛇一样来回弯曲,然后它分成了不连续的片段。这些片段仍然在旋转,形成了一个奇怪的结晶图案,研究小组将其描述为一串"量子龙卷风"。这种行为完全由原子之间的相互作用所支配,并可能对量子和经典力学产生一些有趣的影响。
Zwierlein说:"这种演变与中国的一只蝴蝶如何在这里创造一场风暴的想法相联系,这是因为不稳定因素引发了湍流。在这里,我们有量子‘天气’:流体,只是从它的量子不稳定性,分裂成这种较小的‘云和涡流’的晶体结构。而能够直接看到这些量子效应是一个突破。"
这项研究发表在《自然》杂志上。
我国第一颗卫星东方红1号为什么还没从天上掉下来?谈到我国航天事业的发展,就不得不提东方红1号卫星,因为它是我国发射的第一颗人造地球卫星。世界上第一颗人造地球卫星人造地球卫星1号,于1957年10月4日在苏联发射。而我国的第1颗人
神奇的热冰地球上的水只有三种存在的状态液态固态和气态,然而,在其它星球上,水的状态则会变得完全不同,科学家们声称,在一些太阳系外的行星上,水处于超级流体的状态。同样,天文学家也经常说有热冰这
科学家利用全新建模破解大质量黑洞和类星体之谜就像我们自己的银河系一样,在星系的中心通常存在着被旋转的气体包围的巨大黑洞。其中一些黑洞闪闪发光,有源源不断的燃料供应,而另一些黑洞则休眠了数百万年,只是在偶然的气体涌入下才苏醒。
研究发现小行星Bennu缺乏精细颗粒物地表主要是多孔岩石亚利桑那大学带领的一支科学家团队得出了一个结论类似贝努(Bennu)这样高度多孔的小行星,其表面或缺乏细颗粒物。通过早期望远镜观察,科学家们曾认为Bennu表面很像是一个沙滩,覆盖
不同地区,不同人种不同地区,不同人种人类在地球上的组成各种各样,有黑人白人棕色人种以及黄种人等七七八八好几种。很多人一定很好奇为啥人会分成这么多种类。按照宇宙法则,每个物种都是由不同的能量场组成的,
俄罗斯超重型火箭下马后航天大国们在地外行星探测和载人登陆领域持续发力,但是另一位航天大国俄罗斯已经停止了叶尼塞超重型火箭的技术设计工作,俄罗斯载人登月及月球基地建设的势必会受到影响,原定于2030年载人
最危险的空中暗雷黑色闪电科幻网10月11日(刘亚珠)晴空霹雳之下白色闪电交错相接,但是你知道么这世界上还有一种无声无息的闪电黑色闪电,也被称为最危险的闪电,就连雷达都难以捕捉到它的踪迹。1974年6月23
3名航天员太空出差6个月,网友开始安排了7日,神舟十三号船箭组合体转运至发射区的消息让不少网友期待满满神舟十三号载人飞船将执行什么任务?目前准备得怎么样?三名航天员将开展为期6个月的太空生活7日,在酒泉卫星发射中心神舟十
黑洞是怎么形成的?黑洞到底是个啥?黑洞吸引一切大家好,我是科学探路者号,今天我们探讨的黑洞不是大家认为的那种大黑窟窿,而是我们平时经常听说的宇宙天体,黑洞。说起黑洞,大家应该都不陌生,大家都知道黑洞
为什么我们需要氢能网络来实现净零碳氢气从哪里来?这种气体有两种来源,称为蓝色和绿色氢气。爱丁堡大学实验地球科学技术研究助理EikeThaysen博士说所谓的绿色氢是通过使用来自风能或太阳能等可再生能源的电力,将水分
这颗白矮星可不普通,其质量之大,令天文学家们惊喜连连白矮星红巨星以及爆炸失败的超新星,宇宙深处,揭开超大质量的白矮星之谜简介天文学家发现由两颗恒星合二为一的白矮星WDJ05514135,其质量较几乎是普通白矮星两倍,碳含量较高且以运