متن كامل خبر
ترمودینامیک کوانتمی

تاريخ خبر : 13/12/1391امتياز بده :ارسال به دوستتعدادمشاهده : 756

درک بهتری از شناوری اتمها در محیط اطرافشان

 هیچکس در جزیره نیست، حتی خودش! (ژان دُنه) و حتی یک اتم هم! حتی در فضای بین کهکشانی، اتمها فقط میدان مغناطیسی را حس می‌کنند (به این نوع موج‌ها زمینه کیهانی می‌گوییم) که از انفجار بزرگ باقی می‌ماند. کیهان پُر از اندرکنش‌هایی است که به اتم‌ها یادآوری می‌کنندتنها نیستند. میدان‌های الکتریکی سرگردان که ما از دستگاههای آشکرساز خودمان مشاهده کردیم، خودشان را با ترازهای انرژی داخلی اتم‌ها در فرایندی بنام اثر استارک (Stark Effect) سازگار می‌کنند. حتی خلأ عالم هم آنقدرها خالی نیست. ذرات و انرژی وجود دارد که می‌توانند ذرات مجازی (در اصطلاح میدانهای کوانتمی و ذرات بنیادی، حامل انرژی) الکترون‌های داخل اتم‌ها را در خود دارند. این انرژی خود ذرات، به خود-اندرکنش معروفند که منجر به انتقال انرژی بنام لمپ (Lamp shift) می‌شود.

 

محاسبات جدیدی در دانشگاه جوینت و دلویر نشان می‌دهد که هنوز راه‌هایی هست که بتوان تغییر تراز انرژی را در نزدیکی اجرام گرم مشخص کرد. عدم قطعیت‌ها در این تابش جسم سیاه در ساعت‌های اتمی قابل استفاده است. کار نظری روی این موضوع به فیزیکدانان این اطمنیان را می‌دهد که وقتی ساعت اتمی را یکبار دیگر با معیار جدید تعریف کنند، با اتم‌های فوق سرد و رفتارشان، کالیبره کنند. با این حال دقت ساعت اتمی بیش از تراز انرژی داخلی نیست. ذره‌ای نایاب در زمین بنام یتریبیوم (Ytterbuim) نه برای ویژگی مکانیکی بلکه برای ترازهای انری ش معروف است. سافرونووا می‌گوید:«انتقال خاص اتمهای Yb در طول موج ۵۷۸ نانومتر، اخیراً یکی از دقیق‌ترین فرکانس‌های ساعت‌های اتمی نوری را فراهم آورده است.» دقت محاسبه این تیم دو در ۱۰ به نمای ۱۸- است که معادل خطای یک ثانیه در حدود ۱۵ میلیارد سال است! (یعنی کمی بیش از زمان انفجار بزرگ تاکنون) 


M. S. Safronova, S. G. Porsev, and Charles W. Clark.Ytterbium in quantum gases and atomic clocks: van der Waals interactions and blackbody shiftsPhysical Review Letters, 2012 [link] 

 


     منبع خبر : سرويس فعالیت‌های علمی رشد

بازگشت