Теория советского физика подтверждена экспериментально
01-08-2009 17:52 • Компьюлента
Группа ученых из Италии и Германии зарегистрировала проявление эффекта Ефимова в случае атомов двух различных элементов.
Предположение о том, что в системе трех частиц могут возникать связанные квантовые состояния даже при отсутствии связанных парных состояний, Виталий Ефимов сформулировал еще в 1970 году (см. статью, опубликованную в журналах «Ядерная физика» и Physics Letters B). Формирование таких состояний возможно только для бозонов — атомов с целым значением спина.
«Состояния Ефимова» долгое время (до середины 80-х) оставались лишь красивой теоретической конструкцией, но затем физики обнаружили так называемые ядерные гало — ядра элементов, на относительно больших расстояниях от которых находятся связанные с ними протоны (нейтроны). Некоторые специалисты посчитали это демонстрацией эффекта Ефимова, однако время жизни ядерных гало оказалось крайне невелико, и получить экспериментальные доказательства ученым не удалось. Наконец, в 2006 году исследователи из Австрии зафиксировали образование тримеров Ефимова в ультрахолодном газе атомов цезия (см. статью в журнале Nature), а в апреле текущего года появилось сообщение о регистрации связанных состояний четырех частиц.
Авторы рассматриваемой работы впервые получили тримеры Ефимова, в которые входят атомы разных элементов — калия 41К и рубидия 87Rb. Смесь атомов была помещена в магнитную ловушку и охлаждена до 300 нК; постепенно изменяя напряженность магнитного поля, ученые наблюдали проявление короткодействующего межатомного взаимодействия — образование тримеров. В отличие от обычных атомов, трехчастичные связанные состояния не удерживаются ловушкой; исследователи тщательно контролировали количество «потерянных» атомов калия и рубидия (см. рис.) и пришли к выводу о том, что в эксперименте формировались тримеры двух типов: KRbRb и KKRb.
Итальянским ученым также удалось провести измерение спектра энергетических состояний тримера: воспользовавшись методиками лазерного охлаждения и охлаждения испарением, они перевели группу атомов калия в состояние конденсата Бозе — Эйнштейна при температуре 100 нК. Варьируя напряженность приложенного магнитного поля (изменяя энергию взаимодействия между атомами), авторы следили за тем, сколько частиц покинет ловушку. Полученные данные указывают на то, что тримеры образуются при двух определенных значениях энергии, которые физики и предлагают считать двумя энергетическими состояниями.
В ближайшем будущем авторы планируют провести эксперименты, в которых время жизни образующегося тримера будет значительно увеличено; другое направление работ научной группы — организация связанных состояний атомов трех различных элементов.
Полные версии отчетов исследователей будут опубликованы в журналах Physical Review Letters и Nature Physics; препринты статей (первой и второй) можно скачать с сайта arXiv.
Дмитрий Сафин
Еще новости сходной тематики:
• 11-03-2010 21:27 | Общая теория относительности прошла очередную проверку
• 16-02-2010 20:35 | CERN готовится к самому продолжительному сеансу работы ускорителя частиц
• 23-12-2009 10:32 | Создан программируемый двухразрядный квантовый процессор
• 10-12-2009 22:01 | БАК установил рекорд энергии столкновения пучков протонов
• 31-10-2009 21:42 | Предложен новый метод ускорения нейтральных атомов
• 01-08-2009 20:10 | Закон Планка не действует на малых расстояниях
• 02-07-2009 10:22 | Открыта новая субатомная частица
• 18-06-2009 14:23 | Впервые получен лёд XV
• 29-05-2009 00:13 | Проект по добавлению поддержки системных вызовов Windows NT в Linux ядро
• 09-04-2009 19:14 | Итоги олимпиады по физике
Дополнительно статьи сходной тематики:
• Физика в русских сказках
• "...И гений - парадоксов друг": 290 лет со дня рождения Михаила Васильевича Ломоносова
• Образовательный стандарт среднего (полного) общего образования по физике
• Ядро кометы Галлея: айсберг на орбите
• Объясните это явление
• Сила из пустого пространства: эффект Казимира
• Томас Алва Эдисон
• Школьный учебник физики: достижения, проблемы, перспективы
• Неправильная галактика
• Энрико Ферми
+ Все новости от “Компьюлента”
+ Все новости за 1 августа 2009 года
+ Все новости за 31 неделю 2009 года
+ Все новости за август 2009 года
+ Все новости за 2009 год
+ Все новости сходной тематики
Ключевые слова: физика, ядро, атом, эффект Ефимова
