การเคลื่อนที่ของอนุภาคถึงระดับต่ำสุดที่อนุญาตโดยหลักการความ บาคาร่า ไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์กอนุภาคนาโนขนาดเล็กถูกแช่เย็นจนสุด
นักฟิสิกส์ทำให้อนุภาคนาโนเย็นลงจนถึงอุณหภูมิต่ำสุดที่กลศาสตร์ควอนตัมอนุญาต การเคลื่อนที่ของอนุภาคถึงสิ่งที่เรียกว่าสถานะพื้นดินหรือระดับพลังงานต่ำสุดที่เป็นไปได้
ในวัสดุทั่วไป ปริมาณที่อะตอมกระแทกไปรอบๆ บ่งบอกถึงอุณหภูมิ
แต่ในกรณีของอนุภาคนาโน นักวิทยาศาสตร์สามารถกำหนดอุณหภูมิที่มีประสิทธิภาพโดยพิจารณาจากการเคลื่อนที่ของอนุภาคนาโนทั้งหมด ซึ่งประกอบด้วยอะตอมประมาณ 100 ล้านอะตอม อุณหภูมินั้นสูงถึง 12 ล้านเคลวิน นักวิทยาศาสตร์รายงานวันที่ 30 มกราคมในScience
Markus Aspelmeyer แห่งมหาวิทยาลัยเวียนนาและเพื่อนร่วมงานได้ลดการเคลื่อนที่ของอนุภาคนาโนลงสู่พื้นดินโดยใช้เลเซอร์ภายในโพรงที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ ซึ่งเป็นระดับต่ำสุดที่กำหนดโดยหลักการความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์ก ซึ่งระบุว่ามีขีดจำกัดว่าคุณจะทำได้ดีเพียงใด สามารถทราบตำแหน่งและโมเมนตัมของวัตถุได้พร้อมกัน
แม้ว่ากลศาสตร์ควอนตัมจะมองเห็นได้ชัดเจนในอะตอมและอิเล็กตรอนขนาดเล็ก เพื่อให้เข้าใจทฤษฎีดีขึ้น นักฟิสิกส์ได้แยกผลกระทบของมันในวัตถุแข็งอื่นๆเช่น เยื่อหรือคานที่สั่นสะเทือน ( SN: 4/25/18 ) แต่อนุภาคนาโนมีข้อได้เปรียบที่พวกมันสามารถลอยได้และควบคุมได้อย่างแม่นยำด้วยเลเซอร์
ในที่สุด Aspelmeyer และเพื่อนร่วมงานก็ตั้งเป้าที่จะใช้อนุภาคนาโนที่ระบายความร้อนด้วยความเย็นเพื่อศึกษาว่าแรงโน้มถ่วงมีพฤติกรรมอย่างไรสำหรับวัตถุควอนตัม ซึ่งเป็นขอบเขตทางฟิสิกส์ที่ไม่ค่อยเข้าใจ “นี่เป็นความฝันระยะยาวจริงๆ” เขากล่าว
เกี่ยวกับเรื่องนี้ความคิดมาจากไหน บทความนี้สร้างความตื่นเต้นอย่างมากจากนักวิทยาศาสตร์บน โซเชีย ลมีเดียและบนบล็อก เมื่อใดก็ตามที่งานวิจัยใหม่ทำให้นักวิทยาศาสตร์พูดถึง นั่นเป็นสัญญาณที่ดีว่าควรค่าแก่การพิจารณา ในกรณีนี้ การตรวจสอบเพิ่มเติมเผยให้เห็นว่าเอกสารฉบับนี้มีความสำคัญอย่างชัดเจน โดยสามารถแก้ไขปัญหาที่เปิดกว้างในหลายด้านได้
เราจะรายงานเรื่องนี้อย่างไร?
การศึกษานี้ยังไม่ได้รับการทบทวนหรือตีพิมพ์ในวารสาร การตรวจสอบโดยเพื่อนคือการตรวจสอบทางวิทยาศาสตร์รอบหนึ่งที่สามารถขจัดผลลัพธ์ที่ไม่ถูกต้องออกได้ การรู้ว่าบทความนี้ไม่ผ่านเกณฑ์นั้น ในการรายงานของฉัน ฉันให้ความสนใจเป็นพิเศษว่าข้อสรุปของกระดาษนั้นชัดเจนหรือไม่ ฉันได้ปรึกษากับผู้เชี่ยวชาญ ซึ่งบางคนเคยจัดการกับปัญหาที่เกี่ยวข้องมาก่อน ทุกคนที่ฉันคุยด้วยยืนยันว่าเอกสารฉบับนี้เป็นฉบับที่ต้องทำอย่างจริงจัง เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีที่เรารายงานเกี่ยวกับงานวิจัยที่ไม่ได้ตรวจสอบโดยเพื่อนที่นี่
น้ำมีความซับซ้อนมากขึ้น รวมถึงสิ่งแปลกปลอมในน้ำการระเหย และความเป็นไปได้ของ supercooling ซึ่งน้ำเป็นของเหลวต่ำกว่าอุณหภูมิเยือกแข็งปกติ ( SN: 3/23/10 )
นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎี Marija Vucelja จากมหาวิทยาลัยเวอร์จิเนียในชาร์ลอตส์วิลล์กล่าวว่าความเรียบง่ายของการศึกษาเป็นส่วนหนึ่งของความงาม “มันเป็นหนึ่งในการตั้งค่าที่เรียบง่ายมาก และมันก็เพียงพอแล้วที่จะแสดงเอฟเฟกต์นี้” นั่นแสดงให้เห็นว่าเอฟเฟกต์ Mpemba สามารถไปไกลกว่าลูกปัดแก้วหรือน้ำ “ฉันคิดว่าเอฟเฟกต์นี้ปรากฏค่อนข้างทั่วไปในที่อื่น เพียงแต่เราไม่ได้ใส่ใจกับมัน”
ระหว่างการมาถึงของบอร์ในอเมริกาในเดือนมกราคม ค.ศ. 1939 และการตีพิมพ์บทความของเขากับวีลเลอร์ ข่าวเกี่ยวกับความเป็นจริงของการแตกตัวกระจายออกไป นักฟิสิกส์และนักเคมีที่น่าทึ่งทั่วโลก ตัวอย่างเช่น เมื่อปลายเดือนมกราคม คำพูดของการแยกตัวไปถึงเบิร์กลีย์ ซึ่งนักฟิสิกส์ชั้นนำคือ เจ. โรเบิร์ต ออพเพนไฮเมอร์ ซึ่งในที่สุดก็กลายเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่นำโครงการแมนฮัตตันเพื่อสร้างระเบิด
ในบรรดาผู้เข้าร่วมประชุมที่ Berkeley สัมมนาแนะนำการแยกตัวคือ Glenn Seaborg ผู้สอนวิชาเคมีรุ่นเยาว์ (ซึ่งในปี 1941 ได้ค้นพบธาตุที่ไม่รู้จัก 94 ที่ Bohr และ Wheeler ทำนายไว้โดยตั้งชื่อว่าพลูโทเนียม) Seaborg เล่าว่าในตอนแรก Oppenheimer ไม่เชื่อว่าเกิดการแตกตัว แต่ “หลังจากนั้นไม่กี่นาที เขาก็ตัดสินใจว่ามันเป็นไปได้” ซีบอร์กกล่าวในการให้สัมภาษณ์เมื่อปี 1997 “มันทำให้ทุกคนประหลาดใจ”
หลังจากการเซอร์ไพรส์ในตอนแรก นักฟิสิกส์ได้ค้นพบอย่างรวดเร็วว่าการแยกตัวเป็นกุญแจสำคัญในการปลดล็อกคลังพลังงานของอะตอม Hans Bethe นักฟิสิกส์กล่าวในการให้สัมภาษณ์เมื่อปี 2540 ว่า “หลายคนยืนยันว่าเมื่อยูเรเนียมถูกทิ้งระเบิดโดยนิวตรอน โดยเฉพาะนิวตรอนที่ช้า จะเกิดกระบวนการที่ปล่อยพลังงานออกมาจำนวนมหาศาล” ในไม่ช้าความหมายของการทำสงครามก็ได้รับความสนใจจากทุกคน บาคาร่า
