ВАШИНГТОН, D.C. – Ученые вызвали миниатюрный взрыв, который может напомнить крошечную сверхновую звезду путем соблазна недавно созданной формы вопроса, названного конденсатом Боз-Эйнштейна, для разрушения в лаборатории. Явление, описанное здесь вчера на встрече американского Физического Общества, могло быть благом для физиков, исследующих таинственные взаимодействия атомов, когда они внезапно переполнены вместе.Конденсаты Боз-Эйнштейна являются плотными коллекциями определенных атомов, охлажденных к части градуса выше абсолютного нуля, где их тождества сливаются, и они действуют как единственная частица. Члены бригады во главе с Рэндаллом Хулетом из Университета Райса нашли, что они были неспособны загрузить больше чем 1 400 атомов в свой конденсат, созданный из охлажденного лития, заманенного в ловушку в магнитном поле.
Исследователи полагают, что, когда слишком много атомов находятся в западне, все литиевые атомы мчатся вместе и так или иначе вылетают от магнитной западни. «Это походит на литий, роет более глубокую и более глубокую яму», говорит Роберт Додд, физик в Университете Мэриленда. «Когда отверстие достаточно глубоко, они все врываются».Литиевый конденсат ведет себя этот путь, потому что литиевые атомы имеют специфическую собственность: Они привлекают друг друга, когда близко друг к другу, вместо того, чтобы отразить друг друга, как большинство других элементов делает. «Они хотят высосать вместе, а не выдвинуть друг друга обособленно», говорит член команды Чарльз Сэкетт, физик в Университете Райса. Никто не уверен, почему литиевые действия этот путь, говорит Эйс Тисинга, физик в Национальном институте стандартов и технологий. «Существует не, ‘почему’ – это просто», говорит он.
Пока число атомов в западне не достигает порога, однако, нулевая энергия – механические квантом колебания энергии, которые являются последствием принципа неуверенности Гейзенберга – помогают поддержать конденсат. Но когда существует слишком много атомов в западне, их привлекательность сокрушает нулевую энергию и конденсированный крах.
Тепло, выработанное крахом, нагревает атомы достаточно, чтобы испачкать конденсат, говорит Сэкетт. Тот процесс краха и расширение напоминают то, что происходит, когда ядро гигантской звезды разрушается в черную дыру или нейтронную звезду, вызывая сверхновую звезду.
Звезды разрушаются, когда сила тяжести преодолевает давление, проявленное электронами, повинуясь принципу исключения Паули, закону квантовой механики, говорящей, что определенные частицы не могут быть в том же месте одновременно. Литиевый конденсированный крах «является той же самой вещью», говорит Додд. «Вы просто преодолеваете Гейзенберга вместо Паули».