Atomi fekete lyuk hozhat ltre nanocsvekbl
2010.04.15. 19:36, Gabrielle
A Harvard fizikusai rjttek, hogy egy magas feszltsg nanocs atomi mreteken olyan pusztt ert kpes kifejteni, mint egy fekete lyuk kozmikus mreteken.
A nanocs hideg atomokat gyorst fel drasztikusan, melyek befel spirlozva egy heves reakciban megsemmislnek. "Ez a hideg-atom s a nanomret tudomny els sszeolvadsa, ami megnyitja az utat a hideg atom s a nanomret eszkz ksrletek egy j genercija eltt" - olvashat Lene Vestergaard Hau kutat nyilatkozata a ksrletrl szl tanulmnyt publikl Physical Review Lettersben. "Nanomreteken egy olyan lekzdhetetlen s pusztt vonzst hoztunk ltre, ami hasonlt a fekete lyukak ltal az anyagra kifejtetthez."
Hau s a tanulmny trsszerzi, Anne Goodsell, Trygve Ristoph s Jene A. Golovchenko professzor az abszolt nulla fok kzelbe, mindssze 0,1 kelvinre httt lzerrel egy egymilli rubdiumatombl ll felht. A fizikusok ezutn elindtottk millimteres atomfelhjket egy kt centimterre elhelyezked, felfggesztett szn nanocs fel, amit tbb szz volttal tltttek fel.
Az atomok nagy tbbsge elhaladt a nanovezetk mellett, azonban azok, amik egy mikronon bellre sodrdtak, menthetetlenl a nanocs vonzsba kerltek s elkpeszt sebessgre gyorsulva spirloztak a nanocs fel. "A hideg atomok az 5 mter per szekundumos kezd sebessgrl nagyjbl 1200 mter per szekundumra gyorsultak a nanocs krli forgsukban" - ismertette az eredmnyeket Goodsell. "Ennek a nyaktr gyorsulsnak a rszeknt az atomok kinetikus energijnak megfelel hmrsklet a kezdeti 0,1 kelvinrl kevesebb mint egyetlen mikroszekundum leforgsa alatt tbb ezer kelvinre emelkedett."
A gyorsul atom ezutn egy elektronra s egy ionra bomlott, melyek a nanovezetkkel prhuzamosan forogtak, egy-egy krt egy msodperc trilliomod rsze alatt tve meg. Az elektront vgl egy gynevezett kvantumalagutazs kvetkeztben elnyelte a nanocs, mg a trsul szolgl ion nagyjbl msodpercenknti 26 kilomteres sebessggel kilkdtt a 300 voltos nanocs taszt hatsra. "Az atom szemszgbl a nanocs vgtelen hossz s keskeny, vagyis egyfajta szingularitsi hats jn ltre" - magyarzta Hau.
"Ez az els ksrleti megvalsulsa egy kombinlt hideg atom-nanoszerkezet rendszernek. Rendszernk nanomreteken demonstrlja az atom, elektron s ion dinamikk szondzst" - tette hozz Golovchenko professzor.