Site Sponsors
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D

Los Físicos del NIST Predicen el Nuevo Formulario del Soliton en Gases Ultracold

Published on December 15, 2009 at 5:59 PM

Las ondas Solitarias que funcionan con una distancia sin perder su dimensión de una variable o la muerte fuera son una clase especial de las ondas llamadas los solitons. Estas ondas eternas son bastante exóticas, solamente teóricos en el Instituto Común de Quantum (JQI), una colaboración del National Institute of Standards and Technology (NIST) y la Universidad de Maryland, y sus colegas en la India y la Universidad del Albañil de George, ahora creen que puede haber una nueva clase de soliton que sea aún más especial. Preveía ser encontrado en ciertos tipos de gases ultracold, el nuevo soliton no sería apenas una curiosidad atómica a baja temperatura, él también puede proporcionar a discernimientos profundos en otros sistemas físicos, incluyendo el universo temprano.

Un soliton “inmortal” nuevamente previsto (dejado) con respecto a un soliton “oscuro” convencional (derecho). El eje horizontal representa el ancho de los frentes de onda del soliton (limitados por el amarillo en el panel y la púrpura izquierdos en el panel derecho, con diversos colores representando diversas alturas de onda). El eje vertical corresponde a la velocidad del soliton como una parte de la velocidad del sonido. El soliton inmortal a la izquierda mantiene su dimensión de una variable hasta que la barrera de sonidos. Haber: I. Satija y otros, JQI

Solitons puede ocurrir por todas partes. En los 1830s, el científico Escocés Juan Scott Russell primero los determinó mientras que montaba a lo largo de un canal estrecho, donde él vio una onda de agua que mantenía su dimensión de una variable sobre distancias largas, en vez de la muerte de distancia. Este fenómeno “singular y hermoso”, pues Russell lo llamó, se ha observado, se ha creado y se ha explotado desde entonces en muchos sistemas, incluyendo ondas pálidas en telecomunicaciones de fibra óptica, las ondas vibratorias que barren a través de cristales atómicos, e incluso “átomo agita” en los condensados de Bose-Einstein (BECs), declaraciones ultracold. Los Átomos en los BECs pueden ensamblar juntos a las únicas ondas grandes del formulario que viajan a través del gas. Las ondas del átomo en los BECs pueden incluso dividirse, interferir el uno con el otro, y cancelarse fuera. En los BECs con los átomos débil que obraban recíprocamente, esto ha dado lugar a observaciones de “solitons oscuros,” las ondas duraderas que representan ausencias de átomos que propagan a través del gas, y los solitons “brillantes” (ésos materia real que lleva).

Tomando una nueva aproximación teórica, el work* de JQI predice un tercero, soliton-nunca “inmortal” aún más exótico antes de considerado en cualquier otro sistema físico. Este nuevo soliton puede ocurrir en los BECs hechos de los “bosones incondicionales” - los átomos que se repelen fuertemente y así interactivo intenso - ordenados en huevo-embalaje-como la ordenación conocida como “cedazo óptico.” En 1990, uno de los co-autores del actual trabajo, Radha Balakrishnan del Instituto de Ciencias Matemáticas en la India, anotó la descripción matemática de estos nuevos solitons, pero considerado su trabaje simplemente para aproximar el comportamiento de un BEC hecho de los átomos del gas fuertemente que obran recíprocamente. Con las observaciones subsiguientes de los BECs, los investigadores de JQI realizaron recientemente ambos que las ecuaciones de Balakrishnan proveen de una descripción casi exacta de un BEC los átomos fuertemente que obran recíprocamente, y que este tipo previamente desconocido de soliton puede existir real. Mientras Que mueren todos los solitons previamente sabidos hacia abajo mientras que su velocidad de onda se acerca a la velocidad del sonido, este nuevo soliton sobreviviría, manteniendo su altura de onda (amplitud) incluso a las velocidades acústicas.

Si el soliton “inmortal” se podría crear para ordenar, podría proporcionar a una nueva avenida para investigar el comportamiento de los sistemas de quantum fuertemente que obraban recíprocamente, cuyas piezas incluyen los superconductores y los imanes des alta temperatura. Mientras Que los átomos que enfrían en un BEC representan una transición de fase (como el agua que gira al hielo), el nuevo soliton podría también servir como herramienta importante para mejores transiciones de fase de comprensión, incluso las que ocurrieron en el universo temprano mientras que se desplegó y enfrió.

* R. Balakrishnan, I.I. Satija y C.W. Clark, “asimetría del Partícula-Agujero e iluminación de solitons en un condensado fuertemente repulsivo de Bose-Einstein,” Cartas Físicas de la Revista, Vol. 103, P. 230403; 4 de diciembre de 2009 en línea publicado.

Last Update: 13. January 2012 08:43

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit