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

Физики NIST Предсказывают Новую Форму Soliton в Ultracold Газах

Published on December 15, 2009 at 5:59 PM

Солитарные волны которые работают long-distance без терять их форму или умирать вне специальный тип вызванных волн solitons. Эти вековечные волны экзотически достаточно, только theoreticians на Совместном Институте Кванта (JQI), сотрудничество Национального института стандартов и технологий (NIST) и Университет Мерилендаа, и их коллегаы в Индии и Университете Каменщика Джордж, теперь верят что могут быть новый вид soliton который даже более специальн. Рассчитывал быть найденным в некоторых типах ultracold газов, новый soliton не был как раз низкотемпературным атомным любопытством, им также смогите обеспечить глубокомысленные проницательности в другие физические системы, включая предыдущую вселенный.

Заново предсказанный «бессмертный» (выйденный) soliton по сравнению с обычным «темным» soliton (правым). Горизонтальная ось показывает ширину wavefronts soliton (прыгнутых желтым цветом в левых панели и пурпуре на правой панели, при различные цветы представляя различные высоты волны). Вертикальная ось соответствует к скорости soliton как фракция скорость звука. Бессмертный soliton на левой стороне поддерживает свое право формы до звукового барьера. Кредит: I. Satija et al., JQI

Solitons может произойти везде. В 1830s, Шотландский научный работник Джон Скотт Рассел сперва определил их пока едущ вдоль узкого канала, где он увидел волну воды поддерживая свою форму над длинними расстояниями, вместо умирать прочь. Это «исключительное и красивейшее» явление, по мере того как Рассел термин ему, с тех пор наблюдалось, было создано и было эксплуатировано в много систем, включая световые волны в радиосвязях стекловолокна, волны колебательного движения которые подмечут через атомные кристаллы, и даже «атом развевает» в конденсатах Bose-Эйнштейна (BECs), ultracold агрегатном состоянии. Атомы в BECs могут соединить совместно к волнам формы одиночным большим которые перемещают через газ. Волны атома в BECs могут даже разделить вверх, помешать с одним другое, и отменить один другого вне. В BECs с слабо взаимодействуя атомами, это приводило к в замечаниях «темных solitons,» продолжительные волны которые представляют отсутствия атомов распространяя через газ, и «яркие» solitons (те фактическое дело нося).

Путем принимать новый теоретический подход, work* JQI предсказывает треть, даже более экзотический «бессмертный» soliton-никогда перед увидено в любой другой физической системе. Этот новый soliton может произойти в BECs сделанных из «бозонов основного ядра» - атомы которые отталкивают одином другого сильно и таким образом взаимодействующе интенсивно - организованных в яичк-клет-как расположение известное как «оптически решетка.» В 1990, один из соавторов присутствующей работы, Radha Balakrishnan Института Математически Наук в Индии, написало вниз математически описание этих новых solitons, но рассмотрено ее работайте просто для того чтобы приблизиться поведение BEC сделанного из сильно взаимодействуя атомов газа. С последующими замечаниями BECs, исследователя JQI недавно осуществили оба что уровнения Balakrishnan обеспечивают почти точное описание BEC с сильно взаимодействуя атомами, и что этот ранее неизвестный тип soliton фактически может существовать. Пока все ранее известные solitons умирают вниз по мере того как их скорость волны причаливает скорости звука, этот новый soliton выдержал бы, поддерживающ свою высоту волны (амплитуду) даже на звуковых скоростях.

Если «бессмертный» soliton смог быть создан для того чтобы приказать, то он смог обеспечить новый бульвар для расследовать поведение сильно взаимодействуя систем суммы, члены которых включают высокотемпературные superconductors и магниты. По Мере Того Как атомы охлаждая в BEC представляют переход участка (как вода поворачивая к льду), новый soliton смог также служить как важный инструмент для более лучших понимая переходов участка, даже тех которые осуществили в предыдущей вселенном по мере того как она расширила и охладила.

* R. Balakrishnan, I.I. Satija и C.W. Clark, «асимметрия Частиц-Отверстия и сиять solitons в сильно отталкивающем конденсате Bose-Эйнштейна,» Физические Письма Просмотрения, VOL. 103, P. 230403; опубликованный он-лайн 4-ое декабря 2009.

Last Update: 13. January 2012 10:49

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