انتشار این مقاله


ابرشاره؛ صعود به قلۀ ۲۵

گروهی بین المللی از فیزیک‌دانان موفق شده‌اند قلمرو خواص ابرشاره‌ای را تا سرحد دمای اتاق، ولو در شرایط آزمایشگاه، گسترش دهند. این پدیده تا کنون فقط در دماهای شدیداً پایین (Cryogenic) ثبت شده بود. اکنون چند قرنی از اولین آشنایی ما با خصوصیت موجی نور می‌گذرد. ولی با این وجود رفتار شبه‌شاره نور، که حالتی […]

گروهی بین المللی از فیزیک‌دانان موفق شده‌اند قلمرو خواص ابرشاره‌ای را تا سرحد دمای اتاق، ولو در شرایط آزمایشگاه، گسترش دهند. این پدیده تا کنون فقط در دماهای شدیداً پایین (Cryogenic) ثبت شده بود.

طرحی شماتیک از سیستم به‌کار‌گرفته‌شده جهت مشاهده‌ی جریان ابرشاره. (دو لایه آینه و یک لایه مولکول ارگانیک). امتیاز تصویر: Polytechnique Montreal.

اکنون چند قرنی از اولین آشنایی ما با خصوصیت موجی نور می‌گذرد. ولی با این وجود رفتار شبه‌شاره نور، که حالتی مشابه مواج شدن سطح آب می‌باشد؛ مطلبی کاملاً جدید در عرصه‌ی فیزیک محسوب می‌شود.
این دسته از خواص شبه‌شاره در شرایطی بسیار استثنایی، و هنگامی که فوتون‌های تشکیل دهنده‌ی یک طول موج به‌خصوص مجالی برای برقراری تعامل با یک‌دیگر پیدا کنند؛ بروز می‌نماید.
اخیراً گروهی از فیزیک‌دانان انستیتو CNR NANOTEC ایتالیا، پلی‌تکنیک مونترال۱ کانادا، دانشگاه آلتو۲ در فنلاند و کالج ایمپریال لندن۳ توانسته‌اند از طریق الکترون‌پوشی نور، پدیده‌ای به مراتب محیرالعقول‌تری را به نمایش بگذارند: نور پوشیده‌شده با الکترون از مرز شاره نیز فراتر رفته و خصوصیات ابرشاره‌ای نشان می‌دهد؛ بدین‌سان که قادر است بدون هرگونه اصطکاکی موانع موجود در مسیر را درنوردیده و با فوتون‌های پشت‌سر خود ارتباطی غیرمواج برقرار نماید.
ابرشارگی۴ خصوصیت فوق‌العاده‌ای است که در حالت عادی، صرفاً در دماهای نزدیک به صفر مطلق (۲۷۳ درجه سانتی‌گراد زیر صفر)؛ مانند هلیوم مایع و یا گازهای اتمی فراسرد، مشاهده می‌شود. این خاصیت که به شکل بالفعل به مایع اجازه‌ی جاری شدن (فارغ از هرگونه ویسکوزیته) می‌دهد، ارتباط تنگانگی با توانایی ذرات در تشکیل فاز به‌خصوصی تحت عنوان چگالش بوز-انشتین دارد.

دکتر دنیل سن‌ویتو۵، از انستیتو CNR NANOTEC، توضیح می‌دهد:

وجه خارق‌العاده‌ی کار ما این است که توانسته‌ایم نشان دهیم که ابرشارگی، به واسطه‌ی بهره‌گیری از ذرات نور-ماده موسوم به پلاریتون۵، حتی می‌تواند در دمای اتاق و تحت شرایط دما و فشار استاندارد نیز بروز نماید.

جریان پلاریتون در مسیر خود با مانعی برخورد می‌کند. حالت فراصوت (بالا) و حالت ابرشاره (پایین). امتیاز تصویر: Polytechnique Montreal.

محققان جهت دست‌یابی به ابرشارگی، لایه‌ی بسیار نازکی از مولکول‌های ارگانیک را در بین دو آینه‌ی تماماً صیقلی ساندویچ نمودند. در چنین وضعیتی بازتابش مکرر نور (در بین دو آینه) منجر به  بروز کنش‌های شدیدی میان نور و مولکول‌های لایه‌ی میانی شده و در نهایت نوعی مایع تحت عنوان هیبرید نور-ماده۶ تشکیل می‌شود.
از این طریق می‌توان ویژگی‌های نور، از قبیل جرم پایین و سرعت بالا، را با کنش‌های بسیار قدرتمند (زیر سایه‌ی الکترون‌های ماده) تلفیق نمود.


پیوست

۱. Polytechnique Montreal
۲. Aalto University
۳. Imperial College London
۴. Superfluidity
۵. Daniele Sanvitto
۶. Polariton
۷. Hybrid Light-Matter Fluid

میلاد شیرولیلو


نمایش دیدگاه ها (0)
دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *