Laser atomowy zbada teorię względności
Fizycy z zespołu naukowców Uniwersytetu w Amsterdamie stworzyli wiązki atomów, która zachowuje się tak samo jak laser. I które teoretycznie mogą pozostać „na zawsze”.
Może to ostatecznie oznaczać, że pomimo istniejących ograniczeń technologia jest na dobrej drodze do praktycznego zastosowania. Jest to ogromny krok naprzód dla tak zwanego „lasera atomowego” – wiązki złożonej z atomów jako pojedynczej fali. Pewnego dnia może ona zostać wykorzystana do testowania podstawowych stałych fizycznych i precyzyjnej technologii inżynierskiej.
Lasery atomowe już istnieją. Pierwszy został stworzony przez zespół fizyków z MIT w 1996 roku. Koncepcja brzmi dość prosto: tak jak tradycyjny laser oparty na świetle składa się z fotonów poruszających się zsynchronizowanymi falami, tak laser złożony z atomów wymagałby ich własnej, przypominającej falę natury, aby się wyrównać, zanim zostanie przetasowany jako wiązka.
U podstaw lasera atomowego znajduje się stan skupienia zwany kondensatem Bosego-Einsteina lub BEC. Powstaje on przez schłodzenie chmury bozonów do zaledwie ułamka powyżej zera absolutnego. W tak niskich temperaturach atomy opadają do najniższego możliwego stanu energetycznego bez całkowitego zatrzymania.
Kiedy osiągną tak niską energię, właściwości kwantowe cząstek nie mogą już ze sobą kolidować; poruszają się na tyle blisko siebie, że mogą się nakładać. To skutkuje chmurą atomów o dużej gęstości, która zachowuje się jak jeden „superatom” lub fala materii.
Ponieważ naukowcy użyli atomów strontu, popularnego wyboru dla BEC, perspektywa otwiera ekscytujące możliwości. Na przykład interferometria atomowa wykorzystująca strontowe BEC może być wykorzystywana do prowadzenia badań teorii względności i mechaniki kwantowej lub wykrywania fal grawitacyjnych.
„Ta demonstracja słuszności zasad zapewnia nowy, dotychczas brakujący element optyki atomowej. Umożliwiający budowę urządzeń z ciągłą falą koherentną” – napisali naukowcy w artykule opublikowanym w serwisie Nature.
Czytaj także: Armia USA używa broni laserowej. 1 strzał – 1 dolar
