Επιστήμονες πραγματοποιούν σημαντική διεθνώς ανακάλυψη σχετικά με τη μετάβαση μεταξύ δυο ενεργειακών καταστάσεων

Όπως αναφέρεται στην ιστοσελίδα του Πανεπιστημίου του Auckland , Νεοζηλανδός φυσικός ανακάλυψε την ενεργειακή διαφορά μεταξύ δυο κβαντικών καταστάσεων στο άτομο του ηλίου με πρωτοφανή ακρίβεια, μια ρηξικέλευθη ανακάλυψη που συνεισφέρει στην κατανόησή μας για το σύμπαν και το χωρόχρονο και συναγωνίζεται το έργο του πιο ακριβού προγράμματος φυσικής του κόσμου, το LHC (Large Hadron Collider). Η κατανόησή μας για το σύμπαν και τις δυνάμεις που το κυβερνούν βασίζεται στο Καθιερωμένο Πρότυπο (Standard Model) της σωματιδιακής φυσικής. Το μοντέλο αυτό μας βοηθάει να κατανοήσουμε το χωρόχρονο και τις θεμελιώδεις δυνάμεις που κρατούν τα πάντα στο σύμπαν στη θέση του. Είναι η πλέον ακριβής επιστημονική θεωρία, γνωστή στην ανθρωπότητα.

Όμως το Καθιερωμένο Πρότυπο δεν εξηγεί πλήρως τα πάντα, για παράδειγμα δεν εξηγεί τη βαρύτητα, τη σκοτεινή ύλη, τη σκοτεινή ενέργεια, ή το γεγονός ότι υπάρχει μακράν περισσότερη ύλη από ότι αντιύλη στο σύμπαν. Έτσι οι επιστήμονες ελέγχουν συνεχώς το Μοντέλο χειριζόμενοι και ελέγχοντας την ύλη σε ατομικό επίπεδο, αναζητώντας φαινόμενα που δεν μπορούν να εξηγηθούν άμεσα. Το πείραμα της ερευνητικής ομάδας σχετίζεται με το άτομο του ηλίου, του δεύτερου απλούστερου ατόμου μετά το υδρογόνο. Το τελευταίο πείραμα, που διενεργήθηκε από τον Dr Maarten Hoogerland από το Πανεπιστήμιο του Auckland και τον Dr Wim Vassen από το Ελεύθερο Πανεπιστήμιο στην Ολλανδία, ήταν για να ελέγξουν τη μετάβαση του ατόμου του ηλίου μεταξύ δυο καταστάσεων ενέργειας. Αυτό αναφέρεται μερικές φορές ως ένα κβαντικό άλμα.

Η σημαντική αυτή αλλαγή στην ενέργεια στο άτομο του ηλίου μετρήθηκε με ακρίβεια για να εκτιμηθεί η διάμετρος του πυρήνα. Αυτό γίνεται με ένα πείραμα που θα μπορούσε να προσαρμοστεί σε μια επιφάνεια τραπεζιού με ένα υπέρ-ψυχρο αέριο χρησιμοποιώντας ένα υπερ-σταθερό λέιζερ, ακριβείας τέτοιου επιπέδου που αν χρησιμοποιηθεί αυτό το επίπεδο μέτρησης για τη μέτρηση της απόστασης από τη Γη στη Σελήνη, θα ήταν ακρίβειας ενός κλάσματος του χιλιοστού.

«Το γεγονός της μετάβασης που συνέβη είναι σπάνιο και ένα ορόσημο για την έρευνα στην κβαντική φυσική», αναφέρει ο Dr Hoogerland, στην ιστοσελίδα του Πανεπιστημίου του Auckland. «Προωθεί την γνώση μας για τον τρόπο που τα άτομα είναι τοποθετημένα μαζί και έτσι συμβάλλει στην κατανόησή μας για το χωρόχρονο. Το νέο αποτέλεσμα είναι ένα μεγάλο τεστ για την κατανόηση του Προτύπου και επίσης μας επιτρέπει να προσδιορίσουμε το μέγεθος του πυρήνα του ηλίου και του ατόμου του ηλίου. Υπήρξε το αντικείμενο εντατικής έρευνας για δεκαετίες, έτσι ώστε το πείραμά μας να έχει πετύχει ένα απίστευτα συναρπαστικό αποτέλεσμα».

Πηγή: University of Auckland

Περισσότερα στη δημοσίευση: Precision spectroscopy of helium in a magic wavelength optical dipole trap, Nature Physics.