Quantum

Quantum ‘Fifth State of Matter’ Observed in Space for First Time

अध्ययन ने पहली बार अंतरिक्ष में पांचवें मामले को चिह्नित किया, अभूतपूर्व अंतर्दृष्टि की पेशकश की जो क्वांटम ब्रह्मांड के कुछ सबसे अधिक समावेशी छात्रों को हल करने में मदद कर सकती है, गुरुवार को दिखाया गया।

बोस-आइंस्टीन संघनन (बीईसी) – इसके अस्तित्व की भविष्यवाणी की अल्बर्ट आइंस्टीन और भारतीय गणितज्ञ स्टाइलिश नाथ बोस लगभग एक सदी पहले – तब बना है जब रेफ्रिजरेटर ने कुछ तत्वों को लगभग शून्य (0 केल्विन, माइनस 273.15 सी) पर सील कर दिया है।

इस बिंदु पर, परमाणु क्वांटम गुणों के साथ एक एकल इकाई बन जाते हैं, जहां प्रत्येक कण पदार्थ की एक लहर के रूप में भी कार्य करता है।

BECs उन बलों के बीच की सीमा को साझा करते हैं, जो गुरुत्वाकर्षण जैसे बलों द्वारा सूक्ष्म विमान में नियंत्रित होते हैं, जो क्वांटम यांत्रिकी द्वारा नियंत्रित होता है।

वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि BEC में रहस्यमय ऊर्जा जैसी रहस्यमय घटनाओं के महत्वपूर्ण सुराग हैं – अज्ञात ऊर्जा ब्रह्मांड के त्वरित विस्तार के पीछे होने का विचार करती है।

लेकिन बीईसी बेहद नाजुक हैं। बाहरी दुनिया के साथ सबसे आसान बातचीत उन्हें संक्षेपण सीमा से परे गर्म करने के लिए पर्याप्त है।

वैज्ञानिकों के लिए पृथ्वी का अध्ययन करना लगभग असंभव है, जहां गुरुत्वाकर्षण चुंबकीय क्षेत्रों के साथ हस्तक्षेप करता है, जो उन्हें अवलोकन के लिए आवश्यक है।

की एक टीम ने गुरुवार को नासा वैज्ञानिकों ने BEC प्रयोगों के पहले परिणामों का खुलासा किया अंतरराष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन, जहां कणों को सांसारिक बाधाओं के बिना संभाला जा सकता है।

कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी, पासाडेना के रॉबर्ट थॉम्पसन ने कहा, “गुरुत्वाकर्षण की क्षमता हमें परमाणुओं को बहुत कमजोर बलों के साथ सीमित करने की अनुमति देती है क्योंकि हमें गुरुत्वाकर्षण के खिलाफ उनका समर्थन करने की आवश्यकता नहीं है।”

द स्टडी प्रकाशित में पत्रिका डूब गई पृथ्वी पर निर्मित BEC और ISS पर सवार लोगों की सुविधाओं में कुछ चौंकाने वाले अंतर को रिकॉर्ड करता है।

सबसे पहले, सूखी प्रयोगशालाओं में BEC आमतौर पर फैलने से पहले मुट्ठी भर मिलीसेकंड पकड़ते हैं।

ISS के ऊपर, BECs एक सेकंड से अधिक समय तक रहे और समूह को अपनी सुविधाओं को सीखने का एक अभूतपूर्व अवसर प्रदान किया।

माइक्रोग्रैविटी ने परमाणुओं को कमजोर चुंबकीय क्षेत्र, उनकी शीतलन गति और हेरफेर के लिए मंजूरी दे दी है।

‘अद्भुत’ निर्णायक
विशेष रूप से एक अंतरिक्ष स्टेशन की भौतिक सीमाओं के भीतर मामले की पांचवीं स्थिति बनाना, एक महत्वपूर्ण उपलब्धि नहीं है।

सबसे पहले, बोसॉन – परमाणुओं में प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों की समान संख्या होती है – उन्हें जगह में कसने के लिए लेजर के साथ पूर्ण शून्य तक ठंडा किया जाता है।

धीमी गति से परमाणु चलते हैं, जो कूलर बन जाते हैं।

जब वे गर्मी खो देते हैं, तो प्रत्येक कण के विस्तार की गति और लहर को रोकने के लिए एक चुंबकीय क्षेत्र प्रदर्शित किया जाता है। कई बोसोन्स को एक सूक्ष्म “ट्रैप” में दबाना जिससे उनकी तरंगों को ब्याज की एक ही लहर में उत्खनन किया जाता है – जिसे क्वांटम अध: पतन के रूप में जाना जाता है।

वैज्ञानिकों द्वारा संघनन का अध्ययन करने के लिए दूसरा चुंबकीय जाल जारी किया गया है, हालांकि, परमाणु एक दूसरे को पीछे हटाना शुरू कर देते हैं, जिससे बादल अलग हो जाता है और बीईसी का पता लगाने के लिए बहुत पतला हो जाता है।

थॉम्पसन और टीम ने महसूस किया कि आईएसएस पर सवार माइक्रोस्ट्रक्चर ने उन्हें रबिडियम बीईसीएस बनाने की अनुमति दी – जो पोटेशियम के समान एक नरम धातु है – पृथ्वी की तुलना में बहुत अधिक शुद्ध जाल पर। इसने बहुत ही सीमित समय का गठन किया जो कि घुलने से पहले संघनन का अध्ययन कर सकता था।

थॉम्पसन ने कहा, “सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि हम परमाणुओं को बाहरी ताकतों द्वारा पूरी तरह से असुरक्षित (और इसलिए अबाधित) तैरते हुए देख सकते हैं।”

पिछले अध्ययनों ने BECs पर भारहीनता के प्रभाव की नकल करने की कोशिश की है, उन्होंने फ्री-फॉल विमानों, रॉकेटों और यहां तक ​​कि ऐसे उपकरणों का उपयोग किया है जो विभिन्न ऊंचाइयों से गिर गए हैं।

अनुसंधान दल के नेता डेविड एवलिन ने एएफपी को बताया कि सूक्ष्म गुरुत्वाकर्षण में बीईसी का अध्ययन करने से अनुसंधान के अवसरों का ढेर खुल गया है।

“आवेदन सामान्य सापेक्षता के परीक्षणों से लेकर अंतरिक्ष यान नेविगेशन के लिए डार्क एनर्जी और गुरुत्वाकर्षण तरंगों की खोज और चंद्रमा और अन्य ग्रह निकायों में भूमिगत खनिजों के लिए पूर्वेक्षण करते हैं,” उन्होंने कहा।

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