"Neredzamais" hēlija atoms palīdz zinātniekiem apstiprināt kvantu elektrodinamiku

Fiziķi no Austrālijas Nacionālās universitātes ir izstrādājuši visjutīgāko mērīšanas metodi

atoma potenciālā enerģija:džoula simtdaļas decilijondaļas robežās vai 10–35 J. Viņi to izmantoja, lai apstiprinātu kvantu elektrodinamiku (QED). Atcerēsimies, ka šī ir elektromagnētiskās mijiedarbības kvantu lauka teorija, kā arī kvantu lauka teorijas visattīstītākā daļa.

Šonedēļ publicēts pētījumsZinātnes žurnāls ir balstīts uz lāzera starojuma krāsas definīciju, kurā hēlija atoms ir neredzams. Kā atzīmē jaunā darba autori, eksperiments ir neatkarīgs apstiprinājums iepriekšējām kvantu elektrodinamikas pārbaudes metodēm. Starp tiem ir pāreju mērīšana no viena atoma enerģijas stāvokļa uz citu.

"Šī neredzamība ir paredzēta tikaikonkrēts atoms un noteikta gaismas krāsa. Tāpēc to nevar izmantot, lai izveidotu neredzamības apmetni, ko Harijs Poters izmantoja, lai izpētītu Cūkkārpas tumšos nostūrus, skaidro Braiss Hensons, jaunā darba vadošais autors no Austrālijas Nacionālās universitātes Fizikas pētniecības skolas. "Bet mums izdevās izpētīt dažas QED teorijas" aizmugurējās ielas."

Ar īpaši augstas izšķirtspējas lāzeruun atomiem, kas atdzesēti līdz 80 miljarddaļām virs absolūtās nulles (80 nanokelviniem), zinātnieki ir sasnieguši enerģijas mērījumu jutību, kas bija par 5 kārtām mazāka nekā atomu enerģija, aptuveni 10-35 J.

"Tas ir tik mazs, ka es nevaru iedomāties nevienu fenomenu, ar kuru to varētu salīdzināt," piebilda pētījuma autors.

Pateicoties šiem mērījumiem, zinātnieki varēja secinātļoti precīzas hēlija neredzamās krāsas vērtības. Lai salīdzinātu savus rezultātus ar teorētiskajām QED prognozēm, viņi vērsās pie profesora Li-Yang Tang no Ķīnas Zinātņu akadēmijas Uhaņā un profesora Gordona Dreika no Vindzoras universitātes Kanādā. Rezultātā zinātnieki panāca, ka teorētiskā vērtība ir tikai nedaudz zemāka par eksperimentālo un arī 1,7 reizes lielāka par eksperimentālo kļūdu.

Lasīt vairāk:

Zemes iekšpusē ir vēl viena “planēta”: kā tā izglāba topošo dzīvību

Jauns pētījums atspēko gaismas enerģijas pārneses teoriju

Zinātnieki pievienoja silīciju kvantu datoram: aprēķini kļuva rekordprecīzi