Atomul de heliu „invizibil” îi ajută pe oamenii de știință să confirme electrodinamica cuantică

Fizicienii de la Universitatea Nationala Australiana au dezvoltat cea mai sensibila metoda de masurare

energia potențială a unui atom:la o sutime dintr-o decilionime de joule sau 10-35 J. L-au folosit pentru a confirma electrodinamica cuantică (QED). Să ne amintim că aceasta este teoria câmpului cuantic a interacțiunilor electromagnetice, precum și cea mai dezvoltată parte a teoriei câmpului cuantic.

Un studiu publicat săptămâna aceasta înRevista Science, se bazează pe definiția culorii radiației laser, în care atomul de heliu este invizibil. După cum notează autorii noii lucrări, experimentul este o confirmare independentă a metodelor anterioare utilizate pentru a testa electrodinamica cuantică. Printre acestea se numără măsurarea tranzițiilor de la o stare energetică a unui atom la alta.

„Această invizibilitate este doar pentruun anumit atom și o anumită culoare a luminii. Prin urmare, nu poate fi folosit pentru a face mantia de invizibilitate pe care Harry Potter a folosit-o pentru a explora colțurile întunecate ale Hogwarts, explică Bryce Henson, autorul principal al noii lucrări, la Școala de Fizică a Universității Naționale din Australia. „Dar am reușit să explorăm câteva dintre „străzile din spate” ale teoriei QED.”

Cu un laser de rezoluție extrem de înaltăiar atomii s-au răcit la 80 de miliarde de grad peste zero absolut (80 nanokelvin), oamenii de știință au obținut sensibilitate în măsurătorile de energie, care a fost cu 5 ordine de mărime mai mică decât energia atomilor, aproximativ 10-35 J.

„Acesta este atât de mic încât nu mă pot gândi la un singur fenomen cu care ar putea fi comparat”, a adăugat autorul studiului.

Datorită acestor măsurători, oamenii de știință au putut deducevalori foarte precise ale culorii invizibile a heliului. Pentru a compara rezultatele lor cu predicția teoretică pentru QED, ei s-au adresat profesorului Li-Yang Tang de la Academia Chineză de Științe din Wuhan și profesorului Gordon Drake de la Universitatea Windsor din Canada. Drept urmare, oamenii de știință au reușit că valoarea teoretică a fost doar puțin mai mică decât cea experimentală și, de asemenea, de 1,7 ori mai mare decât eroarea experimentală.

Citeste mai mult:

Există o altă „planetă” în interiorul Pământului: cum a salvat viața în curs de dezvoltare

Un nou studiu respinge teoria transferului de energie luminoasă

Oamenii de știință au adăugat siliciu la un computer cuantic: calculele au devenit record de precise