สามารถมีอยู่ในสสารควอนตัมเท่านั้น การค้นพบนี้เกิดขึ้นในช่องของเหลวบาง ๆ ที่มีอนุภาคขนาดเล็กไหลอยู่ แสดงให้เห็นว่าแนวคิดพื้นฐานของฟิสิกส์สสารควอนตัมอาจใช้ได้กับการตั้งค่าแบบคลาสสิกอนุภาคในของแข็งและของเหลวจำนวนมากพบว่าตัวเองอยู่ใกล้กันมากและมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างมาก สิ่งนี้ทำให้ระบบ “หลายร่างกาย” ดังกล่าวเรียกว่ายากต่อการศึกษาและทำความเข้าใจ ในปี 1941
นักฟิสิกส์
ชาวโซเวียต ได้เสนอวิธีแก้ปัญหาสำหรับสถานการณ์ที่ซับซ้อนนี้: แทนที่จะพิจารณาแนวคิดที่ซับซ้อนของอนุภาคที่มีปฏิสัมพันธ์อย่างรุนแรง ทำไมไม่ลองคิดถึงการกระตุ้นของระบบแทนล่ะในเกาหลีซึ่งเป็นผู้นำการศึกษาครั้งใหม่อธิบาย “หากการกระตุ้นเหล่านี้เกิดขึ้นเฉพาะที่และไม่ค่อยชนกัน
เราอาจพิจารณาว่าเป็น ‘อนุภาคที่มีประสิทธิผล’ ที่มีปฏิสัมพันธ์ต่ำ “การพัฒนาแนวคิดมีประโยชน์อย่างมากในการวิจัยสสารควอนตัม โดยให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นใหม่มากมาย เช่น การจับคู่อิเล็กตรอนในตัวนำยิ่งยวดและของไหลยิ่งยวด และล่าสุดการไหลของอิเล็กตรอนในกราฟีน”
การชนกันมากเกินไปจนถึงขณะนี้ ได้รับการพิจารณาว่าเป็นวัตถุเชิงกลเชิงควอนตัมเท่านั้น ในสสารควบแน่นแบบคลาสสิก อัตราการชนกันของการกระตุ้นโดยทั่วไปจะสูงเกินไปที่จะยอมให้มีการกระตุ้นแบบอนุภาคที่มีอายุยืนยาว “การค้นพบของเราถือเป็นความก้าวหน้า เพราะตรงกันข้ามกับกระบวนทัศน์
นี้เราสังเกตเห็น ในระบบอุทกพลศาสตร์แบบดั้งเดิม” ในผลงานชิ้นใหม่ Tlusty ร่วมกับเพื่อนร่วมงานและนักเรียน ศึกษาชุดของอนุภาคขนาดเล็กที่ขับเคลื่อนโดยการไหลของน้ำในช่องไมโครฟลูอิดิกที่บางมาก นักวิจัยพบว่าการเคลื่อนที่ของอนุภาครบกวนการไหลของน้ำที่อยู่รอบๆ อนุภาคจึงเหนี่ยวนำ
ให้เกิดแรงอุทกพลศาสตร์ซึ่งกันและกันอนุภาคต่อต้านนิวตัน“โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แรงระหว่างสองอนุภาคนั้น ‘ต้านนิวตัน’ นั่นคือพวกมันมีขนาดและทิศทางเท่ากันซึ่งตรงกันข้ามกับกฎของนิวตัน ซึ่งระบุว่าแรงร่วมควรต่อต้านซึ่งกันและกัน” Tlusty อธิบาย “ผลที่ตามมาในทันทีของสมมาตรนี้คือการเกิดคู่ที่เสถียร
ซึ่งไหลมารวมกัน
ด้วยความเร็วเท่ากัน”ผลลัพธ์บ่งบอกว่าทั้งคู่เป็นอนุภาคควอซิพัทเทอร์แบบคลาสสิก หรือการกระตุ้นที่มีอายุการใช้งานยาวนานในระบบอุทกพลศาสตร์ นักวิจัยได้ยืนยันสมมติฐานของพวกเขาโดยการวิเคราะห์การสั่นสะเทือน (หรือโฟนอน) ในผลึกสองมิติแบบอุทกพลศาสตร์ที่มีอนุภาคหลายพัน
เรียงเป็นระยะ พวกเขาพบว่าโฟนอนแสดง “ไดแรคโคน” เช่นเดียวกับที่พบในกราฟีน (แผ่นคาร์บอนหนาเพียงหนึ่งอะตอม) ซึ่งมีอนุภาคคู่หนึ่งโผล่ออกมาเป็นคุณสมบัติเชิงควอนตัมในโครงสร้างแถบอิเล็กทรอนิกส์ของวัสดุ 2 มิติ ซึ่งแถบการนำไฟฟ้าและแถบวาเลนซ์มาบรรจบกันในจุดเดียว
ที่ระดับ Fermi แถบเข้าใกล้จุดนี้ในลักษณะเชิงเส้น ซึ่งหมายความว่าพลังงานจลน์ที่มีประสิทธิภาพของอิเล็กตรอนการนำไฟฟ้า (และโฮล) เป็นสัดส่วนโดยตรงกับโมเมนตาของพวกมัน โดยปกติแล้วความสัมพันธ์ที่ผิดปกตินี้จะเห็นได้เฉพาะกับโฟตอนที่ไม่มีมวลเท่านั้น เนื่องจากพลังงานของอิเล็กตรอน
และอนุภาคอื่นๆ ของสสารที่ความเร็วไม่สัมพัทธภาพมักขึ้นอยู่กับกำลังสองของโมเมนต์ ผลที่ได้คืออิเล็กตรอนในกรวยไดแรคมีพฤติกรรมราวกับว่าพวกมันเป็นอนุภาคเชิงสัมพัทธภาพที่ไม่มีมวล เคลื่อนที่ผ่านวัสดุด้วยความเร็วสูงมาก แถบแบนที่สัมพันธ์กันอย่างมาก
ทีมงาน IBS ยังได้สังเกต “แถบแบน” ซึ่งเป็นอีกปรากฏการณ์ควอนตัมที่สเปกตรัมพลังงานของอิเล็กตรอนประกอบด้วยโฟนอนที่ช้ามากซึ่งมีความสัมพันธ์กันอย่างมาก เมื่อเร็ว ๆ นี้มีการค้นพบแถบแบนของกราฟีนที่บิดด้วยความเคารพซึ่งกันและกันในมุมหนึ่ง แถบเหล่านี้เป็นสถานะ
ของอิเล็กตรอน
ซึ่งไม่มีความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานและความเร็วของอิเล็กตรอน และพวกมันน่าสนใจเป็นพิเศษสำหรับนักฟิสิกส์เพราะอิเล็กตรอนจะ “ไม่กระจายตัว” ในพวกมัน นั่นคือพลังงานจลน์ของพวกมันถูกระงับ เมื่ออิเล็กตรอนลดความเร็วลงจนเกือบจะหยุดนิ่ง มวลที่มีประสิทธิภาพ
ของพวกมันเข้าใกล้อนันต์ นำไปสู่ปรากฏการณ์เชิงทอพอโลยีที่แปลกใหม่ เช่นเดียวกับสถานะของสสารที่สัมพันธ์กันอย่างมากซึ่งเกี่ยวข้องกับตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิสูง อำนาจแม่เหล็ก และคุณสมบัติทางควอนตัมอื่นๆ ของของแข็ง“ผลลัพธ์ของเราชี้ให้เห็นว่าปรากฏการณ์การรวมตัวที่เกิดขึ้นใหม่
ปรากฏการณ์ดังกล่าวอาจช่วยอธิบายกระบวนการที่ซับซ้อนต่างๆ ในระบบดั้งเดิมได้เช่นกัน เขากล่าวเสริม “ในงานวิจัยนี้ซึ่งมีรายละเอียดอยู่เราอธิบายการเปลี่ยนแปลงการหลอมเหลวที่ไม่สมดุลในผลึกอุทกพลศาสตร์ที่เราศึกษาว่าเป็นผลมาจาก ‘สิ่งเหล่านี้เกิดขึ้นเมื่อคู่แพร่กระจายแม้ว่าคริสตัล
จะกระตุ้นการสร้างคู่อื่น ๆ ผ่านปฏิกิริยาลูกโซ่คู่เดินทางเร็วกว่าความเร็วของ ดังนั้นทุกคู่จึงทิ้งคู่ที่เพิ่งสร้างใหม่อย่างถล่มทลาย ค่อนข้างเหมือนกับ Mach cone ที่สร้างขึ้นหลังเครื่องบินเจ็ตที่มีความเร็วเหนือเสียง ในที่สุดทุกคู่เหล่านั้นชนกันซึ่งนำไปสู่การหลอมละลายของคริสตัลในที่สุด”
นักวิจัยกล่าวว่าควรมีตัวอย่างปรากฏการณ์ควอนตัมในระบบคลาสสิกอื่น ๆ อีกมากมาย “ฉันรู้สึกว่าการค้นพบของเราเป็นเพียงยอดภูเขาน้ำแข็งเท่านั้น” Tlusty กล่าว “การเปิดเผยปรากฏการณ์ดังกล่าวอาจเป็นประโยชน์อย่างมากในการทำความเข้าใจเกี่ยวกับโหมดฉุกเฉินและการเปลี่ยนเฟส”
และแถบแบนที่สัมพันธ์กันอย่างมาก ซึ่งจนถึงขณะนี้เคยคิดว่าถูกจำกัดอยู่เฉพาะในระบบควอนตัม แต่อาจพบได้ในการตั้งค่าแบบคลาสสิก เช่น ระบบเคมีและแม้แต่สิ่งมีชีวิต” Tlusty กล่าว “บางทีปรากฏการณ์เหล่านี้อาจเป็นเรื่องธรรมดามากที่เราเคยรับรู้มาก่อน”
แนะนำ 666slotclub / hob66
