เมื่ออนุภาคสองอนุภาคลอยอยู่ในโฟกัสของลำแสงเลเซอร์ แสงจะสะท้อนไปมาระหว่างอนุภาคทั้งสองเพื่อสร้างคลื่นนิ่ง การโต้ตอบกับคลื่นนิ่งเหล่านี้ทำให้อนุภาคเรียงตัวกันในปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการรวมแสง ตอนนี้ เป็นครั้งแรกที่นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเวียนนา สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งออสเตรีย และมหาวิทยาลัยดุยส์บวร์ก-เอ็สเซิน ประเทศเยอรมนี ประสบความสำเร็จในการควบคุมการจับกัน
ระหว่างอนุภาค
นาโนที่ลอยด้วยแสงสองอนุภาคในลำแสงเลเซอร์คู่ขนานได้อย่างสมบูรณ์ ความสำเร็จนี้เป็นแพลตฟอร์มใหม่สำหรับการสำรวจควอนตัมไดนามิกรวมที่มีอนุภาคตั้งแต่สองอนุภาคขึ้นไปในงานวิจัยนี้ นักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าการปรับคุณสมบัติของลำแสงเลเซอร์ทำให้พวกเขาสามารถควบคุมความแรง
ของการโต้ตอบระหว่างอนุภาคได้ แต่ยังควบคุมด้วยว่าปฏิสัมพันธ์นี้น่าดึงดูด น่าขยะแขยง หรือแม้แต่ไม่สัมพันธ์กัน “การไม่กลับกันหมายความว่าอนุภาคหนึ่งผลักอีกอนุภาคหนึ่ง แต่อีกอนุภาคหนึ่งไม่ผลักกลับ” เบนจามิน สติกเลอร์ สมาชิกใน ทีม อธิบาย “แม้ว่าพฤติกรรมนี้ดูเหมือนจะละเมิดกฎข้อที่สามของนิวตัน
ในระบบที่ดูค่อนข้างสมมาตร แต่ก็ไม่ใช่เพราะโมเมนตัมบางส่วนถูกพัดพาไปโดยสนามแสง”การกระเจิงที่สอดคล้องกันการศึกษาก่อนหน้านี้เกี่ยวกับอนุภาคที่มีขอบเขตทางแสงไม่ได้อธิบายถึงพฤติกรรมที่ไม่สัมพันธ์กันนี้ แต่ทีมงานบอกว่ามันเกิดจากปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการกระเจิงแบบเชื่อมโยงกัน
โดยพื้นฐานแล้ว เมื่อแสงเลเซอร์กระทบกับอนุภาคนาโน อนุภาคนาโนจะกลายเป็นโพลาไรซ์เพื่อให้เป็นไปตามการสั่นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของแสง“ด้วยเหตุนี้ แสงทั้งหมดที่กระจัดกระจายจากอนุภาคจะแกว่งเป็นเฟสด้วยเลเซอร์ที่เข้ามา” สมาชิกในทีม จากมหาวิทยาลัยเวียนนาอธิบาย
“แสงที่กระจัดกระจายจากอนุภาคหนึ่งสามารถรบกวนแสงที่ดักจับอนุภาคอีกอนุภาคหนึ่งได้ หากสามารถปรับเฟสระหว่างสนามแสงเหล่านี้ได้ ความแรงและลักษณะของแรงระหว่างอนุภาคก็สามารถทำได้เช่นกัน”เพื่อแกล้งพฤติกรรมนี้ สมาชิกในทีมในเวียนนาได้ติดตั้งแหนบออพติคอลแบบขนาน 2 ตัว
พร้อมตัวปรับแสง
เชิงพื้นที่ ซึ่งเป็นจอแสดงผลคริสตัลเหลวที่สามารถแยกหรือปรับรูปร่างลำแสงเลเซอร์ได้ “ในตอนแรก อนุภาคจะถูกกักไว้ใกล้ๆ กันเพื่อดูว่าพวกมันมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไรผ่านแสงที่สะท้อนออกมา นั่นคือวิธีที่พวกมันจับกันทางสายตา” Delic อธิบาย “วิธีการทำเช่นนั้นคือการสังเกตว่าความถี่การสั่นของมัน
เป็นอย่างไรเมื่อเราเข้าใกล้: ยิ่งมีการเปลี่ยนแปลงมากเท่าไหร่ ปฏิสัมพันธ์ก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้นเท่านั้น”
ต้องขอบคุณการคำนวณทางทฤษฎีโดยเพื่อนร่วมงานของพวกเขาในดุยส์บวร์ก นักวิจัยพบว่าการโต้ตอบอาจกลายเป็นสิ่งที่ไม่สัมพันธ์กันสำหรับการตั้งค่าเฉพาะ การค้นพบนี้ได้รับการยืนยันจากการสังเกต
ในห้องทดลอง ซึ่งปรากฎว่าปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคมีความซับซ้อนมากกว่าที่คาดการณ์ไว้
“เครื่องมือใหม่อย่างสิ้นเชิง”“การทดลองของเราเป็นเครื่องมือใหม่สำหรับการควบคุมและสำรวจปฏิสัมพันธ์ระหว่างวัตถุนาโนที่ลอยได้” “ระดับของการควบคุมและการดำเนินงานที่ประสบความสำเร็จ
นักวิจัยกล่าวว่าตอนนี้พวกเขาจะพยายามขยายขนาดเทคนิคเพื่อให้สามารถขยายไปยังอนุภาคนาโนที่ลอยได้จำนวนมากกล่าวว่า “การโต้ตอบที่ปรับแต่งได้จะช่วยให้เราตั้งโปรแกรมการเชื่อมต่อระหว่างอนุภาคและสำรวจว่าพวกมันเคลื่อนไหวร่วมกันและสร้างรูปแบบได้อย่างไร”ในระบอบควอนตัม
เปิดช่องทาง
ทีละบ้านฉันอาศัยอยู่ในบ้านที่มีนักฟิสิกส์สองคน ดังนั้นเมื่อเราเปลี่ยนหม้อต้มแก๊สเป็นปั๊มความร้อนและติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคา เราก็ถือว่าการติดตั้งเป็นการทดลองทางวิทยาศาสตร์โดยธรรมชาติ ซึ่งผลลัพธ์ที่เราสามารถตรวจสอบได้เมื่อเวลาผ่านไป เราจะใช้พลังงานน้อยลงไหม?
บ้านระเบียงอิฐยุคเอ็ดเวิร์ดของเราค่อนข้างมีประสิทธิภาพตามอายุของมัน โดยมีหน้าต่างกระจกสองชั้นและผนังห้องใต้หลังคาและผนังเป็นโพรง ถึงกระนั้นก็ตาม การเปลี่ยนไปใช้ปั๊มความร้อนจำเป็นต้องมีการเตรียมการ หลังจากวัดขนาดห้องและหน้าต่างของเราแล้ว ช่างติดตั้ง
(บริษัทประปาท้องถิ่นที่ใช้ปั๊มความร้อนแทน) คำนวณว่าเราจำเป็นต้องมีปั๊มความร้อนขนาด 8 กิโลวัตต์ ถังเก็บน้ำร้อนประสิทธิภาพสูงใหม่ และหม้อน้ำกว้างสองเท่าที่ยาวขึ้นใน ทุกห้อง.ความต้องการสูงทำให้ผู้ติดตั้งมีตารางงานที่รัดกุม ดังนั้นเมื่อพวกเขาเสนอช่องว่างให้เราในช่วงกลางเดือนมกราคม
เราจึงตกลงแม้ว่านั่นหมายความว่าจะไม่มีเครื่องทำความร้อนนานถึงสองสัปดาห์ (ซึ่งอาจยากขึ้นสำหรับครัวเรือนที่มีเด็กเล็กหรือผู้ทุพพลภาพ ). ปัญหาด้านอุปสงค์และห่วงโซ่อุปทานที่สูงทำให้การติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ล่าช้าไปถึงเดือนก.พ. แต่เมื่อการปรับปรุงใหม่เสร็จสมบูรณ์ กลับทำงานได้อย่างสวยงาม
ดังที่กราฟแสดงการใช้พลังงานของบ้านตั้งแต่เดือนมกราคม 2021 ถึงสิงหาคม 2022 แสดงไว้
และมันจะสร้างความแตกต่างให้กับใบเรียกเก็บเงินของเราหรือไม่?การวิจัยที่น่าสนใจมากมาย ตัวอย่างเช่น การศึกษาปรากฏการณ์ที่ซับซ้อนในระบบหลายอนุภาค”
ปั๊มความร้อนเริ่มทำงานในวันที่ 19 มกราคม ในช่วงที่เหลือของฤดูหนาวและต้นฤดูใบไม้ผลิ การใช้พลังงานเฉลี่ยต่อวันของบ้านของเรา (เส้นสีน้ำเงิน) อยู่ที่ประมาณครึ่งหนึ่งของช่วงเวลาเดียวกันในปี 2021 (โปรดทราบว่าชุดข้อมูลปี 2021 อ้างอิงจากการอ่านรายไตรมาสหรือทุกสองเดือน
ขณะที่การใช้งานตั้งแต่เดือนกุมภาพันธ์ 2022 เป็นต้นไปบันทึกเป็นรายสัปดาห์) แผงโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งในวันที่ 3 กุมภาพันธ์มีผลกระทบน้อยกว่า ส่วนหนึ่งเป็นเพราะไม่มีพื้นที่และงบประมาณสำหรับแบตเตอรี่ หมายความว่าไฟฟ้าบางส่วนถูกส่งไปยังกริด (เส้นสีเขียว) แทนที่จะใช้ในบ้าน (เส้นสีชมพู) บ้านยังคงนำเข้าไฟฟ้า (สายสีส้ม) ในตอนเย็นในวันที่มีเมฆมากและในช่วงที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูง
Credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
