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음의 질량을 가진 입자를 생성하는 레이저 장치

13.01.2018

물리적 세계에서 물체를 밀면 뉴턴의 제XNUMX법칙에 따라 물체가 멀어지기 시작합니다. 그러나 음의 질량을 가진 물체는 이 원리에 반대되는 작용을 할 것입니다. 더 많이 밀수록 더 빨리 당신의 방향으로 움직일 것입니다. 이 모든 것이 불가능한 것처럼 보이지만 그러한 효과는 오랫동안 이론적으로 입증되었으며 일부 실험에서 그 징후가 관찰되었습니다. 그리고 최근에는 로체스터 대학의 연구원들이 음의 질량을 갖는 입자를 생성할 수 있는 장치의 개발을 완료했습니다.

지난해 워싱턴 대학의 과학자들이 수행한 실험에서 레이저 광에 의해 극저온으로 냉각된 루비듐 원자 구름인 보스-아인슈타인 응축물로 구성된 "유체"는 음의 질량을 보였다. 로체스터 연구원들이 만든 장치에서 음의 질량 효과는 반도체 재료에서 생성된 여기자와 레이저 광의 광자를 융합하여 생성된 준 입자에 의해 나타납니다.

새로운 장치의 디자인은 여러 면에서 기존 레이저의 디자인과 유사합니다. 빛은 한 쌍의 평행 거울 사이의 틈으로 향합니다. 이 두 거울 사이에 둘러싸인 공간을 광학 트랩이라고 하며, 이 광학 트랩의 중심에는 광학 트랩 내부에 트랩된 빛과 상호 작용하는 반도체 재료인 몰리브덴, 이황화몰리브덴의 원자적으로 얇은 층이 배치되었습니다. 반도체에서 생성된 여기자는 빛의 광자와 결합하여 음의 질량 효과를 나타내는 폴라리톤이라는 준 입자를 형성합니다.

수석 연구원인 닉 바미바카스(Nick Vamivakas)는 "엑시톤이 빛의 광자에 대한 '정체성'의 일부를 포기하도록 강제함으로써 음의 질량 폴라리톤을 얻습니다. "음의" 폴라리톤을 당기거나 밀면 직관이 그 사람에게 말하는 것과 반대 방향으로 움직이십시오."

Rochester의 과학자들은 그들이 만든 장치에 의해 생성된 음의 질량을 가진 입자의 물리학과 거동을 탐구하면서 여전히 작업을 계속하고 있습니다. 이 성과의 실제 적용 분야는 아직 결정되지 않았지만 과학자들은 "음극" 폴라리톤을 사용하면 더 강력하고 효율적인 레이저를 만들 수 있다고 확신합니다.

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