Fizikçiler ‘Alice halkaları’na ilk bakışlarını attı: ScienceAlert

Son olarak, aşırı soğuk gazda oluşan gerçekliğin dokusunda garip döngüler görüldü ve bu, fizikçilere garip bir tür tek taraflı manyetizmanın davranışlarını inceleme fırsatı verdi.

“Alice Harikalar Diyarında”dan sonra “Alice’in döngüleri” olarak bilinen dairesel yapılar, topolojik monopoller olarak bilinen kuantum alanlarındaki çarpıtmalarla ilgili uzun bir keşif listesine sahip olan ABD ve Finlandiya’daki araştırmacıların işbirliğiyle ortaya çıktı.

Bir mıknatıs üzerindeki bir direğin izole edilmiş eşdeğeri olan tek kutuplar, gerçekten de Alice’in Beyaz Tavşanı kovalarken görebileceği bir şeye benziyor. Bir mıknatısı ikiye bölmek, kuzeyini güneyinden ayırmayı başaramaz, ancak bir kuantum makinesinde farklı kuvvetlere ve parçacıklara yol açan tek kutupların ortaya çıkması teorik olarak mümkündür.

1 kopya Bir tek kutup, kendisini tanımlamaya yönelik tüm girişimlere meydan okuyan ve şu ana kadar tamamen varsayımsal kalan bir temel parçacık biçimini alır.

Ancak tekeller başka yerlerde de ortaya çıkabilir. Farklı kuantum alanlarının köpürmesi, kendi tarzlarında tek taraflı manyetizmanın ortaya çıkmasına neden olabilir; bunlar dönerken, çekerken ve çevrelerini çekerek kısa bir an için ortaya çıkan ve tekrar sıkıntı içinde kaybolmadan önce kısa ömürlü anormallikler üretirler.

Finlandiya’daki Aalto Üniversitesi’ndeki Monopol İşbirliği’nin bir üyesi olan fizikçi Mikko Mutonen, kuantum örgüsünde ortaya çıkabilecek tüm girdaplar, sicimler ve dolaşıklıklar yelpazesine yakından aşinadır.

Ve 2015’te, sadece bir yıl sonra Topolojik tekelin varlığını kanıtlayınMoutonen ve meslektaşları Zaferle başardı Bose-Einstein yoğunlaşmaları (BEC) adı verilen rubidyum atomlarının son derece soğuk bir durumunda ilk kez izolasyon halinde yapılan bir gözlemde.

Motonen ScienceAlert’e şöyle açıkladı: “Kuantum alanlarında topolojik monadlar yaratabilen tek kişi biziz.”

“Onlar yaratıldıktan sonra kuantum düğümlerini de incelemek için biraz zaman ayırdık Skyrmion’lar Topolojik bir kutbun oluşturulduktan hemen sonra tekeline ne olduğuna daha yakından bakmadan önce.”

İlk gözlemlerinin üzerinden iki yıldan az bir süre geçtikten sonra, işbirliği şaşırtıcı bir keşifte bulundu: tek kutuplar ayrışabilir diğer türlere.

Bu son araştırmada, araştırmacılar bir kez daha topolojik tek kutupların başka bir şeye dönüştüğünü izlediler, ancak bu sefer nihai sonuç Harikalar Diyarı’na mini bir giriş gibi adlandırılmış yapılardı. Alice zincirleri.

Alice’in sicimleri, döngülere yaklaştıkça tek taraflı manyetik kutuplara doğru kıvrıldığından, monopollerle yakından ilişkilidir. Bu Alice zincirleri Alice halkaları olarak bilinir.

Bununla birlikte, tipik tek kutuplar birkaç milisaniye sürebilirken, Alice’in döngüleri 80 milisaniyeden fazla, yani yaklaşık 20 kat daha uzun sürüyor.

ABD’deki Amherst College’dan fizikçi David Hall, “Uzaktan bakıldığında Alice’in yüzüğü tek kutuplu gibi görünüyor, ancak halkanın merkezinden bakıldığında dünya farklı bir şekil alıyor” diyor.

Alice’in camı gibi, BEC’in kuantum alanındaki garip manyetik halkadan geçmek her şeyi altüst edebilir. Başarısız olan diğer tekeller aynadaki görüntülerine yansır ve halkayı kaydırarak tersine çevirir.

Ekip bu tersinmeyi henüz deneysel olarak gözlemlememiş olsa da, topolojik tekelin bozulması sırasında halka oluşumunu görmek heyecan verici bir ilerleme.

Pratik düzeyde, bu bulguların nasıl uygulanacağı konusunda yalnızca spekülasyon yapabiliriz. Ancak kuantum alanlarının kararsız doğası hakkında ne kadar çok şey öğrenirsek, sularının haritasını o kadar iyi çıkarabilir ve gerçekliğin daha derin gerçeklerini anlayabiliriz.

Motonen ScienceAlert’e şunları söylüyor: “İlk etapta Alice halkalarının yaratılması temel öneme sahip.”

“Evrenin en derin bileşenleri olan madde ve bilginin araştırılmasına ışık tutuyor ve ilham veriyor.”

Bu araştırma şu tarihte yayınlandı: Doğa İletişimi.