عملکرد موج حالت برانگیخته تجزیه ای دیمر هلیوم با استفاده از تکنیکی که شامل تورم مولکول ها در یک میدان الکترومغناطیسی است ، به تصویر کشیده شده است. محققان امیدوارند که از تکنیک های مشابهی برای مطالعه عملکرد موج سایر حالت های عجیب و غریب که مطالعه آنها با استفاده از تکنیک های معمولی دشوار است استفاده شود.

هلیم نجیب ترین گازهای نجیب است: در شرایط استاندارد ، هرگونه تمایل به تشکیل مولکول ها با حرکت حرارتی اتم ها به راحتی از بین می رود. با این حال ، در دماهای برودتی ، هنگامی که این حرکات تضعیف می شوند ، نیروهای دقیقه ون در والس می توانند تسلط داشته و منجر به تشکیل یک دیمر بسیار غیرمعمول شوند. در سال 2016 ماکسیم کونیتسکی و همکاران به رهبری راینهارد دورنر در دانشگاه گوته در فرانکفورت از تصاویر کولن برای انفجاری استفاده کرد که در آن یک پالس لیزر قدرتمند دو اتم را یونیزه کرد و باعث دفع و دور شدن آنها برای تأیید پیش بینی های نظری شد که فقط یک حالت متصل وجود دارد و این حالت را نشان می دهد. . کونیکی توضیح می دهد: “احتمال مواجهه با هسته در خارج از چاه بالقوه 80٪ است.” این منجر به توصیف آن به عنوان یک حالت هاله کوانتومی می شود. این حالت تکانه زاویه ای صفر دارد. در حالی که بیشتر مولکول ها مانند روتورهای جامد نزدیک می شوند ، در این حالت تمام حالت های متصل به هم پیوسته توسط یک تکانه زاویه ای تحریک می شوند ، دیمر هلیوم نمی تواند بدون قطع اتصال از حرکت چرخشی زنده بماند.

در مطالعه جدید ، دورنر و همکارانش پرتوی مافوق صوت از دیمرهای هلیوم را به یک میدان لیزر قوی شلیک کردند. دورنر توضیح می دهد: “این به جهت میدان لیزر با توجه به محور هسته ای بستگی دارد ، اینکه آیا تعامل وندر والس را افزایش می دهید یا آن را ضعیف می کنید.” دیمر می خواهد در جهتی که بیشترین اتصال را دارد بچرخد ، ، شما سرعت زاویه ای وارد می کنید و آن را می کشد. کسری از ثانیه پس از تزریق دیمرها به میدان لیزر ، محققان برای ایجاد انفجار کولنب یک پالس لیزر قدرتمند شلیک کردند. محققان با کشف اتم های هلیوم ، ماهیت حالت تجزیه را بازسازی کردند. دورنر توضیح می دهد: “بخشی که از هم می پاشد موجی است و می توانید آن را ببینید زیرا با همکار شما که هنوز در ارتباط است تداخل ایجاد می کند.”

محققان در حال حاضر قصد دارند وضعیت های پیچیده تری را که شامل چندین اتم است ، بررسی کنند. اظهارات افیموف – پدیده کوانتومی سه جسمی از فیزیک هسته ای ، که اولین بار در سال 2017 توسط محققان گوته در سفرهای هلیوم مشاهده شد – از اهمیت خاصی برخوردار است. دورنر توضیح می دهد: “در هر مولکول طبیعی ، پیوند را ضعیف تر می کنید تا در نهایت ناپدید شود.” “با اثر افیموف ، منطقه کوچکی وجود دارد که در آن تعداد بی نهایت ایالت بی نهایت بزرگ ظاهر می شود.”

“این یک آزمایش ساده زیبا است: شما فقط این توپ کوچک از Jell-O را دارید که کم و بیش ثابت است و این بسته موج را ایجاد می کنید که در Jell-O گسترش می یابد و امواج ایجاد می کند ، و آنها می توانند آن را از معادله درک کنند از شرودینگر ، “او می گوید پل ژولین از دانشگاه مریلند ، کالج پارک. “به نظر من چیزی است که می تواند در کتابهای درسی آینده گنجانده شود. سوال جالب این است که آیا می توانید این کار را به ابزاری برای انجام کاری و تحقیق درباره انواع دیگر پدیده ها تبدیل کنید؟