Одномерные газы: равновесие недостижимо?
«Удивительной особенностью таких систем является стабильность профиля их импульса, который не изменяется даже после того, как каждый атом системы претерпевает несколько тысяч соударений», - комментирует профессор Давид Вайс (David Weiss). Система не приходит в состояние термодинамического равновесия даже через длительное время.
Группа ученых под руководством проф. Вайса создала модель «квантовой колыбели Ньютона» - квантовый аналог системы маятников, которая состоит из пяти стальных шариков, подвешенных на нитях вдоль прямой. Если отклонить один шарик и ударить им по остальным, то отклонится только шарик с другого края, а другие шарики останутся на своих местах. Такое поведение частиц возможно только в одномерных системах. Столкновения между частицами в двух- и трехмерных системах быстро приводят к известному состоянию термодинамического равновесия.
В приборе, сконструированном группой проф. Вайса, интерферирующие лазерные лучи образуют решетку из нескольких тысяч параллельных трубчатых «ловушек», которые позволяют атомам двигаться только в одном направлении. В каждой такой «ловушке» содержится около 150 атомов рубидия, охлажденных до экстремально низких температур - миллиардных долей градуса (так называемый бозе-эйнштейновский конденсат). Лазерные лучи заставляют одну половину атомов двигаться вправо, а другую - влево. Таким образом, каждая группа атомов осциллирует, сталкиваясь с другой группой дважды за цикл. Ученые установили, что даже спустя 10 тыс. столкновений атомы осциллируют с первоначальной амплитудой.
| #gallery# |
Поделиться