บรรยายถึงเป้าหมายและความสำเร็จของโครงการ อะไรคือแรงจูงใจในการวิจัย? แม้จะประสบความสำเร็จมากมาย แต่แบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์ของอนุภาคก็ยังเป็นทฤษฎีที่ไม่สมบูรณ์ ท่ามกลางความบกพร่องอื่นๆ มันไม่ได้อธิบายถึงธรรมชาติของสสารมืดหรือสาเหตุที่จักรวาลของเราเต็มไปด้วยสสารแต่ไม่ใช่ปฏิสสาร ความลึกลับเหล่านี้สามารถแก้ไขได้ โดยการมีอยู่ของอนุภาคใหม่
และการโต้ตอบ
ที่นอกเหนือไปจาก แม้จะมีการค้นหาอย่างต่อเนื่องหลายครั้ง แต่ก็ไม่พบร่องรอยของฟิสิกส์ BSM ในห้องปฏิบัติการ หากศึกษาด้วยความแม่นยำสูงพอ อนุภาค “ทั่วไป” เช่น อิเล็กตรอน อาจแสดงผลเพียงเล็กน้อยแต่สามารถวัดผลได้จากการปฏิสัมพันธ์และอนุภาค “ใหม่”
(สิ่งที่มีอยู่ในธรรมชาติแต่ยังไม่เคยเห็นในห้องปฏิบัติการ) ข้อ จำกัด ที่ดีที่สุดบางประการเกี่ยวกับฟิสิกส์ BSM มาจากการตรวจวัดอิเล็กตรอนในโมเลกุลที่อยู่เหนือศูนย์สัมบูรณ์ไม่กี่องศา การขยายความล้ำสมัยในปัจจุบันนั้นต้องการการตรวจสอบโมเลกุลจำนวนมาก (ล้าน) โมเลกุลเป็นเวลานานมาก (หลายวินาที)
ซึ่งเป็นงานที่เรียกร้องให้ดักจับโมเลกุลที่เย็นจัดเป็นพิเศษที่อุณหภูมิไมโครเคลวิน การวิจัยของเราจัดการกับความท้าทายที่เกี่ยวข้องกับทั้งการผลิตโมเลกุลเหล่านี้ในปริมาณมาก และการใช้เลเซอร์เพื่อลดอุณหภูมิของพวกมันหลายลำดับความสำคัญ
คุณทำอะไรลงไป? เราสาธิตการทำให้เย็นลงด้วยเลเซอร์ของ YbOH ซึ่งเป็นโมเลกุลโพลีอะตอมหนักที่มีความไวสูงต่อฟิสิกส์ BSM เรายังแสดงให้เห็นว่าสามารถใช้แสงเลเซอร์เพื่อปรับปรุงปฏิกิริยาเคมีที่ก่อให้ เกิดYbOH การใช้เลเซอร์ที่ปรับแต่งอย่างแม่นยำและสนามแม็กเนติกร่วมกัน
เราได้แสดงการระบายความร้อนด้วยเลเซอร์ของลำแสงก๊าซ YbOH ใน มิติ เดียวจนถึงอุณหภูมิที่ต่ำถึง ไมโครเคลวิน หลายตัว เนื่องจากการเคลื่อนที่แบบสั่นที่ซับซ้อนใน YbOH เราจำเป็นต้องใช้เลเซอร์จำนวนมากเพื่อป้องกันการสูญเสียโมเลกุลในระดับการสั่นสะเทือนที่ไม่ “เห็น” ความยาวคลื่นเลเซอร์อื่นๆ
ด้วยวิธีนี้
เราบังคับให้โมเลกุลดูดซับและปล่อยโฟตอนออกมาอีกหลายร้อยครั้ง ออกแรงมหาศาลกับพวกมันโดยใช้โมเมนตัมของโฟตอนเพื่อทำให้โมเลกุลเย็นลง ก่อนการทำความเย็นด้วยเลเซอร์ เราผลิต YbOH แบบเย็น ในลำแสงโดยใช้ปฏิกิริยาเคมีระหว่างอะตอม Yb และโมเลกุลที่มี OH
(เช่น น้ำหรือเมทานอล) เราสามารถทำให้ปฏิกิริยาเคมีเหล่านี้มีประสิทธิภาพมากขึ้น 10 เท่าโดยใช้แสงเลเซอร์ (ที่ความยาวคลื่นที่แตกต่างจากที่ใช้ในการทำความเย็น) เพื่อกระตุ้นอะตอม Yb ให้อยู่ในสถานะที่มีอายุยืนยาว การคำนวณเชิงทฤษฎีที่สอดคล้องกันของเราแสดงให้เห็นว่า
สถานะ Yb ที่ตื่นเต้นนี้มีพลังงานเพียงพอที่จะเอาชนะอุปสรรคของปฏิกิริยา การค้นพบที่น่าสนใจหรือสำคัญที่สุดคืออะไร YbOH เป็นหนึ่งในโมเลกุลขนาดเล็กที่มีมวลมากที่สุดและมีโครงสร้างที่ซับซ้อนที่สุดชนิดหนึ่งในบรรดาโมเลกุลที่ระบายความร้อนด้วยเลเซอร์ การแสดงเป็นครั้งแรกว่าเทคนิคง่ายๆ
สามารถขยายไปถึง YbOH เป็นก้าวที่สำคัญ การระบายความร้อนด้วยเลเซอร์เป็นไปอย่างรวดเร็วมาก โดยใช้เวลาเพียงเศษเสี้ยวของมิลลิวินาที และต้องการการดูดซับและการปล่อยโฟตอนเลเซอร์เพียงร้อยครั้งเท่านั้น ประสิทธิภาพของการทำความเย็นนี้เป็นสัญญาณที่ดีสำหรับการขยายผลในการทดลอง
ในอนาคต
เมื่อใช้Yb ในสถานะ ตื่นเต้น ปฏิกิริยาเคมีที่ผลิต YbOH จะถูกคายความร้อน โดยมีพลังงานพิเศษที่สามารถให้ความร้อนแก่โมเลกุลได้ อย่างไรก็ตาม เราดำเนินการกระตุ้นและปฏิกิริยาในสภาพแวดล้อมที่หนาวเย็นซึ่งเต็มไปด้วยก๊าซฮีเลียม เราพบว่าการชนกันของฮีเลียมเอฟเฟคทีฟทำให้โมเลกุลเพิ่มเติม
ที่เกิดจากปฏิกิริยาคายความร้อน สิ่งนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการระบายความร้อนด้วยเลเซอร์ ซึ่งจำเป็นต้องมีจุดเริ่มต้นของความเย็นและโมเลกุลที่ช้าเหตุใดการวิจัยนี้จึงมีความสำคัญ การระบายความร้อนด้วยเลเซอร์ของ YbOH แสดงให้เห็นว่าโมเลกุลโพลิอะตอมที่ซับซ้อนมากขึ้นเรื่อยๆ
สามารถควบคุมได้ รวมถึงในระดับสถานะควอนตัมเดี่ยว ที่ อุณหภูมิ เย็น จัด ความซับซ้อนเพิ่มเติมจะกลายเป็นคุณลักษณะ ทำให้ไม่เกิดการใช้งาน vel ในการวัดที่แม่นยำและอื่นๆ นอกจากนี้ การเพิ่มประสิทธิภาพทางเคมีด้วยเลเซอร์ที่เราสาธิตสามารถนำไปใช้กับปฏิกิริยาอื่นๆ
ที่ผลิตโมเลกุลที่น่าสนใจหลากหลายชนิดที่อุณหภูมิต่ำได้ การคำนวณที่สอดคล้องกันสามารถช่วยระบุสารตั้งต้นที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการผลิตโมเลกุล การเพิ่มประสิทธิภาพทางเคมีอาจเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญสำหรับการทดลองจำนวนมากที่ต้องใช้โมเลกุลเย็น
การรวมกันของการเพิ่มประสิทธิภาพทางเคมีและการระบายความร้อนด้วยเลเซอร์จะทำให้เครื่องมือวัดเป็นไปได้ในโมเลกุลที่ติดอยู่ซึ่งจะค้นหาฟิสิกส์ BSM ในระดับที่ไกลเกินกว่าที่เทคโนโลยีการชนกันของอนุภาคในปัจจุบันทำได้ เราคาดว่าสิ่งนี้จะขยายการเข้าถึงในปัจจุบันของการทดลองดังกล่าว
ได้หลายลำดับความสำคัญ คุณจะทำอย่างไรต่อไป?การเพิ่มประสิทธิภาพทางเคมีสามารถเพิ่มขึ้นได้อีกโดยการปรับสารตั้งต้นที่เกี่ยวข้องให้เหมาะสมและเติมปริมาตรของปฏิกิริยาให้สมบูรณ์ด้วยแสงเลเซอร์ “เร่งปฏิกิริยา” สำหรับการทำความเย็นด้วยเลเซอร์ ขั้นตอนต่อไปคือการขยายการทำความเย็น
เป็นแบบ 3 มิติ ซึ่งหมายถึงการทำให้เย็นลงและจำกัดโมเลกุลให้อยู่ในปริมาตรเชิงพื้นที่ขนาดเล็ก โดยกักไว้ในกับดักของแสงเลเซอร์ สิ่งนี้ต้องการการชะลอความเร็วของเลเซอร์และการใช้เลเซอร์จำนวนมากขึ้นเพื่อขยายแรงเย็นให้เท่ากับโฟตอน “เตะ” เกือบ 10,000 โฟตอน
credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100
