நேர படிகங்கள் இப்போது ஆய்வகத்தை விட்டு வெளியேறலாம்

ஒரு படிகம் என்றால் என்ன என்பது புதினாவில் உள்ளது. சர்க்கரை தானியங்கள் முதல் வைரங்கள் வரை, இந்த பொருட்கள் அவற்றின் அணுக்களின் ஒரே மாதிரியான மற்றும் ஒழுங்கான ஏற்பாட்டைப் பகிர்ந்து கொள்கின்றன, விண்வெளி முழுவதும் மீண்டும் மீண்டும் ஒரு வடிவத்தை உருவாக்குகின்றன, அவற்றின் அழகான மற்றும் வழக்கமான வடிவங்களை உருவாக்குகின்றன என்பதை நாங்கள் பள்ளியில் கற்றுக்கொண்டோம். இயற்பியலுக்கான நோபல் பரிசு பெற்ற பேராசிரியர் ஃபிராங்க் வில்செக், மாசசூசெட்ஸ் தொழில்நுட்பக் கழகத்தில் (எம்ஐடி) ஒரு வகுப்பின் போது ஒரு யோசனை தோன்றியது: விண்வெளியில் திரும்பத் திரும்ப வருவதற்குப் பதிலாக, சில 'காலப் படிகங்கள்' இருந்தால் என்ன செய்வது?

2012 இல் விதைக்கப்பட்ட இந்த 'அயல்நாட்டு' கருதுகோள் பல ஆண்டுகளாக விஞ்ஞான சமூகத்தில் வலுவான விவாதத்தை உருவாக்கியது. முடிந்தால், இந்த வகை படிகமானது அதன் நிலைத்தன்மையை பராமரிக்க முடியும் ஆனால், அதே நேரத்தில், அதன் படிக அமைப்பையும் அவ்வப்போது மாற்றுகிறது; நாம் வெவ்வேறு நேரங்களில் அவற்றைக் கவனித்தால், அவற்றின் அமைப்பு (விண்வெளியில்) எப்போதும் ஒரே மாதிரியாக இருக்காது, நிரந்தர இயக்க நிலையில், குறைந்தபட்ச ஆற்றல் அல்லது தரை நிலையில் இருந்தாலும் நாம் உணர வேண்டும் என்று முடிவு செய்யப்பட்டது.

இவை அனைத்தும் நேரடியாக வெப்ப இயக்கவியலின் விதிகளை குறைமதிப்பிற்கு உட்படுத்துகின்றன. இந்த படிகங்கள் திடமாகவோ திரவமாகவோ வாயுவாகவோ இருக்காது. பிளாஸ்மா-அயனியாக்கம் செய்யப்பட்ட வாயு- கூட இல்லை. இது ஒரு வித்தியாசமான நிலையாக இருக்கும்.

வில்செக் கிட்டத்தட்ட பைத்தியம் என்று முத்திரை குத்தப்பட்ட கடுமையான விவாதங்களுக்குப் பிறகு, 2016 இல் ஒரு குழு இறுதியாக நேர படிகங்களை உருவாக்குவது கோட்பாட்டளவில் சாத்தியம் என்பதைக் காட்ட முடிந்தது, இது ஒரு வருடம் கழித்து அடையப்பட்டது. அப்போதிருந்து, இந்த இயற்பியல் துறையானது குவாண்டம் தொழில்நுட்பம் முதல் தொலைத்தொடர்பு வரை, சுரங்கம் அல்லது பிரபஞ்சத்தைப் பற்றிய புரிதல் மூலம் அனைத்தையும் புரட்சியை ஏற்படுத்தக்கூடிய மிகவும் நம்பிக்கைக்குரிய துறையாக மாறியுள்ளது.

இருப்பினும், ஒரு சிக்கல் உள்ளது: இந்த படிகங்கள் மிகவும் குறிப்பிட்ட நிலைகளில் மட்டுமே தோன்றும். உறுதியான சொற்களில், விஞ்ஞானிகள் போஸ்-ஐன்ஸ்டீன் மேக்னான் குவாசிபார்டிகல் கண்டன்சேட்டுகளைப் பயன்படுத்தினர், இது போசான்கள் எனப்படும் துகள்கள் முழுமையான பூஜ்ஜியத்திற்கு (-273,15 டிகிரி செல்சியஸ் அல்லது -460 டிகிரி பாரன்ஹீட்) குளிர்விக்கப்படும்போது உருவாகும் பொருளின் நிலை. இதற்கு மிகவும் அதிநவீன உபகரணங்கள் தேவை, நிச்சயமாக, ஆய்வகங்கள் மற்றும் வெற்றிட அறைகளை விட்டு வெளியேற முடியாது, ஏனெனில் வெளிப்புற சூழலுடனான தொடர்பு அதன் உருவாக்கம் சாத்தியமற்றது.

இப்பொழுது வரை. 'நேச்சர் கம்யூனிகேஷன்ஸ்' இதழில் ஒரு ஆய்வில் விளக்கப்பட்டுள்ளபடி, கலிபோர்னியா ரிவர்சைடு பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த ஒரு குழு, அறை வெப்பநிலையில் உருவாக்கக்கூடிய ஒளியியல் நேர படிகங்களை உருவாக்க முடிந்தது. இதைச் செய்ய, ஒரு சிறிய மைக்ரோ ரெசனேட்டர் எடுக்கப்பட்டது - ஒரு மில்லிமீட்டர் விட்டம் கொண்ட மெக்னீசியம் ஃவுளூரைடு கண்ணாடியால் செய்யப்பட்ட ஒரு வட்டு, சில அதிர்வெண்களின் அலைகளைப் பெறும்போது அதிர்வுக்குள் நுழைந்தது. பின்னர் அவர்கள் இந்த ஆப்டிகல் மைக்ரோ ரெசனேட்டரை இரண்டு லேசர்களில் இருந்து கற்றைகள் மூலம் குண்டுவீசினர்.

சப்ஹார்மோனிக் சிகரங்கள்

சப்ஹார்மோனிக் ஸ்பைக்குகள் (சொலிட்டான்கள்), அல்லது இரண்டு லேசர் கற்றைகளுக்கு இடையே உள்ள அதிர்வெண் டோன்கள், இது நேர சமச்சீரின் உடைப்பைக் குறிக்கிறது, இதனால் நேர படிகங்கள் உருவாகின்றன. இந்த அமைப்பு ஆப்டிகல் சொலிட்டான்களுக்கான சுழலும் லட்டு பொறியை உருவாக்குகிறது, அதில் அவற்றின் கால அளவு அல்லது அமைப்பு பின்னர் காட்டப்படும்.

அறை வெப்பநிலையில் அமைப்பின் ஒருமைப்பாட்டை பராமரிக்க, குழு ஆட்டோஇன்ஜெக்டர் பிளாக்கைப் பயன்படுத்தும், இது உமிழ்நீர் லேசர் ஒரு குறிப்பிட்ட ஆப்டிகல் அதிர்வெண்ணைப் பராமரிக்கிறது என்று உத்தரவாதம் அளிக்கிறது. இதன் பொருள், கணினியை ஆய்வகத்திலிருந்து வெளியே எடுத்து, புலப் பயன்பாடுகளுக்கு, குறிப்பாக நேரத்தை அளவிடுவதற்கு, குவாண்டம் கணினிகளில் ஒருங்கிணைக்க அல்லது மாநிலத்தைப் படிப்பதற்காகப் பயன்படுத்தலாம்.

"உங்கள் சோதனை அமைப்பு அதன் சுற்றுப்புறங்களுடன் ஆற்றல் பரிமாற்றத்தைக் கொண்டிருக்கும் போது, ​​சிதறல் மற்றும் சத்தம் ஆகியவை தற்காலிக ஒழுங்கை அழிக்க கைகோர்த்து செயல்படுகின்றன," ஹொசைன் தஹேரி, மர்லன் மற்றும் ரோஸ்மேரி போர்ன்ஸ் UC ரிவர்சைடில் மின் மற்றும் கணினி பொறியியல் பேராசிரியரும் ஆய்வின் முதன்மை ஆசிரியருமான. "எங்கள் ஃபோட்டானிக்ஸ் இயங்குதளத்தில், நேர படிகங்களை உருவாக்குவதற்கும் பாதுகாப்பதற்கும் கணினி ஆதாயத்திற்கும் இழப்புக்கும் இடையில் சமநிலையை ஏற்படுத்துகிறது."