Ֆիզիկոսը 1997-ի Նոբելյան մրցանակը կիսել է լազերային լույսով ատոմները սառեցնելու և թակարդում պահելու մեթոդների համար։ Անսպասելի ցածր ջերմաստիճանների նրա բացատրությունն օգնել է հետազոտողներին ավելի սառեցնել ատոմները։
Ֆիզիկոս, Նոբելյան մրցանակակիր Կլոդ Կոեն-Տանուջին, որի տեսական աշխատանքը բացատրել էր, թե ինչպես լազերային լույսը կարող է ատոմները սառեցնել սպասված սահմանաչափից ցածր, մահացել է 2026 թվականի հոկտեմբերի 22-ին Փարիզում՝ 93 տարեկանում։ Physics World-ը հոկտեմբերի 28-ի իր հրապարակման մեջ հայտնել է, որ նա այդ գիտելիքն օգտագործել է՝ ավելի ցածր ջերմաստիճանների հասնելու մեթոդներ մշակելու համար։
Նա 1997-ի ֆիզիկայի Նոբելյան մրցանակը կիսել է Սթիվեն Չուի և Ուիլյամ Ֆիլիպսի հետ՝ «լազերային լույսով ատոմները սառեցնելու և թակարդում պահելու մեթոդների մշակման համար»։ Չուն և Ֆիլիպսը 1980-ականներին առաջամարտիկ փորձեր են անցկացրել՝ ատոմային գազերը սառեցնելով մեկ միլիկելվինից՝ կելվինի մեկ հազարերորդականից զգալիորեն ցածր ջերմաստիճանի։ Կոեն-Տանուջին օգնել է բացատրել, թե ինչու փորձերի ընթացքում հնարավոր եղավ անցնել նախնական տեսությամբ՝ դոպլերյան սառեցմամբ կանխատեսված ջերմաստիճաններից ցածր։
Դոպլերյան սառեցման ժամանակ իրար հակառակ ուղղված երկու լազերային ճառագայթների լույսի հաճախականությունը կարգավորվում է ատոմի կլանած հաճախականությունից փոքր-ինչ ցածր։ Դոպլերի էֆեկտի՝ շարժվող ատոմի համար հաճախականության փոփոխության պատճառով ատոմն ավելի շատ ֆոտոններ՝ լույսի մասնիկներ է կլանում իր շարժմանը հակառակ ուղղված ճառագայթից։ Կրկնվող կլանումն ու պատահական ուղղություններով ֆոտոնների վերաարձակումը նվազեցնում են ատոմների պատահական շարժումը, իսկ երեք ուղղությամբ ճառագայթների կիրառումը սառեցնում է ամբողջ ամպը։
Դոպլերյան հիմնական մոդելում ատոմն ունի ներքին էներգիայի ընդամենը երկու մակարդակ։ Մոդելը կանխատեսում է նվազագույն ջերմաստիճան, որի դեպքում դանդաղեցման ազդեցությունը հավասարակշռում է տաքացումը՝ առաջացած պատահական իմպուլսային հարվածներից, որոնք ատոմները ստանում են ֆոտոններ արձակելիս։ Այդ նվազագույն ջերմաստիճանը դոպլերյան սահմանն է։
1988-ին Ֆիլիպսի փորձերում ստացվել է 40 միկրոկելվին՝ դոպլերյան կանխատեսումից ցածր ջերմաստիճան։ Կոեն-Տանուջին և Ժան Դալիբարը բացատրել են անսպասելի սառեցումը՝ հաշվի առնելով ատոմների ավելի բարդ ներքին կառուցվածքը և լազերային լույսի բևեռացման՝ դրա էլեկտրական դաշտի ուղղվածության փոփոխությունները։
ԱՄՆ առողջապահության ազգային ինստիտուտների և ՆԱՍԱ-ի մրցույթը նպատակ ունի բարելավել դեղերի անվտանգության լաբորատոր մոդելներում չափումները․ հայտերի ընդունումը նախատեսվում է սկսել 2026 թ․ դեկտեմբերի 15-ին։
2 րոպե
Սիզիֆյան սառեցում կոչվող մեխանիզմի դեպքում ատոմները կորցնում են շարժման էներգիան՝ բարձրանալով լույսի ստեղծած պոտենցիալ էներգիայի բլուրներով։ Այնուհետև օպտիկական մղումը՝ լույսի միջոցով ատոմները ներքին վիճակների միջև տեղափոխելը, դրանք փոխադրում է ավելի ցածր էներգիայով վիճակի՝ թույլ տալով, որ էներգիայի կորստի այդ շրջափուլը կրկնվի։
Դոպլերյան սահմանից ցածր սառեցման դեպքում դեռ մնում է ավելի ցածր շեմ՝ ֆոտոնի հետհարվածի ջերմաստիճանը, որը կապված է մեկ ֆոտոն արձակելիս ստացվող հարվածի հետ։ Կոեն-Տանուջին, Էնիո Արիմոնդոն և Ալեն Ասպեն մշակել են մեկ այլ մեթոդ՝ ըստ արագության ընտրողական կոհերենտ թակարդումը, որն օգտագործում է ատոմների «մութ վիճակները», որոնք չեն կլանում սառեցնող լույսը։ Այդ մեթոդով հետհարվածի սահմանն անցել են մեկ չափման ուղղությամբ 1988-ին, իսկ 1995-ին այն կիրառել են երեք չափման ուղղությամբ։
Physics World-ը հայտնել է, որ Կոեն-Տանուջին Ասպեի և այլ գործընկերների հետ 1995-ին հելիումի գազը սառեցրել է մինչև 180 նանոկելվին։ Դա բացարձակ զրոյից 180 միլիարդերորդական կելվին բարձր է։
Նվազեցնելով ատոմների պատահական ջերմային շարժումը՝ լազերային սառեցումը նվազեցնում է սպեկտրոսկոպիայում շարժման հետ կապված դոպլերյան շեղումները։ Դա հնարավորություն է տալիս կատարել բարձր ճշգրտության չափումներ և ստեղծել այնպիսի սարքեր, ինչպիսիք են օպտիկական ժամացույցները։
Ծրագիրը միավորում է ազգային լաբորատորիաների, համալսարանների և արդյունաբերական գործընկերների։ Նախատեսվում է ստեղծել սենսորներով հագեցած փորձարկման հարթակ և ինքնակարգավորվող փորձնական արտադրագծեր։
2 րոպե
Փոշուց կազմված գոյացությունը, որը նախկինում տեսանելի էր միայն ինֆրակարմիր ջերմային ճառագայթմամբ, երևում է նաև անդրադարձած աստղային լույսի ներքո։ Դա թույլ է տալիս հետազոտել դրա՝ բախման հետևանքով առաջացած լինելու վարկածը։
4 րոպե
