Custom Search

นักวิทยาศาสตร์สร้างปรากฏการณ์ทางควอนตัมที่ทำให้สสารล่องหนได้สำเร็จเป็นครั้งแรก


ทีมนักฟิสิกส์จากสถาบันเทคโนโลยีแห่งแมสซาชูเซตส์หรือเอ็มไอที (MIT) ของสหรัฐฯ ทำการทดลองทางควอนตัมที่ให้ผลเป็นภาวะโปร่งใสเกือบสมบูรณ์แบบของสสารได้สำเร็จเป็นครั้งแรก หลังมีการทำนายทางทฤษฎีในเรื่องนี้เอาไว้เมื่อเกือบหนึ่งร้อยปีก่อน

หลักการทางกลศาสตร์ควอนตัมดังกล่าวระบุว่า หากทำให้กลุ่มหมอกของสสารในสถานะก๊าซเย็นจัดจนเข้าใกล้อุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์ (-273.15 องศาเซลเซียส ) รวมทั้งทำให้มันมีความหนาแน่นสูงพอ กลุ่มหมอกนั้นจะสะท้อนและกระเจิงแสงได้ลดลงเรื่อย ๆ จนผู้ทำการทดลองเห็นว่ามัน "ล่องหน" หายไปจากสายตาในที่สุด

ปรากฎการณ์ดังกล่าวเรียกว่า Pauli blocking หรือการยับยั้งการกระเจิงแสงของเพาลี ซึ่งเป็นปรากฎการณ์หนึ่งที่นักฟิสิกส์ชาวออสเตรียชื่อเดียวกันได้ทำนายเอาไว้เมื่อปี 1925 โดยเขาระบุว่าการล่องหนของก๊าซสามารถเกิดขึ้นได้ เมื่ออะตอมของก๊าซสูญเสียคุณสมบัติตามธรรมชาติในการกระเจิงแสงไป
สาเหตุที่ทำให้เป็นเช่นนั้นสามารถอธิบายได้ด้วยหลักการกีดกันของเพาลี (Pauli exclusion principle) ซึ่งชี้ว่าอนุภาคเฟอร์มิออนสองตัวที่เหมือนกัน ไม่อาจจะอยู่ในสถานะควอนตัมหรือระดับพลังงานเดียวกันได้ ทำให้อนุภาคเหล่านี้แยกกันเข้าครอบครองระดับพลังงานต่าง ๆ ภายในอะตอมจนเต็ม โดยอนุภาคที่อยู่ในระดับพลังงานสูงสุดและห่างจากนิวเคลียสมากที่สุด จะสามารถเคลื่อนไหวตอบสนองกับอนุภาคของแสงหรือโฟตอนที่เข้ามากระทบ จนเกิดการกระเจิงแสงขึ้น

อย่างไรก็ตาม อนุภาคในอะตอมของก๊าซที่เย็นจัดจนเข้าใกล้อุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์นั้น สามารถเข้าครอบครองได้แต่ระดับพลังงานที่ต่ำมาก ทำให้ไม่มีอนุภาคในระดับพลังงานที่สูงพอจะเคลื่อนไหวตอบสนองกับโฟตอนได้ โฟตอนจึงต้องเคลื่อนผ่านไปโดยไม่เกิดการกระเจิงแสง


อุปกรณ์ให้กำเนิดแสงเลเซอร์สีฟ้า ซึ่งใช้ตรวจสอบระดับความโปร่งใสของก๊าซในการทดลอง

รายงานวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสาร Science ฉบับล่าสุด ระบุว่าทีมนักวิทยาศาสตร์ของเอ็มไอทีได้ทดลองใช้เลเซอร์ ทำให้อะตอมของลิเทียมในสถานะก๊าซเคลื่อนไหวช้าลงจนมีอุณหภูมิลดต่ำเหลือเพียง 20 ไมโครเคลวิน ซึ่งถือว่าสูงกว่าอุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์เพียงเล็กน้อย

จากนั้นผู้ทำการทดลองได้ใช้อุปกรณ์เลเซอร์ที่มีความแม่นยำสูงอีกชุดหนึ่ง ทำหน้าที่เป็นคีมบีบอัดให้อะตอมของก๊าซลิเทียมอยู่ในพื้นที่แคบ จนมีความหนาแน่นถึง 1 ควอดริลเลียนอะตอม (เลข 1 ตามด้วยเลข 0 จำนวน 15 ตัว) ต่อลูกบาศก์เซนติเมตร

ผลปรากฏว่ากลุ่มหมอกของก๊าซลิเทียมในภาวะดังกล่าวดูโปร่งใสขึ้น โดยผลตรวจนับอนุภาคโฟตอนหรือแสงที่เกิดการกระเจิงผ่านกล้องความไวสูงยืนยันว่า มีโฟตอนชนิดนี้ลดน้อยลงในการทดลอง ส่งผลให้กลุ่มหมอกก๊าซลิเทียมมีการกระเจิงแสงลดต่ำลงถึง 38% เมื่อเทียบกับสสารแบบเดียวกันในอุณหภูมิห้อง

การทดลองนี้มีศักยภาพในการพัฒนาวัสดุที่ยับยั้งอนุภาคของแสง ซึ่งจะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่อการทำงานของคอมพิวเตอร์ควอนตัมประสิทธิภาพสูงในอนาคต เนื่องจากการทำให้เกิดปรากฎการณ์ดังข้างต้น จะป้องกันไม่ให้คอมพิวเตอร์สูญเสียข้อมูลควอนตัมไปกับโฟตอน ซึ่งเป็นปัญหาใหญ่ในการพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมในทุกวันนี้

นักโทษประหารที่อายุน้อยที่สุดของอเมริกา


นักโทษประหารที่อายุน้อยที่สุดของอเมริกา

เมื่อประมาณ 70 ปีที่แล้ว เด็กผู้หญิงผิวขาวสองคนวัย 8 ปี และ 14 ปี ถูกฆาตกรรม มีเด็กชายผิวดำวัย 14 ปี ถูกจับเป็นผู้ต้องสงสัย โดยไม่มีหลักฐานใดๆ ที่เกี่ยวพันกับเด็กชายคนนี้ ยกเว้นมีพยานเห็นว่าเด็กผู้หญิงสองคนได้คุยกับเด็กชายผิวดำคนนี้

หลังจากถูกสอบสวนโดยตำรวจผิวขาว โดยที่ไม่มีพ่อแม่อยู่ร่วมตอนสืบสวนด้วย เด็กคนนี้ยอมรับสารภาพด้วยความกลัว แล้วถูกพิพากษาประหารชีวิตด้วยการนั่งเก้าอี้ไฟฟ้า โดยศาลใช้เวลาในการพิจารณาเพียงสองสามชั่วโมง

นี่เป็นนักโทษประหารที่เด็กที่สุดของอเมริกาตั้งแต่เข้าศตวรรษที่ 20 ด้วยว่าตัวเล็กมาก (157 หนัก 40 กว่ากิโล) จนไม่สามารถขึงกับสายรัดขนาดปกติของผู้ใหญ่ได้ ผู้คุมต้องนำสายสองข้างมัดเข้าหากัน แล้วนำหนังสือเล่มหนาให้เด็กชายนั่งทับ

ตามบันทึก เมื่อถึงเวลาประหาร เพชรฆาตสับสวิตช์ปล่อยกระแสไฟขนาด 2400 โวลต์ สู่ร่างกายของเด็กคนนี้ ปรากฎว่า หน้ากากที่ปิดหน้าซึ่งขนาด
ไม่พอดี ก็เลื่อนหลุดออก เผยให้เห็นตาที่เบิกโพรง น้ำตานองหน้าด้วยความกลัวและน้ำลายที่ฟูมปาก ร่างกายที่กระตุกอย่างแรงจากกระแสไฟ ทำให้มือซ้ายหลุดออกจากสายรัด เหยียดเกร็ง เป็นเวลา 4 นาที เด็กคนนี้ถึงตายลง.....

ซึ่งในไม่กี่ปีที่ผ่านมาญาติของเด็กชาย Stinney ได้เรียกร้องให้นำคดีขึ้นพิจารณาคดีใหม่ และในที่สุดศาลได้มีคำพิพากษาเป็นที่สุดเมื่อเดือนธันวาคม พ.ศ. 2557 ว่าเขาเป็นผู้บริสุทธิ์เนื่องจากไม่ได้รับความเป็นธรรมในการพิจารณาคดีในครั้งแรก การสอบสวนไม่เป็นไปอย่างยุติธรรม ด้วยสภาพจิตใจของเด็กทำให้ยอมรับผิดด้วยความกลัว แต่กระนั้น ครอบครัวของผู้เสียชีวิตทั้งสองก็ยังปฏิเสธที่จะยอมรับ

.....ผ่านไป 70 ปี ศาลประกาศว่า พ้นมลทินหลังจากตายไป 70 ปี.....

#นึกถึงหนังเรื่อง Green Mile เลย 😢
#อาจจะชวนหดหู่หน่อยแต่มันคือเรื่องจริงที่เกิดขึ้นค่ะ

ที่มา : What The Fat, Nationtv.22, 

บทความที่ได้รับความนิยม

Translate

รายการบล็อกของฉัน