آزمایشی که دیدگاهی جدید به ذره‌ی بوزون هیگز داد.
مجله علمی ایلیاد - آزمایش جدیدی توسط فیزیکدانان در دانشگاه بُن آلمان انجام گرفت که در آن حالتی هیگز مانند در سیستمی متشکل از اتم‌های فوق سرد، به دست آمد. برای این آزمایش, پروفسور «مایکل کوهل» از موسسه‌ی فیزیک دانشگاه بُن و همکارانش از گاز ابررسانای ساخته شده از اتم‌های لیتیوم فوق سرد استفاده کردند.
آن‌ها گفتند: «در دمای خاصی، حالت گاز به طور ناگهانی تغییر می‌کند و به ابررسانایی که جریان را بدون هیچ گونه مقاومتی عبور می‌دهد، تبدیل می‌شود.»
گاز لیتیوم در حالتی که انتقال فاز پیدا کرد، به حالت منظم‌تری تغییر می‌کند. این شامل تشکیل زوج‌های به اصطلاح «کوپر» است که ترکیبی از دو اتم هستند که شبیه به تک ذره‌ای خارجی رفتار می‌کنند. زوج‌های کوپر اساساً نسبت به اتم‌های منفرد خود متفاوت عمل می‌کنند؛ آن‌ها با هم حرکت می‌کنند و می‌توانند این کار را بدون پراکندگی از اتم‌ها و جفت‌های دیگر انجام دهند که همین پراکنده نشدن و منحرف نشدن از سایر اتم‌ها دلیل ابررسانایی است. اما زمانی که شما تلاش می‌کنید این جفت ذره را تحریک کنید، چه اتفاقی می‌افتد؟
برای این کار فیزیکدانان امواج مایکروویو به گاز تاباندند. پروفسور کوهل می‌گوید: «این امر ما را قادر به ایجاد حالتی می‌سازد که در آن جفت‌ها شروع به ارتعاش و بهبود ابررسانایی می‌کنند که باعث می‌شود سریع‌تر حرکت کنند؛ در لحظه‌ای گاز ابر رسانایی خیلی خوب است و در لحظه بعد ابررسانای بد می‌شود.»
این نوسان مشترک جفت کوپر، مربوط به بوزون هیگز است که توسط آزمایش‌های CMS و ATLAS که در سرن در سال ۲۰۱۲ انجام شد، کشف شده است. محققان گفتند: «همچنین آزمایش ما برای دلیل دیگری نیز جالب است. این آزمایش روشی برای سوییچ خاموش و روشن سریع ابررسانایی را نشان می‌دهد. به طور معمول، ابررساناها سعی می‌کنند تا زمانی که امکان دارند، در حالت هدایت کننده خود باقی بمانند.»
البته این فرآیند با اعمال دما متوقف می‌شود، ولی به کندی. آزمایش‌ها نشان می‌دهد که در اصل این فرآیند می‌تواند هزاران بار سریع‌تر باشد. این خصوصیت ممکن است بینش جدیدی برای برنامه‌های کاربردی جدید برای ابررساناها باز کند.
کار این گروه در مجله‌ی Nature Physics به چاپ رسیده است.
نوشته:SciNews
ترجمه: علی عمانی – مجله علمی ایلیاد