The researchers at Max Planck Institute for Nuclear Physics have successfully measured infinitesimally small change in the ຕັ້ງມະຫາຊົນ of individual atoms following quantum jumps of electrons within by using the ultra-precise Pentatrap atomic balance at the Institute in Heidelberg.
In classical mechanics, the ‘ຕັ້ງມະຫາຊົນ’ is an important physical property of any object which does not change – the weight changes depending upon ‘acceleration due to gravity’ but the ຕັ້ງມະຫາຊົນ remains constant. This notion of constancy of mass is a basic premise in the Newtonian mechanics, however, not so in the quantum world.
The Einstein’s theory of relativity gave the notion of mass-energy equivalence which basically implied that the mass of an object need not remain constant always; it can be converted to (an equivalent amount of) energy and vice versa. This inter-relationship or interchangeability of mass and ພະລັງງານ into each other is one of central thinking in science and is given by the famous equation E=mc2 ເປັນອະນຸພັນຂອງທິດສະດີການສໍາພັນພິເສດຂອງ Einstein ທີ່ E ເປັນພະລັງງານ, m ແມ່ນມະຫາຊົນແລະ c ແມ່ນຄວາມໄວຂອງແສງສະຫວ່າງໃນສູນຍາກາດ.
ສົມຜົນນີ້ E=mc2 ແມ່ນຢູ່ໃນການຫຼິ້ນທົ່ວໄປຢູ່ທົ່ວທຸກແຫ່ງແຕ່ຖືກສັງເກດເຫັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ສໍາລັບການຍົກຕົວຢ່າງ, ໃນ ປະລໍາມະນູ reactors ບ່ອນທີ່ການສູນເສຍບາງສ່ວນຂອງມະຫາຊົນໃນລະຫວ່າງການ fission ນິວເຄລຍແລະປະຕິກິລິຍາ fusion ນິວເຄລຍເຮັດໃຫ້ເພີ່ມຂຶ້ນເປັນຈໍານວນຫຼວງຫຼາຍຂອງພະລັງງານ.
In the sub-atomic world, when an electron jumps ‘to’ or ‘from’ one ວົງໂຄຈອນ to another, an amount of energy equivalent to ‘energy level gap’ between the two quantum levels is absorbed or released. Therefore, in line with the formula of mass-energy equivalence, the mass of an ປະລໍາມະນູ ຄວນເພີ່ມຂຶ້ນເມື່ອມັນດູດຊຶມພະລັງງານແລະກົງກັນຂ້າມ, ຄວນຫຼຸດລົງເມື່ອມັນປ່ອຍພະລັງງານ. ແຕ່ການປ່ຽນແປງຂອງມະຫາຊົນຂອງປະລໍາມະນູປະຕິບັດຕາມ quantum transitions ຂອງເອເລັກໂຕຣນິກພາຍໃນປະລໍາມະນູ, ຈະມີຂະຫນາດນ້ອຍທີ່ສຸດທີ່ຈະວັດແທກ; ບາງສິ່ງບາງຢ່າງທີ່ເປັນໄປບໍ່ໄດ້ມາເຖິງຕອນນັ້ນ. ແຕ່ບໍ່ແມ່ນອີກຕໍ່ໄປ!
ນັກຄົ້ນຄວ້າທີ່ສະຖາບັນ Max Planck ສໍາລັບຟີຊິກນິວເຄຼຍໄດ້ປະສົບຜົນສໍາເລັດໃນການວັດແທກການປ່ຽນແປງຂະຫນາດນ້ອຍທີ່ບໍ່ມີຂອບເຂດໃນມະຫາຊົນຂອງອະຕອມສ່ວນບຸກຄົນຄັ້ງທໍາອິດ, ອາດຈະເປັນຈຸດສູງສຸດຂອງຟີຊິກທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາ.
ເພື່ອບັນລຸສິ່ງດັ່ງກ່າວ, ນັກຄົ້ນຄວ້າຂອງສະຖາບັນ Max Planck ໄດ້ນໍາໃຊ້ການດຸ່ນດ່ຽງປະລໍາມະນູ Pentatrap ທີ່ຊັດເຈນທີ່ສຸດທີ່ສະຖາບັນໃນ Heidelberg. PENTATRAP ຫຍໍ້ມາຈາກ 'ເຄື່ອງວັດແທກຄວາມແມ່ນຍຳສູງ Penning trap mass spectrometer', ຍອດເງິນທີ່ສາມາດວັດແທກການປ່ຽນແປງຂະໜາດນ້ອຍອັນເປັນນິດຂອງມວນອະຕອມຕາມການກະໂດດຂອງ quantum ຂອງອິເລັກຕອນພາຍໃນ.
PENTATRAP ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງກວດພົບສະຖານະເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ສາມາດ metastable ພາຍໃນປະລໍາມະນູ.
ບົດລາຍງານອະທິບາຍການສັງເກດການຂອງລັດເອເລັກໂຕຣນິກ metastable ໂດຍການວັດແທກຄວາມແຕກຕ່າງມະຫາຊົນລະຫວ່າງດິນແລະລັດຕື່ນເຕັ້ນໃນ Rhenium.
***
ເອກະສານ:
1. Max-Planck-Gesellschaft 2020. ຫ້ອງຂ່າວ – Pentatrap ວັດແທກຄວາມແຕກຕ່າງຂອງມະຫາຊົນລະຫວ່າງລັດ quantum. ປະກາດ ວັນທີ 07 ພຶດສະພາ 07. ມີຈຳໜ່າຍແລ້ວທີ່ https://www.mpg.de/14793234/pentatrap-quantum-state-mass?c=2249 ເຂົ້າໃຊ້ໃນວັນທີ 07 ພຶດສະພາ 2020.
2. Schüssler, RX, Bekker, H., Braß, M. et al. ການກວດພົບລັດເອເລັກໂຕຣນິກ metastable ໂດຍ Penning trap mass spectrometry. ທຳມະຊາດ 581, 42–46 (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2221-0
3. JabberWok at English Q52, 2007. Bohr atom model. [ຮູບພາບອອນໄລນ໌] ມີຢູ່ https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bohr_atom_model.svg ເຂົ້າ 08 ເດືອນພຶດສະພາ 2020.
***
