Univ. Los físicos de Bonn (imagen: Volcker Lannert)
de Activist
Science Daily
Físicos de la Universidad de Bonn han desarrollado una fuente completamente nueva de la luz, el llamado condensado Bose-Einstein que consiste en fotones. Hasta hace poco, expertos habían pensado que esto sea imposible. Este método potencialmente pueden ser adecuados para el diseño de nuevas fuentes de luz láser parecido que trabajan en la gama de rayos X. Entre otras aplicaciones, que podría permitir la construcción de chips de computadora más potente. Los científicos están informando sobre su descubrimiento en el próximo número de la revista Nature.
Por enfriamiento átomos de rubidio profundamente y concentrar un número suficiente de ellos en un espacio reducido, de repente se vuelven indistinguibles. Se comportan como una sola gran "partícula super". Los físicos lo llaman un condensado Bose-Einstein.
Por "partículas de luz", o fotones, esto también debería funcionar. Por desgracia, esta idea se enfrenta a un problema fundamental. Cuando los fotones se "enfrió", desaparecen. Hasta hace unos meses, parecía imposible que se enfríe la luz mientras la concentración, al mismo tiempo. Los físicos de Bonn Jan Klars, Schmitt Julián, el Dr. Frank Vewinger, y el profesor Dr. Martin Weitz, sin embargo, tuvo éxito en hacer esto - una sensación de menor importancia.
Qué calor es la luz?
Cuando el filamento de tungsteno de una bombilla se calienta, comienza brillante - rojo primero, luego amarillo y finalmente azulado. Así, cada color de la luz se le puede asignar una "temperatura de la formación." La luz azul es más caliente que la luz roja, pero se ilumina de tungsteno de manera diferente que el hierro, por ejemplo. Por ello, los físicos calibrar la temperatura de color basado en un modelo de objeto teórico, un cuerpo negro llamado. Si este cuerpo se calienta a una temperatura de 5.500 grados centígrados, que tendría sobre el mismo color que la luz del sol al mediodía. En otras palabras: la luz del mediodía tiene una temperatura de 5.500 grados Celsius o no muy 5.800 grados Kelvin (la escala Kelvin no sabe los valores negativos, sino que comienza en el cero absoluto o -273 grados centígrados, en consecuencia, los valores Kelvin son siempre 273 grados más altos que los correspondientes valores de grados Celsius).
Cuando un cuerpo negro se enfría, será en algún momento de emitir ya no está en el rango visible, sino que sólo se emiten fotones infrarrojos invisibles. Al mismo tiempo, la intensidad de la radiación disminuye. El número de fotones se reduce cuando la temperatura cae. Esto es lo que hace que sea tan difícil conseguir la cantidad de fotones fresco que se requiere para la condensación de Bose-Einstein que se produzca.
Y, sin embargo, los investigadores de Bonn logrado usando dos espejos altamente reflectantes entre los que mantienen que despide un rayo de luz de un lado a otro. Entre las superficies reflectantes había disuelto las moléculas de pigmento con el que los fotones chocaron periódicamente. En estas colisiones, las moléculas de "tragarse" los fotones y luego "escupe" hacia fuera otra vez. "Durante este proceso, los fotones asumió la temperatura del líquido", explicó el profesor Weitz. "Se enfría el uno al otro a la temperatura ambiente esta manera, y lo hicieron sin perderse en el proceso."
Super Photon illustraion - Klaers Jan, de la Universidad de Bonn
Un condensado hecho de luz
Los físicos de Bonn luego aumentó la cantidad de fotones entre los espejos por medio de estimular la solución de pigmentos usando un láser. Esto les permitió concentrar las partículas de luz refrigerado por fuera tan fuerte que se condensan en un "super-fotón."
Este fotónicos condensado Bose-Einstein es una fuente completamente nueva de la luz que tiene características parecidas láser. Pero en comparación con el láser, que tienen una ventaja decisiva: "Estamos actualmente no es capaz de producir rayos láser que generan muy ligero de onda corta - es decir, en la UV o de rayos X de rango", explicó Jan Klars. "Con un fotónicos condensado Bose-Einstein esto, sin embargo, ser posible."
Esta perspectiva debe principalmente a favor, los diseñadores de chips. Que utilizan luz láser para el grabado de circuitos lógicos en sus materiales semiconductores. Cómo bien estas estructuras puede ser es limitado por la longitud de onda de la luz, entre otros factores. láseres de longitud de onda larga son menos adecuadas para el trabajo de precisión que los de longitud de onda corta - es como si trataras de firmar una carta con un pincel.
la radiación de rayos-X tiene una longitud de onda mucho más corta que la luz visible. En principio, los láseres de rayos X por lo tanto debe permitir la aplicación de circuitos mucho más complejos en la misma superficie de silicio. Esto permitiría la creación de una nueva generación de chips de alto rendimiento - y, en consecuencia, ordenadores más potentes para los usuarios finales. El proceso también podría ser útil en otras aplicaciones, como la espectroscopia o la energía fotovoltaica.

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