বব নাগলার এবং টমাস হোয়াইটের নেতৃত্বে গবেষকদের একটি দল সম্প্রতি পরমাণুর গতি পরিমাপ করে উষ্ণ ঘন পদার্থের মধ্যে পরমাণুর তাপমাত্রা পরিমাপ করার জন্য একটি নতুন পদ্ধতি প্রদর্শন করেছে।
উপকরণগুলি সমস্ত নির্দিষ্ট গলে যাওয়া এবং ফুটন্ত পয়েন্টগুলির অধিকারী, তবে হঠাৎ গলে যাওয়া এবং ফুটন্ত একটি এনট্রপি "বিপর্যয়" স্তরে না পৌঁছানো পর্যন্ত তাদের উপরে সুপারহিট করা যেতে পারে।
দলটি যখন তার তাত্ত্বিক সীমা ছাড়িয়ে 19,000 কেলভিনের চেয়ে অনেক বেশি সোনার সোনার সুপারহিট করেছিল, তখন এটি এনট্রপি বিপর্যয় - থেকে বেঁচে গিয়েছিল যা সুপারিশ করে যে তারা যদি খুব দ্রুত উত্তপ্ত হয়ে যায় তবে সুপারহিটেড উপকরণগুলির জন্য উচ্চতর সীমা নাও থাকতে পারে।
লেজার ফোকাস ওয়ার্ল্ড: এলসিএলএস দিয়ে সোনার সুপারহিট করা কার ধারণা ছিল? এটি কি অনুপ্রাণিত?
বব নাগলার: আমরা যখন পরীক্ষাটি করতে শুরু করি, তখন আমাদের লক্ষ্য ছিল উষ্ণ ঘন পদার্থের তাপমাত্রা পরিমাপ করার জন্য একটি নতুন পদ্ধতি বিকাশ করা। এই বিষয়টি শক্তির মতো ঘন, তবে দশ বা কয়েক হাজার ডিগ্রি কেলভিনের কাছে উত্তপ্ত। আপনি এটি দৈত্য গ্রহের কোর এবং স্টার্লার অভ্যন্তরগুলিতে খুঁজে পান তবে আমরা যখন এটি ল্যাবটিতে পুনরায় তৈরি করি তখন আসলে এর তাপমাত্রা পরিমাপ করা কুখ্যাতভাবে কঠিন।
আমরা এই চ্যালেঞ্জটি মোকাবেলায় এই প্রকল্পটি চালু করেছি, বিশ্বের উজ্জ্বল x - রে উত্স, এসএলএসি ন্যাশনাল এক্সিলারেটরের লিনাক সুসংগত আলোক উত্স (এলসিএলএস) ব্যবহার করে সহায়তা করার জন্য।
টমাস হোয়াইট:আমি বলতে চাই যে এটি একটি একাকী - উজ্জ্বলতার নেকড়ে ফ্ল্যাশ ছিল তবে সত্যিকার অর্থে, ধারণাটি দীর্ঘ - ক্ষেত্র জুড়ে স্থায়ী হতাশাগুলি থেকে বেরিয়ে এসেছিল। আমরা জানতাম যে আমাদের আরও ভাল ডায়াগনস্টিক দরকার, এবং সোনার ধারণা পরীক্ষার উপাদান তৈরি করেছে: এটি x -} রশ্মিকে ভালভাবে ছড়িয়ে দেয় এবং সহজেই এই কৌশলটির জন্য প্রয়োজনীয় পাতলা ফয়েলগুলিতে তৈরি করা যায়। নেভাডা বিশ্ববিদ্যালয়, রেনো, এসএলএসি এবং অন্যান্য অংশীদারদের আমাদের দলটি আশা করেছিল যে স্বর্ণটি ইরেডিয়েশনের অধীনে উত্তপ্ত হবে, তবে যা দাঁড়িয়েছিল তা হ'ল তার স্ফটিক কাঠামো বজায় রেখে শক্তটি কতটা উত্তপ্ত ছিল। এমনকি এই চরম তাপমাত্রায়, সোনার জালগুলি কাঠামোগত ক্রমের জন্য প্রত্যাশিত সীমা ছাড়িয়ে যায়। এই পর্যবেক্ষণটি আমাদের প্রকল্পের ফোকাস স্থানান্তরিত করে। আরও ভাল থার্মোমিটার তৈরির ব্যবহারিক প্রচেষ্টা হিসাবে কী শুরু হয়েছিল সুপারহিটিংয়ের গভীর তদন্তে বিকশিত হয়েছিল এবং চরম অবস্থার অধীনে solid- রাষ্ট্রীয় পদার্থের মৌলিক সীমা।
এলএফডাব্লু: এলসিএল কেন?
সাদা:আমরা যে পদ্ধতিটি বিকাশ করেছি তা কীভাবে x - রশ্মি কোনও উপাদানের পরমাণু ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকা ছোট পরিবর্তনগুলি সনাক্ত করার উপর নির্ভর করে। বিশেষত, ছোট শক্তি শিফটগুলি আয়নগুলির তাপমাত্রা প্রকাশ করে। এটির জন্য কেবল x -} রশ্মির একটি অসাধারণ উজ্জ্বল উত্স প্রয়োজন নয়, তবে অত্যন্ত সংকীর্ণ ব্যান্ডউইথও। ফ্রি {{5} Lec এলসিএলএসের মতো ইলেক্ট্রন লেজার এবং ইউরোপীয় এক্সএফইএল -এর মতো আরও কয়েকজন এই সংমিশ্রণটি সরবরাহ করতে অনন্যভাবে সক্ষম। এগুলি যে কোনও সিঙ্ক্রোট্রনের চেয়ে এক বিলিয়ন গুণ উজ্জ্বল, যা প্রয়োজনীয় কারণ শট প্রতি মাত্র কয়েকটি ফোটনের ক্রমের উপর অস্বচ্ছল ছড়িয়ে পড়া অবিশ্বাস্যভাবে দুর্বল -।
নাগলার:এলসিএলগুলি মূলত এক কিলোমিটার - দীর্ঘ x - রে লেজার যা এই পরীক্ষার জন্য, একটি কিলোমিটার - দীর্ঘ থার্মোমিটার হিসাবেও কাজ করে। উজ্জ্বলতা, সংহতি এবং বর্ণালী নির্ভুলতার এই সংমিশ্রণ ব্যতীত, এই পরিমাপটি কেবল সম্ভব হবে না।
এলএফডাব্লু: আপনার পরীক্ষায় কী জড়িত?
নাগলার: আমরা একটি আল্ট্রাথিন সোনার ফয়েল উত্তপ্ত করেছি - মাত্র 50 - nm পুরু - একটি ফ্রিকোয়েন্সি ব্যবহার করে - দ্বিগুণ টিআই: নীলা লেজার, 45 ফারেসের চারপাশে আমাদের 400-} এনভ্যাভ দৈর্ঘ্যের আলো দেয়। আমরা যে চরম তাপমাত্রায় পৌঁছেছি তা সত্ত্বেও, লেজারটি নিজেই উচ্চ-শক্তি-ঘনত্বের মান দ্বারা বিশেষত শক্তিশালী ছিল না। আমরা প্রতি নাড়ি প্রতি প্রায় ~ 0.3 এমজে ব্যবহার করেছি। এর অর্থ পরীক্ষার উত্তাপের অংশটি, সুপারহিটেড সোনার সৃষ্টি, নীতিগতভাবে, বিশ্বজুড়ে অনেক লেজার ল্যাব দ্বারা পুনরুত্পাদন করা যেতে পারে।
সাদা:কিন্তু আপনি যা তৈরি করেন তার তাপমাত্রা পরিমাপ করছেন? এটা হার্ড অংশ। এর জন্য আপনার আল্ট্রাবাইট, সরু - ব্যান্ডউইথ, ফেমটোসেকেন্ড এক্স - রশ্মি প্রয়োজন যা কেবলমাত্র এলসিএলএস এবং কয়েকটি অন্যান্য এক্সফেল সরবরাহ করতে পারে। এটিই এই পরীক্ষাটি সম্ভব করেছে।
এলএফডাব্লু: এই পরীক্ষার মূল গ্রহণযোগ্যতাগুলি কী কী? কোন আশ্চর্য?
নাগলার:আমাদের এবং আমাদের ক্ষেত্রের জন্য, প্রধান গ্রহণযোগ্যতা হ'ল আমাদের কাছে এখন একটি সরাসরি, মডেল রয়েছে - পদার্থের চরম রাজ্যে আয়ন তাপমাত্রা পরিমাপের জন্য বিনামূল্যে পদ্ধতি - যা একটি দীর্ঘ - উচ্চতর -} 4}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} কৌশলটি রাষ্ট্রের বেঞ্চমার্কিং সমীকরণের দ্বার উন্মুক্ত করে, হাইড্রোডাইনামিক সিমুলেশনগুলি বৈধকরণ এবং পূর্বে পরীক্ষামূলকভাবে নাগালের বাইরে থাকা শাসন ব্যবস্থার মধ্যে বিষয়গুলি অন্বেষণ করে।
সাদা:আসল আশ্চর্যটি এসেছিল যখন আমরা দেখলাম যে এটি ব্যাধি দেওয়ার আগে আমরা কতটা শক্তভাবে চাপ দিতে পারি। আমরা প্রত্যাশা করেছি যে এটি একটি নির্দিষ্ট প্রান্তিক - অতিক্রম করার পরে সোনার গলে যাবে তবে তা হয়নি। ক্রিস্টাল জালিটি 14x এর চেয়ে বেশি তাপমাত্রায় একসাথে রাখা গলে যাওয়া পয়েন্ট - ভাল স্ট্যান্ডার্ড থার্মোডাইনামিক্সের পূর্বাভাস দেয়। এই ছিল 'আহা!' মুহুর্ত: আমরা কেবল তাপমাত্রা গ্রহণ করতে পারি না, তবে সিস্টেমটি নিজেই প্রত্যাশাগুলিকে অস্বীকার করেছিল। এটি করার মাধ্যমে, আমরা নিজেকে কেবল ডায়াগনস্টিক চ্যালেঞ্জ সমাধান করতে দেখি না, তবে নতুন পদার্থবিজ্ঞান উদঘাটন করা, সুপারহিটিংয়ের সীমাটি ঠেলে দিয়েছি এবং কখন এবং কীভাবে চূড়ান্ত পরিস্থিতিতে সলিডগুলি গলে যায় সে সম্পর্কে অনুমানগুলি পুনর্বিবেচনা করে।
এলএফডাব্লু: এক দশক - পুরানো তত্ত্বকে অস্বীকার করার মতো মনে হয়েছিল?
সাদা:এটি সুপারহিটিংয়ের পদার্থবিজ্ঞানে একটি মজাদার এবং আকর্ষণীয় গভীর ডুব ছিল, এটি ভেঙে যাওয়ার আগে দৃ solid ়ভাবে কতটা ধাক্কা দেওয়া যায় তা অন্বেষণ করে এবং বুঝতে পেরেছিল যে এমনকি - প্রতিষ্ঠিত ধারণাগুলি আল্ট্রাফাস্ট, ননকুইলিব্রিয়াম শাসন ব্যবস্থায় প্রয়োগ করার সময় সাবধানতার সাথে পুনর্বিবেচনা প্রয়োজন।
নাগলার:এটি এক দশক - পুরাতন তত্ত্বকে অস্বীকার করার বিষয়ে এতটা ছিল না কারণ এটি দেখিয়েছিল যে তত্ত্বটি অগত্যা - - ভারসাম্য সুপারহিটেড রাষ্ট্রগুলি থেকে প্রযোজ্য নয়। মূল কাঠামোটি তাপীয় ভারসাম্যহীন একটি সিস্টেম ধরে নেয়, আস্তে আস্তে গলনাঙ্কের কাছে পৌঁছায়, কোনও ফেমটোসেকেন্ড লেজার ডাল দ্বারা বিস্ফোরিত হয় না। বিদ্যমান তত্ত্বটি উল্টে দেওয়ার পরিবর্তে এটি তার ডোমেনের বাইরে পা রাখার মতো ছিল।
এলএফডাব্লু: সুপারহিটিংয়ের জন্য এই আবিষ্কারটির অর্থ কী?
নাগলার:এটি দেখায় যে এই ননকুইলিব্রিয়াম রাজ্যে সুপারহেটেড পদার্থটি আপনি আরও বেশি রান - {- মিলের কাছাকাছি -} ভারসাম্য সিস্টেমের নিকটে - এর জন্য প্রত্যাশার চেয়ে বেশ আলাদা আচরণ করতে পারে এবং এই পার্থক্যগুলি আরও বিশদভাবে অনুসন্ধান করা আকর্ষণীয় হবে।
সাদা:শেষ পর্যন্ত, এটি -} ভারসাম্য সিস্টেম থেকে তীব্রভাবে চালিত, অনেক বেশি - এর মধ্যে সুপারিশ করার সত্যিকারের সীমা রয়েছে কিনা তা এই প্রশ্নটি পুনরায় খোলে, বা সলিডগুলি traditional তিহ্যবাহী থার্মোডাইনামিক্সের পূর্বাভাস দেয় এমন থেকেও ভাল থাকতে পারে কিনা।
