我們所經歷的世界是由精典數學學支配的。我們怎么聯通、我們在那里以及我們前進的速率都是由精典假定決定的，即我們只能在任何時刻存在于一個地方。
廣告過度充電對鋰電池究竟有沒有損害?
×
圖注：如同月球上天氣模式的產生一樣，在這兒，量子粒子的旋轉流體分解成由旋轉的龍卷風狀結構產生的晶體。
但在量子世界中，單個原子的行為受一個古怪的原理支配，即粒子的位置是機率。比如，在同一時間，一個原子有一定的機會在一個位置，另一個機會在另一個位置。
當粒子互相作用時，純粹是因為這種量子效應的結果，還會出現一系列奇怪的現象。并且在精典世界的壓倒性噪聲中觀察互相作用粒子的這些純量子熱學行為是一項繁重的任務。
廣告
膽小者慎入！五四三二一...驚悚的躲小貓游戲如今開始！
×
如今，麻省理工大學的化學學家早已直接觀察到了特定物質狀態下互相作用和量子熱學的互相作用：超冷原子的旋轉流體。研究人員預測，在旋轉流體中，互相作用將占主導地位，并驅使粒子表現出獨特的、前所未見的行為。
在昨天發表在《自然》雜志上的一項研究中，麻省理工大學的團隊快速旋轉了一種超冷原子的量子流體。她們看著最初的方形原子云首先變型為狹長的棒狀結構。之后量子物理學家有哪些，當精典效應應當被抑制，只留下互相作用和量子定理來支配原子的行為時，針自發地弄成了一種晶體模式，類似于一串微型量子龍卷風。
廣告超詳盡的《電子元元件綜合知識大全》,電子工程師一定要看!
×
麻省理工大學數學學助理院長理查德弗萊徹說：“這種結晶純粹是由互相作用驅動的，它告訴我們我們正在從精典世界步入量子世界?！?span style="display:none">2Mf物理好資源網(原物理ok網)
結果是快速旋轉的量子二氧化碳演變的第一個直接原位記錄。麻省理工大學A.Frank數學學院士馬丁·茨維爾萊茵（）表示，載流子原子的演變與月球自轉怎樣形成大規模天氣模式大致相像。
廣告
從秘書起步，六年內無人趕超，以一己之力力挽狂瀾成就一段傳奇
×
“解釋月球旋轉效應的科里奧利效應類似于解釋帶電粒子在磁場中的行為的洛倫茲力，”茨維爾萊因強調，“即使在精典數學學中，這也會形成有趣的模式產生，如同云層以美麗的螺旋運動環繞月球一樣。如今我們可以在量子世界中研究這一點。”
該研究的專著者包括、、ParthB.Patel、Yan、和Crépel，她們都隸屬于麻省理工大學-耶魯超冷原子中心和麻省理工大學電子研究實驗室。
廣告誰能推薦個爽一點的頁游,不花錢也能玩?
×
旋轉替身
在20世紀80年代，化學學家開始觀察稱為量子霍爾流體的新物質家族，它由懸浮在磁場中的電子云組成。正如精典數學學所預測的那樣，這種粒子并沒有互相敵視并產生晶體，而是以一種相關的量子形式將它們的行為調整為它們的鄰居正在做的事情。
“人們發覺了各類驚人的特點，緣由是，在磁場中，電子（一般）被凍結在原地——它們的所有動能都被關掉了，剩下的就是純粹的互相作用，”弗萊徹說，“所以，整個世界都出現了，但觀察和理解是十分困難的。”
非常是，磁場中的電子以很難看到的特別小的運動運動。茨維爾萊茵和他的朋友們推測，因為旋轉中原子的運動發生在更大的寬度尺度上量子物理學家有哪些，她們可能還能使用超冷原子作為電子的取代品，但是才能觀察到相同的化學現象。
“我們想，讓這種冷原子表現得似乎它們是磁場中的電子一樣，但我們可以精確控制，”茨維爾萊茵說，“然后我們可以想像單個原子在做哪些，瞧瞧它們是否遵守相同的量子熱學化學學?！?span style="display:none">2Mf物理好資源網(原物理ok網)
廣告實驗室外超聲波清洗器品牌對比?
×
旋轉木馬中的天氣
在她們的新研究中，數學學家使用激光捕獲了大概100萬個鈉原子的云，并將這種原子冷卻到大概100納開爾文的體溫。之后，她們使用電磁鐵系統形成一個圈套來限制原子，并以每秒約100轉的速率共同旋轉原子，如同碗中的彈珠一樣。
該團隊用單反對云進行了成像，捕捉到了一個類似于兒童在游樂場旋轉木馬上面向中心時的視角。大概100納秒后，研究人員觀察到原子旋轉成一個長長的棒狀結構，達到臨界的量子薄度。
“在精典流體中，例如香煙煙霧，它只會顯得越來越黏稠，”茨維爾萊茵說，“但在量子世界中，流體達到了它可以變薄的極限?！?span style="display:none">2Mf物理好資源網(原物理ok網)
“當我們聽到它早已達到這個極限時，我們有充分的理由覺得我們正在敲開有趣的量子化學學的房門，”弗萊徹補充道，他與茨維爾萊茵一起在之前的一篇科學論文中發表了迄今為止的結果?！澳敲磫栴}是，在純粹的旋轉和互相作用的影響下，這些棒狀薄的液感受做哪些？”
廣告表面粗糙度用哪些儀器檢測
×
在她們的新論文中，該團隊將她們的實驗更進一步，以了解棒狀流體將怎樣演化。隨著流體繼續旋轉，她們觀察到一種量子不穩定性開始出現：針開始晃動，之后開瓶器，最后破成一串旋轉的黑斑，或微型龍卷風——一種量子晶體，純粹由二氧化碳的旋轉和原子之間的力。
“這種演化與一個看法有關，即中國的蝴蝶怎樣在這兒導致風暴，由于不穩定引起了紊流，”茨維爾萊茵解釋道，“在這兒，我們有量子天氣：流體，只是由于它的量子不穩定性，分裂成這些由較小的云和旋渦組成的晶體結構，才能直接看見這種量子效應是一個突破。”