IJskoud gas met een atoomchip

Nieuws | de redactie
5 maart 2008 | Onderzoekers van de UvA en FOM zijn er in geslaagd een essentiële theorie over het gedrag van atomen in de werkelijkheid te toetsen. Zij hebben de temperatuur en dichtheid kunnen meten van een kwantumgas dat slechts in één richting kan bewegen. De gemeten waarden komen verbazend goed overeen met exacte berekeningen volgens een methode die Nobelprijswinnaar C.N. Yang en zijn broer C.P. Yang al in 1969 ontwikkelden.

Natuurkundige Aaldert van Amerongen en zijn collega’s prepareerden het gas met behulp van een microchip. Deze ‘atoomchip’ maakt het mogelijk om gasatomen samen te persen langs een lijn zodat een zeer langgerekte wolk ontstaat. Zij koelden de naaldvormige gaswolk, honderd keer dunner dan een haar, tot een temperatuur van zo’n 100 miljardste graad boven het absolute nulpunt. Bij deze extreem lage temperatuur kan het gas zich nog maar in één richting bewegen en gedraagt het zich dus eendimensionaal. Op deze manier hebben de onderzoekers voor het eerst, bijna veertig jaar na de introductie van de theorie, een meting gerealiseerd aan een ‘Yang-Yang-gas’ van atomen.

Waarom is dat Yang-Yang-gas van zulke betekenis gebleken? In de driedimensionale kwantumwereld bleek het tot nu toe te complex om het thermisch gedrag van meer dan twee atomen exact -zonder benaderingen- te berekenen. Met de theorie van Yang en Yang is dit wel mogelijk voor een gas van heel veel atomen mits het gas is opgesloten in één dimensie. De wetenschappers laten nu voor het eerst zien dat de exact berekende thermodynamica van de gaswolk overeenkomt met laboratoriummetingen. Aaldert van Amerongen verdedigt op 30 mei zijn proefschrift over dit onderzoek, One-dimensional Bose gas on an atom chip, in Amsterdam.


«
Schrijf je in voor onze nieuwsbrief
ScienceGuide is bij wet verplicht je toestemming te vragen voor het gebruik van cookies.
Lees hier over ons cookiebeleid en klik op OK om akkoord te gaan
OK