此前据环球时报报道，美国佛罗里达州一位共和党籍议员称，如今藻类疯狂繁殖，令适宜海草生长的沙水变得浑浊，而这也就导致近千只以海草为食的海牛饿死，可见，我们正在面临一场灾难。实际上随着社会的发展，地球早已发生变化，无论是气候还是其他方面，此前甚至还暴发了疫情，几乎没有国家能幸免于难。然而这还不算完，之后多地出现极端天气，一些国家还上了热搜，例如“日本沉没”。在这样的背景下，外界担心不已。更重要的是，国... https://t.cn/A6JEW5TK
此前据环球时报报道，美国佛罗里达州一位共和党籍议员称，如今藻类疯狂繁殖，令适宜海草生长的沙水变得浑浊，而这也就导致近千只以海草为食的海牛饿死，可见，我们正在面临一场灾难。实际上随着社会的发展，地球早已发生变化，无论是气候还是其他方面，此前甚至还暴发了疫情，几乎没有国家能幸免于难。然而这还不算完，之后多地出现极端天气，一些国家还上了热搜，例如“日本沉没”。在这样的背景下，外界担心不已。更重要的是，国... https://t.cn/A6J8jK9Z
【物理学家们观察到超冷原子形成的“量子龙卷风”】缩小到原子的水平，你就进入了量子世界。把这个小小的世界和我们的传统世界联系起来，甚至连物理学家有时也会目瞪口呆 —— 猫可以是活的，也可以是死的。四十年前，伟大的Richard Feynman说：“如果你认为你懂量子力学，那么你就是不懂量子力学。”
最近，麻省理工学院（MIT）的物理学家观察到了原子中从经典到量子行为的转变。在超冷原子组成的旋转流体中，经典效应被抑制，原子间的相互作用和量子力学效应占主导，驱动粒子表现出奇异的量子行为，形成一串微型 " 量子龙卷风 "。相关成果近日发表在了《自然》杂志上。
麻省理工学院（MIT）的物理学家在由超冷原子组成的旋转流体中，直接观察到了从经典到量子行为的转变。研究人员让由超冷原子组成的量子流体快速旋转。他们观察到最初为圆形的原子云首先变形为薄的针状结构。然后，当经典效应被抑制，仅留下相互作用和量子定律主导原子的行为时，针状结构自发地破裂成一种晶体模式，就像是一串微型量子龙卷风。
麻省理工学院物理学教授Martin Zwierlein和同事们推断，由于原子在旋转下的运动发生在更大尺度上，或许可以用超冷原子作为电子的替代品，并观察到相同的物理现象。他们让冷原子表现得像是磁场中的电子一样，但可以精确控制，然后就可以可视化单个原子的行为，看看它们是否遵循相同的量子力学规律。
在新研究中，物理学家使用激光捕获了大约100万个钠原子，并将这些原子冷却到大约100纳开尔文的极端低温。然后，他们使用电磁体系统产生势阱来约束原子，以每秒约100转的速度整体旋转原子，就像碗中旋转的弹珠一样。
研究人员使用相机捕捉这团原子的图像。大约100毫秒后，他们观察到原子旋转成一个长长的针状结构，厚度达到临界量子尺度。Zwierlein 说，" 经典流体，比如香烟烟雾，只会变得越来越稀薄。但在量子世界中，流体的稀薄程度会达到一个极限。" 当流体达到这个极限时，就有充分理由认为，我们正在敲开有趣的量子物理学的大门。
在纯粹的旋转和相互作用的影响下，这种针状流体会有什么行为呢？研究人员发现，随着流体继续旋转，他们观察到量子不稳定性开始出现：针开始摇摆，然后变成螺旋状，最后破裂成一串旋转的斑点，或微型龙卷风——纯粹由气体旋转和原子之间的相互作用产生的一种量子晶体。
这一结果是对快速旋转的量子气体演化的首次直接的原位记录。MIT 物理学教授 Martin Zwierlein 说，旋转原子的演化与地球自转形成大规模天气模式的方式大致相似。 " 解释地球自转效应的科里奥利效应，与解释带电粒子在磁场中行为的洛伦兹力类似。即使在经典物理学中，这也会引起有趣的模式形成，比如云朵以美丽的螺旋运动环绕着地球。而现在，我们可以在量子世界中研究这个问题了。"
研究人员将这个演化过程和蝴蝶效应联系了起来——亚马逊雨林里的一只蝴蝶扇动翅膀，引发湍流的不稳定性，最终在遥远的美国制造出一场风暴。Zwierlein 解释说，" 在原子中，我们有量子天气：流体仅仅由于量子不稳定性，碎裂成由更小的云和涡旋组成的晶体结构。能够直接看到这些量子效应是一个重要突破。"
https://t.cn/A6Jf9Ssv
最近，麻省理工学院（MIT）的物理学家观察到了原子中从经典到量子行为的转变。在超冷原子组成的旋转流体中，经典效应被抑制，原子间的相互作用和量子力学效应占主导，驱动粒子表现出奇异的量子行为，形成一串微型 " 量子龙卷风 "。相关成果近日发表在了《自然》杂志上。
麻省理工学院（MIT）的物理学家在由超冷原子组成的旋转流体中，直接观察到了从经典到量子行为的转变。研究人员让由超冷原子组成的量子流体快速旋转。他们观察到最初为圆形的原子云首先变形为薄的针状结构。然后，当经典效应被抑制，仅留下相互作用和量子定律主导原子的行为时，针状结构自发地破裂成一种晶体模式，就像是一串微型量子龙卷风。
麻省理工学院物理学教授Martin Zwierlein和同事们推断，由于原子在旋转下的运动发生在更大尺度上，或许可以用超冷原子作为电子的替代品，并观察到相同的物理现象。他们让冷原子表现得像是磁场中的电子一样，但可以精确控制，然后就可以可视化单个原子的行为，看看它们是否遵循相同的量子力学规律。
在新研究中，物理学家使用激光捕获了大约100万个钠原子，并将这些原子冷却到大约100纳开尔文的极端低温。然后，他们使用电磁体系统产生势阱来约束原子，以每秒约100转的速度整体旋转原子，就像碗中旋转的弹珠一样。
研究人员使用相机捕捉这团原子的图像。大约100毫秒后，他们观察到原子旋转成一个长长的针状结构，厚度达到临界量子尺度。Zwierlein 说，" 经典流体，比如香烟烟雾，只会变得越来越稀薄。但在量子世界中，流体的稀薄程度会达到一个极限。" 当流体达到这个极限时，就有充分理由认为，我们正在敲开有趣的量子物理学的大门。
在纯粹的旋转和相互作用的影响下，这种针状流体会有什么行为呢？研究人员发现，随着流体继续旋转，他们观察到量子不稳定性开始出现：针开始摇摆，然后变成螺旋状，最后破裂成一串旋转的斑点，或微型龙卷风——纯粹由气体旋转和原子之间的相互作用产生的一种量子晶体。
这一结果是对快速旋转的量子气体演化的首次直接的原位记录。MIT 物理学教授 Martin Zwierlein 说，旋转原子的演化与地球自转形成大规模天气模式的方式大致相似。 " 解释地球自转效应的科里奥利效应，与解释带电粒子在磁场中行为的洛伦兹力类似。即使在经典物理学中，这也会引起有趣的模式形成，比如云朵以美丽的螺旋运动环绕着地球。而现在，我们可以在量子世界中研究这个问题了。"
研究人员将这个演化过程和蝴蝶效应联系了起来——亚马逊雨林里的一只蝴蝶扇动翅膀，引发湍流的不稳定性，最终在遥远的美国制造出一场风暴。Zwierlein 解释说，" 在原子中，我们有量子天气：流体仅仅由于量子不稳定性，碎裂成由更小的云和涡旋组成的晶体结构。能够直接看到这些量子效应是一个重要突破。"
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