#GaiNagusiak

Young-en esperimentua hidrogeno molekula batean

Noiz argitaratua: 07/11/09 | Kategoria: Ikerketa | Gaiak: #Fisika, Kimika eta Matematika
 Esperimentua

Egileek diotenez, ikerketa oso garrantzitsua izan daiteke konputazio kuantikoaren garapenean. Esperimentuak mundu kuantikotik mundu makroskopikorako trantsizioa erakusten du. Ondorioak Science aldizkariaren azken zenbakian azaltzen dira.

Nazioarteko ikerketa batek Thomas Youngen esperimentua errepikatu du sistemarik txikienean, hots, hidrogeno molekula batean. Zientzia Ikerketen Kontseilu Gorenak (CSIC) parte hartu du ikerketan.

Urruneko iturburua zuen argiak, bi saretetatik igaro ondoren, norabidez aldatu eta izandako interferentzien patroi bat ikusi zuen Thomas Young-ek, 1803an. Aurkikuntza hark argiaren uhin-higiduraren teoria garatzeko balio izan zuen. Lanaren egileek elektroiak erabiltzen dituzte argiaren partez, eta hidrogeno-molekularen nukleoak igorpen-sareten partez, Science aldizkariaren azken alean azaltzen den moduan.

CSICeko ikertzaile Ricardo Díezek azaldu du esperimentua. Díez Materialen Fisikako Zentroko errektoreordea da Donostian (CSICen eta Euskal Herriko Unibertsitatearen zentro mistoa), eta artikuluaren egileetako bat. Honela dio: “interferentzia-patroi horiek eguzki-izpiak pertsianaren zirrikituetatik pasatzean sortzen diren berak dira (eskala handian), eta paretan itzal-jokoak sortzen dituzte. Hori gertatzen da partikulek ere, elektroien moduan, uhin-higidura moduan joka dezaketelako.”

Neurri txikiagoetan, plano atomikoek X izpien igorpenean interferentziak sortu ditzakete, eta horrek materialen barne-egiturari buruzko informazioa ematen du. DNAren helize bikoitza aurkitzeko balio izan zuen X izpien difrakzioak duen oinarri bera da esperimentu-tekniken oinarria.
“Auto batek abiadura jakin batean egindako bidea zehazten duten legeak ez dira neurri atomikoko partikulak gobernatzen dituzten berak. Nanometria-eskalan neurriak metroa baino mila miloi aldiz txikiagoak diren unitateetan neurtzen dira. Hori dela eta, objektuen jokaera, harrigarria, ia magikoa, suerta daiteke” azpimarratu du Ricardo Díezek.

Esperimentua

Ikertzaileek bi protoiz eta bi elektroiz osatutako hidrogeno-molekula batean errepikatu zuten Young-en esperimentua, dagoen sistemarik txikienean, hain zuzen. Ikertzaile-taldeak argia erabili zuen hidrogeno-molekulako bi elektroiak erauzteko. Argi hura AEBko Lawrence Berkeley National Laboratory laborategiko sinkrotroi azeleragailu handian sortutakoa zen.

Bi protoien zeregina da elektroiak igortzen dituzten bi zulo izatea. Oso-oso distantzia txikia dago bi zuloen artean, metro baten hamar mila milioiren, hain zuzen. Jasotzen dituen detektagailurainoko bidaian, elektroi bakoitzak uhin batenaren antzeko interferentzia-patroia izaten du, eta ez partikularenaren gisakoa. Bi erdiguneetatik aldi berean igorria izan balitz bezalako patroia izango luke.

Elektroi bakoitzaren interferentzia-patroia molekulatik erauzitako beste elektroiaren presentziaren eta abiaduraren baldintzapekoa da: bi elektroien abiadura elkarrekiko zenbat eta ezberdinagoa izan, orduan eta txikiagoa da bien arteko interakzioa eta bi zuloen arteko interferentzia-patroiak ere errazago ikusten dira. Baldintza horietan kuantikoagoa da sistema.

“Patroiak abiaduraren arabera analizatzeak ahalbidetzen du fisika klasikoaren eta kuantikoaren arteko trantsizio-mekanismo zorrotzak aztertzea. Beharrezkoa da elektroi-kopuru txiki baten harreman kuantikoa ezagutzea, hidrogenoarenak kasu, hori baita kriptografia kuantikoa edo etorkizuneko konputazio kuantikoaren garapena eta horien antzeko beste zenbait kontzeptu sofistikaturen oinarria”. Hori azpimarratu nahi izan du Zientzia Ikerketen Kontseilu Goreneko ikertzaileak.

Ikerketa Frankfurteko Unibertsitateko Reinhard Dörner ikertzaileak zuzendu du, eta Alemaniako, Estatu Batuetako eta Errusiako ikertzaileek hartu dute parte.

  • Oharrak:

    Ricardo Díez Muiño (Irun, 1968) Madrilgo Unibertsitate Autonomoan Fisika Zientzietan lizentziatu zen 1991n, eta 1996an Euskal Herriko Unibertsitatean (UPV/EHU) doktore-titulua lortu zuen Zientzietan. Zientzia Ikerketen Kontseilu Goreneko ikertzailea da, Donostian dagoen Materialen Fisika Zentroko zuzendariordea (Kontseiluaren eta Euskal Herriko Unibertsitatearen Zentro mistoa) ere bada, eta baita Donostia International Physics Center zentroko ikertzaile elkartua ere. 1999 eta 2000 urteen artean AEBko Lawrence Berkeley National Laboratory delakoan egonaldi bat egin, eta Young-en esperimentua ikertzen hasi zen. Gaur egun, molekulen, agregatu atomikoen eta gainazalen elektroi-ezaugarriak aztertzen dihardu.

  • Erreferentziak:

    Ref: Science 318, 949 (2007)

  • Interneteko helbidea:

    www.ehu.es

Informazio osagarria

  • Esperimentua, Science
Komunikazio Bulegoa

Egilea: Komunikazio Bulegoa (UPV/EHU)

Laguntzailea: