Jabarkan Percobaan dari Massa negatif

Massa negatif sebagian besar hanya ditunjukkan dalam analisis teoretis. Penelitian dari Washington State University pada tahun 2017 melaporkan karya eksperimental terbaru mereka dengan Kondensat Bose-Einstein (BEC). Mereka memanipulasi atom rubidium menggunakan rangkaian laser berteknologi tinggi untuk menjebak, mendinginkan, dan memanipulasi BEC untuk dengan menyetel "spin-orbit coupling", yang merupakan interaksi antara putaran atom dan gerakannya, yang mengembang yang dispersinya menunjukkan wilayah massa efektif negatif.

Ketika salah satu laser bersilangan yang digunakan untuk menjebak atom dimatikan, BEC dibiarkan berkembang sepanjang satu sumbu. Ketika mereka memfilmkan perluasan terkontrol ini di laboratorium, sebuah wilayah muncul di mana menabrak "bendungan tak terlihat", memperlambat kondensat agar tidak menyebar lebih jauh ke arah momentumnya.

Alasan blok mendadak ini kembali ke hubungan dispersi dalam sistem kuantum, yang menghubungkan energi total, E, dengan momentum sistem, p. Hubungan ini dapat diubah, dengan menggunakan set laser kedua dan teknik spin-orbit coupling untuk menciptakan hubungan asimetris antara E dan p. Sebagai hasil dari perubahan ini, terdapat daerah kecil kelengkungan negatif dalam hubungan dispersi - dan dalam percobaan, ini setara dengan massa inersia negatif yang terjadi pada nilai kecepatan tertentu. Ketika kondensat mendekati dan kemudian memasuki rezim kecepatan ini mulai menyebar, mula-mula perluasan melambat, dan kemudian berbalik. Penemuan eksperimental dihasilkan oleh simulasi band tunggal Gross-Pitaevskii, yang menunjukkan bahwa fitur-fitur yang muncul - gelombang kejut, kereta soliton, jebakan diri, dan lain-lain - berasal dari dispersi yang dimodifikasi.

Sekarang, peneliti Universitas Rochester mengatakan bahwa mereka telah mengembangkan perangkat yang dapat membuat partikel yang menunjukkan massa negatif, dengan menggabungkan foton dari sinar laser dan eksiton dalam semikonduktor.

Perangkat ini didasarkan pada laser, dengan perbedaan inti. Biasanya, cahaya dipantulkan di antara sepasang cermin yang berhadapan, dan ruang tempat cahaya itu dibatasi disebut rongga optik, atau rongga mikro. Dalam rongga optik perangkat ini, tim menempatkan semikonduktor setipis atom yang terbuat dari molybdenum diselenida, di mana yang dapat berinteraksi dengan cahaya yang dibatasi. Eksitasi dengan semikonduktor yang digabungkan dalam cahaya laser terbatas membentuk partikel baru yang disebut polariton, yang bermassa negatif.

Para peneliti masih bekerja untuk mengeksplorasi fisika partikel massa negatif di perangkat, dan meskipun aplikasi praktisnya masih jauh, salah satu peningkatan utama adalah laser yang lebih efisien.