מחקר בגובה העיניים

מחקר בגובה העיניים

מפעל ייחודי של הקרן הלאומית למדע שמטרתו להנגיש את הישגי המחקרים הממומנים על ידה לציבור הרחב.

עובדות ומספרים

< חזרה למחקרים
פרופ' לב חייקוביץ
פיסיקה
אוניברסיטת בר-אילן
מדעים מדוייקים וטכנולוגיה
תקופת המחקר
2012-2016

פיזיקה מעוטת-גופים באנרגיות נמוכות ועקרון האוניברסליות

מחקר זה בוחן את ההתנהגות האוניברסלית המעניינת של מערכות פיזיקליות באנרגיות נמוכות הכוללות שלושה גופים, שבין כל שניים מהם קיימת אינטראקציה רזוננטית חזקה

נכתב ע''י לב חייקוביץ, 15 אוק 2016

אחת הבעיות הבסיסיות של מכניקת הקוונטים כיום היא הבנת פיזיקה מעוטת-גופים באנרגיות נמוכות עם האינטראקציה הדו-גופית החזקה ביותר שמאפשרת המכניקה הקוונטית. מערכות מסוג זה מפגינות תכונות "אוניברסליות", מבחינה זו שהן אינן תלויות בפרטי האינטראקציות קצרות הטווח המתרחשות בין כל זוג גופים. באופן כללי, עקרון האוניברסליות נשען על הרעיון כי מערכות פיזיקליות שונות מאוד ניתנות לתיאור במסגרת תיאורטית אחידה. לדוגמה, במערכת של שלושה חלקיקים עקרון האוניברסליות עשוי להתבטא בהיווצרות של מצבים קשורים בין שלושה אטומים שהמאפיינים שלהם, כגון אנרגיית קשר או הגודל האופייני, אינם תלויים בסוג האטומים. בשנות השבעים של המאה העשרים חזה הפיזיקאי הרוסי ויטלי יפימוב את קיומם של מצבים כאלה, במסגרת תיאוריה של פיזיקה גרעינית, והתוצא יוצא הדופן הזה התרחב לתחומים של מולקולות קטנות ואטומים קרים (המוחזקים בטמפרטורה שקרוב לאפס המוחלט). במקור העניין נשאר בעיקר תיאורטי, אך גזים של אטומים קרים הצליחו להביא לפריצת דרך בעזרת התכונה הייחודית שלהם: גמישות חסרת תקדים בשליטה באינטראקציה. זה היה המרכיב העיקרי בהדגמות מוצלחות של היבטים שונים של האוניברסליות במספר רב של ניסויים שבוצעו. אחת השאלות המסקרנות ביותר היא כיצד תופעות מעוטות-גופים מתבטאות בפיזיקה רב-גופית של גז קוונטי באינטראקציה חזקה. במחקר זה עסקנו בכמה שאלות פתוחות לגבי תופעות אוניברסליות בפיזיקה מעוטת-גופים. ראשית, התרכזנו בתחום של אינטראקציות חזקות והראינו כי התוצאים של פיזיקה מעוטת-גופים הם אוניברסליים כאשר השווינו בין שני סוגים של אטומים מאוד שונים – ליתיום וצזיום. צזיום כבד יותר מליתיום פי 19, אך הוכחנו שעקרון הפיזיקה האוניברסלית נותר על כנו. שנית, בחנו את גבול האינטראקציות החלשות; מתברר שלא ניתן להרחיב את עקרון האוניברסליות לגבול זה. לעומת זאת, הצלחנו להצביע על התנהגות אוניברסלית מעניינת שבאופן מפתיע ניתנת לתיאור במסגרת אותה תיאוריה בדיוק בתוספת של פרמטר אחד בלבד. הסיבה העמוקה לתוצאה הזאת עדיין אינה ברורה, כי טיפול תיאורטי מלא בגבול של אינטראקציות חלשות הינו אתגרי ביותר ואפשרי רק בצורה מקורבת. לכן בתחום זה עדיין צפויות תגליות מעניינות ביותר.

פורסם בתאריך - 27-מאי-2019 - התכנים נכונים ליום הפרסום

מילות מפתח

ultracold atoms
Feshbach resonance
few-body physics
Efimov quantum states
Tunable interactions
פורסם בתאריך - 27-מאי-2019 - התכנים נכונים ליום הפרסום