เมืองเดนเวอร์ รัฐโคโลราโดถูกบุกรุก…หรือดังนั้น ฉันแน่ใจว่าคนในท้องถิ่นจะรู้สึกในอีกไม่กี่วันข้างหน้า เนื่องจาก มีนักฟิสิกส์มากกว่า 9,000 คนจากทั่วโลกมาเข้าร่วมการประชุม APS มีนาคม ฉันเคยมาที่นี่ใน “เมืองสูงหนึ่งไมล์” ของเดนเวอร์ – ได้รับชื่อเล่นนี้เนื่องจากระดับความสูงอย่างเป็นทางการที่สูงกว่าระดับน้ำทะเลหนึ่งไมล์หรือ 5,280 ฟุตพอดี – ตั้งแต่เช้าวันอาทิตย์ และฟิสิกส์เป็นที่พูดถึงของเมือง
เมื่อทุกคนลงมา
ศูนย์การประชุมโคโลราโด และเช่นเคย มีการพูดคุย เซสชัน และการแถลงข่าวที่น่าสนใจมากมายในอีกไม่กี่วันข้างหน้า และฉันจะต้องโคลนตัวเองหลายครั้งเพื่อเข้าถึงพวกเขาทั้งหมด พูดคุยเกี่ยวกับการโคลนนิ่ง ฉันเพิ่งเข้าร่วมเซสชันแรกของฉัน ซึ่งนักวิจัยของสแตนฟอร์ดแพทริก เฮย์เดนกำลังศึกษา
เกี่ยวกับข้อมูลควอนตัมและถามว่าสามารถโคลนในอวกาศ-เวลาได้หรือไม่ ฉันจะพูดคุยกับเฮย์เดนในวันต่อมา ดังนั้นโปรดดูพื้นที่นี้หากคุณต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติม ฉันยังจะได้ฟังเพิ่มเติมเกี่ยวกับนักประวัติศาสตร์และงานที่พวกเขาทำเพื่อขยาย “ครึ่งชีวิต” ของเรื่องราวทางวิทยาศาสตร์
แบคทีเรียวิวัฒนาการและบุกรุกอย่างไร และจะใช้พวกมันสร้างวงจรได้อย่างไร เช่นเดียวกับการพูดคุยเกี่ยวกับ อุปสรรค์ในการยื่นขอวีซ่าที่นักวิทยาศาสตร์นานาชาติที่มาเยือนสหรัฐอเมริกาและอีกมากมายต้องเผชิญ และทั้งหมดนี้เป็นเพียงวันนี้เท่านั้น! ฉันสงสัยว่าเทคโนโลยีการแก้ไขความคลาดเคลื่อน
จะนำไปสู่โอกาสในการทดลองอื่นๆ ที่น่าตื่นเต้นพอๆ กัน ตัวอย่างเช่น รูรับแสงที่ใหญ่ขึ้นซึ่งตอนนี้สามารถใช้กับเครื่องมือ STEM จะเพิ่มกระแสในโพรบการส่องสว่างได้ 10 เท่าขึ้นไป เร่งกระบวนการสร้างภาพและอาจช่วยให้สังเกตกระบวนการเชิงไดนามิกได้แบบเรียลไทม์
การปฏิวัติครั้งต่อไป ขณะนี้การแก้ไขความคลาดเคลื่อนทรงกลมประสบความสำเร็จอย่างน่าประทับใจ นักวิจัยกำลังเปลี่ยนปัจจัยจำกัดถัดไปในความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน นั่นก็คือความคลาดเคลื่อนสี เช่นเดียวกับการแพร่กระจายของความยาวคลื่นในแสงที่ตามองเห็น ปืนอิเล็กตรอน
จะสร้างลำแสง
ที่มีการแพร่กระจายของพลังงาน ดังนั้นความยาวคลื่นของอิเล็กตรอนจึงแตกต่างกัน ความคลาดเคลื่อนของสีเกิดจากการไม่สามารถโฟกัสความยาวคลื่นทั้งหมดได้พร้อมกัน ทำให้ภาพเบลอมากขึ้น ปริมาณของการเบลอจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับประเภทของปืนอิเล็กตรอนที่ใช้ แต่ความคลาดเคลื่อน
ของสีเริ่มมีความสำคัญที่ขอบความละเอียดสูงพิเศษแล้ว แม้ว่า ยังได้ชี้ให้เห็นถึงวิธีการแก้ไขความคลาดเคลื่อนของสีในทศวรรษที่ 1940 แต่เป็นการยากที่จะนำไปใช้กับกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน อย่างไรก็ตาม นำไปใช้กับกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดได้ง่ายกว่า ซึ่งทำงาน
ที่พลังงานลำแสงต่ำ CEOS ได้นำเสนอตัวแก้ไขความคลาดเคลื่อนทรงกลมบวกสีสำหรับเครื่องมือเหล่านี้แล้ว และกำลังพัฒนารุ่นสำหรับกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน อีกแนวทางหนึ่งกำลังสำรวจคือการลดการแพร่กระจายของความยาวคลื่นของลำแสงด้วยการออกแบบปืนอิเล็กตรอนอย่างระมัดระวัง
การแข่งขันเพื่อให้ได้ความละเอียดที่ดีขึ้นผ่านการแก้ไขความคลาดยังคงดำเนินต่อไป เมื่อกำแพงกั้นขนาด 1 Å แตกออกอย่างน่าเชื่อ เป้าหมายคือการเข้าถึงครึ่งอังสตรอม ซึ่งสอดคล้องกับรัศมีบอร์ของอะตอมไฮโดรเจน เมื่อเราไปถึงระดับนี้แล้ว จะมีขนาดเท่าอะตอมเอง ไม่ใช่กล้องจุลทรรศน์
ซึ่งจะจำกัดความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน นอกจากนี้ เนื่องจากความคลาดเคลื่อนของเลนส์เพิ่มขึ้นตามความยาวโฟกัสของเลนส์ถ่ายภาพ ช่องว่างระหว่างขั้วแม่เหล็กในเลนส์จึงถูกรักษาให้เล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เสมอ ซึ่งเป็นการจำกัดพื้นที่ว่างสำหรับการทดลอง
ที่อุณหภูมิเยือกแข็งเหล่านี้ แอนติไฮโดรเจนสามารถก่อตัวขึ้นผ่านปฏิกิริยาที่แตกต่างกันสองปฏิกิริยา: “การดักจับด้วยรังสี” โดยที่แอนติโปรตอนจะจับโพซิตรอนที่ผ่านไปและปล่อยพลังงานส่วนเกินออกมาในรูปของโฟตอน หรือกระบวนการ “สามร่าง” ที่ซึ่งแอนติโปรตอนทำปฏิกิริยากับโพซิตรอนสองตัว
ซึ่งหนึ่งในนั้น
ทำหน้าที่เป็นสเปกเตอร์ที่กำจัดพลังงานส่วนเกินและทิ้งอะตอมแอนติไฮโดรเจนไว้เบื้องหลัง โดยมีเงื่อนไขว่าแอนติโปรตรอนและโพซิตรอนอยู่ในสภาวะสมดุลทางความร้อน อัตราของปฏิกิริยาเหล่านี้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของโพซิตรอนพลาสมา: อัตราการจับรังสีจะแปรผกผันกับรากที่สอง
ของอุณหภูมิโพซิตรอน T ในขณะที่อัตราของทั้งสาม – กระบวนการ ของร่างกายชั่งเป็นT -9/2 สิ่งนี้ทำให้ปฏิกิริยาสามร่างกายเป็นกลไกหลักในการผลิตแอนติไฮโดรเจนที่อุณหภูมิของเหลว-ฮีเลียมปฏิกิริยาแต่ละอย่างมีแนวโน้มที่จะสร้างอะตอมของแอนติไฮโดรเจนที่มีพลังงานยึดเกาะต่าง
กันดังนั้นเลขควอนตัมหลักจึงต่างกันn เลขควอนตัมเหล่านี้เหมือนกันกับที่ใช้กับไฮโดรเจนธรรมดา แต่ในที่นี้จะอธิบายถึงระดับพลังงานที่โพซิตรอนครอบครองแทนที่จะเป็นอิเล็กตรอน ปฏิกิริยาการแผ่รังสีสนับสนุนการต่อต้านอะตอมที่จับกันแน่นด้วยn ∼ 1 – 10 ในขณะที่กระบวนการสามองค์ประกอบ
สร้างแอนติไฮโดรเจนที่มีความตื่นเต้นสูงด้วย n > 40 ในทางปฏิบัติ ปฏิกิริยาทั้งสองสร้างการกระจายตัวของสถานะอะตอมมากกว่าอะตอมที่มีเลขควอนตัมหลักเดียวที่กำหนดไว้อย่างดี นอกจากนี้ โครงสร้างภายในของสถานะเหล่านี้สามารถได้รับผลกระทบอย่างมากจากสนามแม่เหล็กแรงสูง
และการชนกันในโพซิตรอนพลาสมา ดังนั้น การผลิตสารต้านไฮโดรเจนที่มีประโยชน์จึงเป็นความท้าทายในการทดลองอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากเครื่องตรวจจับสารต้านไฮโดรเจนต้องอยู่ใกล้กับกับดักไครโอเจนิก เช่นเดียวกับดักจับปฏิสสาร ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การทดลอง
