Мікронутрієнти університету читання та надхолодні атоми - Знання - Stuttgarter Zeitung
Подорож у світ харчування та технічних нововведень наших предків від лазерного холодильника: професори Ганс Конрад Бісальський та Тільман Пфау дають читачам "Штутгартер Цайтунг" уявлення про свої дослідження.
Штутгарт - Ганс Конрад Бісальський може розповідати захоплюючі історії, навіть якщо це стає досить складним. Спеціаліст з питань харчування з Гогенгейму здійснив захоплюючу подорож у минуле в університеті читачів: як дієта вплинула на еволюцію людини? Чи вимерлі види бурмотали на узбіччя? Чи має ходіння вертикально щось пов’язане з їжею, наявністю їжі? Бісальський, який очолює Інститут біологічної хімії та харчових наук Університету Гогенгейма, підійшов до історії розвитку людини з його точки зору як експерта з питань харчування. «Двигуном еволюції були і є мікроелементи, вітаміни, мінерали та мікроелементи. Ці компоненти їжі не забезпечують енергією і, отже, не заповнюють вас. Також немає голоду щодо мікроелементів, але вони є необхідними », - пояснив Бісальський. Її відсутність призводить до хронічних захворювань та порушень розвитку.
Фізика між речовиною і світлом
Фізик Тілман Пфау викрав аудиторію читацького університету у світ атомних частинок і надзвичайно низьких температур. Виходячи з назви своєї лекції, керівник 5-го фізичного інституту Штутгартського університету розпочав із питання: навіщо фізиці насправді потрібні такі надзвичайно холодні атоми? Його відповідь: фізика хоче "отримати доступ до квантового світу". Він нагадав нам, що центральних будівельних блоків комп’ютерів стає все менше і менше. Ця "еволюція мініатюризації", природно, зіткнеться з обмеженнями, а саме розміром окремих атомів. Там ви маєте справу з правилами квантової фізики і повинні їх розуміти.
У звичному світі фізики розрізняють речовину, яка складається з частинок, і світло, яке поширюється хвилями і тому не може бути локалізоване в чітко визначеному місці. У квантовому світі все інакше: там світло може мати властивості частинок. Частинки світла називаються фотонами. І навпаки, речовина може поводитися як хвиля і, отже, мати довжину хвилі. Ця довжина хвилі тим менша, чим важча і швидша така частинка. Довжина хвилі людини зникає мала. "Ось чому ти сприймаєш мене як частинку", - сказав Пфау.
Інакше йде справа із легкими та повільними атомними частинками. Фізики можуть вивчати їх хвильові властивості. Те, що частинка повільна, означає, що вона має низьку температуру, оскільки "температура - це рух". І так трапляється, що багатьох фізиків цікавить надзвичайно холодні атоми. Кілька градусів Цельсія нижче нуля недостатньо. Він повинен бути близьким до абсолютного нуля на рівні близько мінус 270 градусів Цельсія; Фізики називають це нулем Кельвіна. Багато чого можна досягти за допомогою рідкого гелію; трюками можна дістатися до району одного мілікельвіна.
Але якщо ви хочете знизитися до мільйонної частини Кельвіна (мікрокельвіну), то це має бути лазерне охолодження. Матеріальні хвилі тоді приблизно такі ж великі, як світлові хвилі; Ви можете зробити їх видимими. За "випаровувального охолодження" за течією можна досягти навіть нанокельвіну. Фокус полягає в тому, щоб вистрілити літаючу частинку лазером і уповільнити її.
У цьому холодному стані хвилі речовини можуть перекриватися і утворювати перешкоди, такі як хвилі у воді, які стикаються і частково посилюються, частково згасають. Такі накладення, за словами Пфау, є "основою для всіх нововведень, що виникають з квантової механіки" - наприклад, квантовий комп'ютер або експерименти в інституті Пфау з новими хімічними зв'язками серед екзотичних атомів.