ಮ್ಯಾಕ್ಸ್ ಪ್ಲ್ಯಾಂಕ್ ಇನ್‌ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಫಾರ್ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಫಿಸಿಕ್ಸ್‌ನ ಸಂಶೋಧಕರು ಅಪರಿಮಿತವಾದ ಸಣ್ಣ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಅಳೆದಿದ್ದಾರೆ. ಸಮೂಹ ಹೈಡೆಲ್‌ಬರ್ಗ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಇನ್‌ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ನಿಖರವಾದ ಪೆಂಟಾಟ್ರಾಪ್ ಪರಮಾಣು ಸಮತೋಲನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಜಿಗಿತಗಳನ್ನು ಅನುಸರಿಸುವ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಪರಮಾಣುಗಳ.
ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಯಂತ್ರಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ,ಸಮೂಹ' ಯಾವುದೇ ವಸ್ತುವಿನ ಪ್ರಮುಖ ಭೌತಿಕ ಆಸ್ತಿಯಾಗಿದ್ದು ಅದು ಬದಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ - ತೂಕವು 'ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯಿಂದ ವೇಗವರ್ಧನೆ' ಅವಲಂಬಿಸಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ ಆದರೆ ಸಮೂಹ ಸ್ಥಿರವಾಗಿ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ. ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಸ್ಥಿರತೆಯ ಈ ಕಲ್ಪನೆಯು ನ್ಯೂಟೋನಿಯನ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಮೂಲಭೂತ ಪ್ರಮೇಯವಾಗಿದೆ, ಆದಾಗ್ಯೂ, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ ಹಾಗಲ್ಲ.
ಐನ್‌ಸ್ಟೈನ್‌ನ ಸಾಪೇಕ್ಷತಾ ಸಿದ್ಧಾಂತವು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ-ಶಕ್ತಿ ಸಮಾನತೆಯ ಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ನೀಡಿತು, ಇದು ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ವಸ್ತುವಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಯಾವಾಗಲೂ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರಬೇಕಾಗಿಲ್ಲ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ; ಅದನ್ನು (ಸಮಾನ ಪ್ರಮಾಣದ) ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಯಾಗಿ. ಈ ಅಂತರ-ಸಂಬಂಧ ಅಥವಾ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಪರಸ್ಪರ ಬದಲಾಯಿಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಕೇಂದ್ರ ಚಿಂತನೆಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಪ್ರಸಿದ್ಧ ಸಮೀಕರಣ E=mc ನಿಂದ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ2 ಐನ್‌ಸ್ಟೈನ್‌ನ ವಿಶೇಷ ಸಾಪೇಕ್ಷತಾ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ವ್ಯುತ್ಪನ್ನವಾಗಿ E ಶಕ್ತಿ, m ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು c ಎಂಬುದು ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿ ಬೆಳಕಿನ ವೇಗವಾಗಿದೆ.
ಈ ಸಮೀಕರಣ E=mc2 ಸಾರ್ವತ್ರಿಕವಾಗಿ ಎಲ್ಲೆಡೆ ಆಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಆದರೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ರಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣು ಪರಮಾಣು ವಿದಳನ ಮತ್ತು ಪರಮಾಣು ಸಮ್ಮಿಳನ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಭಾಗಶಃ ನಷ್ಟವು ಅಪಾರ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವ ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳು.
ಉಪ-ಪರಮಾಣು ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಒಂದಕ್ಕೆ 'ಗೆ' ಅಥವಾ 'ನಿಂದ' ಜಿಗಿದಾಗ ಕಕ್ಷೀಯ ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕೆ, ಎರಡು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮಟ್ಟಗಳ ನಡುವಿನ 'ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟದ ಅಂತರ'ಕ್ಕೆ ಸಮನಾದ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಮಾಣವು ಹೀರಲ್ಪಡುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ-ಶಕ್ತಿ ಸಮಾನತೆಯ ಸೂತ್ರಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ, ಒಂದು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಪರಮಾಣು ಅದು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಾಗ ಹೆಚ್ಚಾಗಬೇಕು ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಯಾಗಿ, ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಿದಾಗ ಕಡಿಮೆಯಾಗಬೇಕು. ಆದರೆ ಪರಮಾಣುವಿನೊಳಗಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ನಂತರ ಪರಮಾಣುವಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯು ಅಳೆಯಲು ತುಂಬಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ; ಇದುವರೆಗೆ ಸಾಧ್ಯವಾಗದ ವಿಷಯ. ಆದರೆ ಇನ್ನು ಮುಂದೆ ಇಲ್ಲ!
ಮ್ಯಾಕ್ಸ್ ಪ್ಲ್ಯಾಂಕ್ ಇನ್‌ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಫಾರ್ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಫಿಸಿಕ್ಸ್‌ನ ಸಂಶೋಧಕರು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಪರಮಾಣುಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಲ್ಲಿ ಈ ಅಪರಿಮಿತ ಸಣ್ಣ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಅಳೆಯಿದ್ದಾರೆ, ಬಹುಶಃ ನಿಖರ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಅತ್ಯುನ್ನತ ಬಿಂದುವಾಗಿದೆ.
ಇದನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು, ಮ್ಯಾಕ್ಸ್ ಪ್ಲ್ಯಾಂಕ್ ಇನ್‌ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್‌ನ ಸಂಶೋಧಕರು ಹೈಡೆಲ್‌ಬರ್ಗ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಇನ್‌ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ನಿಖರವಾದ ಪೆಂಟಾಟ್ರಾಪ್ ಪರಮಾಣು ಸಮತೋಲನವನ್ನು ಬಳಸಿದರು. ಪೆಂಟಾಟ್ರಾಪ್ 'ಹೆಚ್ಚಿನ-ನಿಖರವಾದ ಪೆನ್ನಿಂಗ್ ಟ್ರ್ಯಾಪ್ ಮಾಸ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಮೀಟರ್' ಅನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಜಿಗಿತಗಳ ನಂತರ ಪರಮಾಣುವಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಲ್ಲಿ ಅನಂತವಾಗಿ ಸಣ್ಣ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಸಮತೋಲನವಾಗಿದೆ.
ಪೆಂಟಾಟ್ರಾಪ್ ಹೀಗೆ ಪರಮಾಣುಗಳೊಳಗೆ ಮೆಟಾಸ್ಟೇಬಲ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ರೀನಿಯಮ್‌ನಲ್ಲಿ ನೆಲ ಮತ್ತು ಉತ್ಸುಕ ಸ್ಥಿತಿಗಳ ನಡುವಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಮೂಲಕ ಮೆಟಾಸ್ಟೇಬಲ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸ್ಥಿತಿಯ ವೀಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ವರದಿ ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ.
***
ಉಲ್ಲೇಖಗಳು:
1. ಮ್ಯಾಕ್ಸ್-ಪ್ಲಾಂಕ್-ಗೆಸೆಲ್‌ಶಾಫ್ಟ್ 2020. ನ್ಯೂಸ್‌ರೂಮ್ - ಪೆಂಟಾಟ್ರಾಪ್ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸ್ಥಿತಿಗಳ ನಡುವಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತದೆ. 07 ಮೇ 07, 2020 ರಂದು ಪೋಸ್ಟ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಆನ್‌ಲೈನ್‌ನಲ್ಲಿ ಇಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿದೆ https://www.mpg.de/14793234/pentatrap-quantum-state-mass?c=2249 07 ಮೇ 2020 ರಂದು ಪ್ರವೇಶಿಸಲಾಗಿದೆ.
2. Schüssler, RX, Bekker, H., Braß, M. et al. ಪೆನ್ನಿಂಗ್ ಟ್ರ್ಯಾಪ್ ಮಾಸ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಮೆಟ್ರಿಯಿಂದ ಮೆಟಾಸ್ಟೇಬಲ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸ್ಟೇಟ್ಸ್ ಪತ್ತೆ. ನೇಚರ್ 581, 42–46 (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2221-0
3. ಇಂಗ್ಲಿಷ್ Q52, 2007 ನಲ್ಲಿ ಜಬ್ಬರ್‌ವಾಕ್. ಬೋರ್ ಪರಮಾಣು ಮಾದರಿ. [ಚಿತ್ರ ಆನ್‌ಲೈನ್] ಇಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿದೆ https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bohr_atom_model.svg 08 ಮೇ 2020 ಅನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸಲಾಗಿದೆ.
***
