ಮುಕ್ತವಾಗಿ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುವ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಪರಮಾಣುಗಳ ಮೊದಲ ಫೋಟೋ ಸೆರೆಹಿಡಿದ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು

ಈ ಫೋಟೋಗಳು ಮುಕ್ತ-ಶ್ರೇಣಿಯ ಕಣಗಳ ನಡುವಿನ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧಗಳನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಹಿಂದೆ ಊಹಿಸಲಾಗಿತ್ತು ಆದರೆ ನೇರವಾಗಿ ಗಮನಿಸಲಾಗಿರಲಿಲ್ಲ.

ಎಂಐಟಿ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶದಲ್ಲಿ ಮುಕ್ತವಾಗಿ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುವ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಪರಮಾಣುಗಳ ಮೊದಲ ಫೋಟೋ ಸೆರೆಹಿಡಿದಿದ್ದಾರೆ. ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ ಊಹಿಸಲಾಗಿದ್ದ ಆದರೆ ನೇರವಾಗಿ ಗಮನಿಸದ ಮುಕ್ತ-ಶ್ರೇಣಿಯ (free-range) ಕಣಗಳ ನಡುವಿನ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧಗಳನ್ನು ಫೋಟೋಗಳು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸುತ್ತವೆ.  
ಫಿಸಿಕಲ್ ರಿವ್ಯೂ ಲೆಟರ್ಸ್ (Physical Review Letters) ಜರ್ನಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಇವರ ಸಂಶೋಧನೆಗಳು, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಿಗೆ ನೈಜ ಜಾಗದಲ್ಲಿ ಹಿಂದೆಂದೂ ನೋಡಿರದ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ವಿದ್ಯಮಾನ(Quantum Phenomena)ಗಳನ್ನು ಕಣ್ಣಿಗೆ ಕಾಣಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.   

ಫೋಟೋ ಸೆರೆಯಾಗಿದ್ದು ಹೇಗೆ? 
ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ತಂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಫೋಟೋಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ. ಇದು ಮೊದಲು ಪರಮಾಣುಗಳ ಮೋಡವು ಮುಕ್ತವಾಗಿ ಚಲಿಸಲು ಮತ್ತು ಸಂವಹನ ನಡೆಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ನಂತರ ಸಂಶೋಧಕರು ಬೆಳಕಿನ ಜಾಲರಿಯನ್ನು ಆನ್ ಮಾಡುತ್ತಾರೆ. ಅದು ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಜಾಡುಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಮಾನತುಗೊಂಡ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಬೆಳಗಿಸಲು ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿ ಟ್ಯೂನ್ ಮಾಡಿದ ಲೇಸರ್‌ಗಳನ್ನು ಅಪ್ಲೈ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಪರಮಾಣುಗಳು ನೈಸರ್ಗಿಕವಾಗಿ ಚದುರಿಹೋಗುವ ಮೊದಲು ಅವುಗಳ ಸ್ಥಾನಗಳ ಚಿತ್ರವನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತದೆ. 

ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಗಮನಿಸಿದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು 
ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ಪರಮಾಣುಗಳ ಮೋಡಗಳನ್ನು ಕಣ್ಣಿಗೆ ಕಾಣಿಸುವಂತೆ ಮಾಡಲು ಈ ತಂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿದರು ಮತ್ತು ಹಲವಾರು ಇಮೇಜಿಂಗ್ ತೆಗೆದರು. ಸಂಶೋಧಕರು "ಬೋಸಾನ್‌ಗಳು" ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಗಮನಿಸಿದರು. ಇದು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ವಿದ್ಯಮಾನದಲ್ಲಿ ಗುಂಪಾಗಿ ಅಲೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ.  ಅವರು ಮುಕ್ತ ಜಾಗದಲ್ಲಿ ಜೋಡಿಸುವ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ "ಫೆರ್ಮಿಯಾನ್‌ಗಳು" ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿದರು - ಇದು ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿವಿಟಿಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಪ್ರಮುಖ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. 

ಯಾರು ಏನು ಮಾಡಿದರು? 
"ಈ ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕ ಪರಮಾಣುಗಳ ಮೋಡಗಳಲ್ಲಿ ನಾವು ಒಂದೇ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ನೋಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅವು ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಏನು ಮಾಡುತ್ತಿವೆ ಎಂಬುದು ಸುಂದರವಾಗಿದೆ" ಎಂದು MIT ಯಲ್ಲಿ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ ಥಾಮಸ್ ಎ. ಫ್ರಾಂಕ್ ಮಾರ್ಟಿನ್ ಜ್ವಿಯರ್ಲೀನ್ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. ಅದೇ ಜರ್ನಲ್ ಸಂಚಿಕೆಯಲ್ಲಿ, ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿ ವಿಜೇತ ವೋಲ್ಫ್‌ಗ್ಯಾಂಗ್ ಕೆಟರ್ಲೆ ನೇತೃತ್ವದ ತಂಡ, MIT ಯಲ್ಲಿ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ ಜಾನ್ ಡಿ ಮ್ಯಾಕ್‌ಆರ್ಥರ್ ನೇತೃತ್ವದ ತಂಡ ಸೇರಿದಂತೆ ಎರಡು ಇತರ ಗುಂಪುಗಳು ಇದೇ ರೀತಿಯ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಿರುವುದನ್ನು ವರದಿ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಕೆಟರ್ಲೆ ಅವರ ಗುಂಪು ಬೋಸಾನ್‌ಗಳ ನಡುವೆ ವರ್ಧಿತ ಜೋಡಿ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧಗಳನ್ನು ದೃಶ್ಯೀಕರಿಸಿತು. ಆದರೆ ಜ್ವಿಯರ್‌ಲೈನ್‌ನ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ಮಾಜಿ ಪೋಸ್ಟ್‌ಡಾಕ್ ತಾರಿಕ್ ಯೆಫ್ಸಾ ನೇತೃತ್ವದ ಪ್ಯಾರಿಸ್‌ನ ಎಕೋಲ್ ನಾರ್ಮಲ್ ಸುಪೀರಿಯರ್‌ನ ಇನ್ನೊಂದು ಗುಂಪು, ಪರಸ್ಪರ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸದ ಫೆರ್ಮಿಯಾನ್‌ಗಳ ಮೋಡವನ್ನು ಚಿತ್ರಿಸಿತು.

ಆಕಾಶದಲ್ಲಿ ಮೋಡವನ್ನು ನೋಡಿದಂತಿದೆ!
ಜ್ವಿಯರ್ಲೀನ್ ಮತ್ತು ಅವರ ಸಹೋದ್ಯೋಗಿಗಳು ನಡೆಸಿದ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಎಂಐಟಿ ಪದವೀಧರ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳಾದ ರುಕ್ಸಿಯಾವೊ ಯಾವೊ, ಸಂಗ್ಜೇ ಚಿ ಮತ್ತು ಮಿಂಗ್ಕ್ಸುವಾನ್ ವಾಂಗ್ ಮತ್ತು ಎಂಐಟಿ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಸಹಾಯಕ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ ರಿಚರ್ಡ್ ಫ್ಲೆಚರ್ ಸಹ-ಲೇಖಕರಾಗಿದ್ದಾರೆ. "ಈ ತಂತ್ರಗಳು ಪರಮಾಣುಗಳ ಮೋಡದ ಒಟ್ಟಾರೆ ಆಕಾರ ಮತ್ತು ರಚನೆಯನ್ನು ನೋಡಲು ನಿಮಗೆ ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಅಲ್ಲ" ಎಂದು ಜ್ವಿರ್ಲೀನ್ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. "ಇದು ಆಕಾಶದಲ್ಲಿ ಮೋಡವನ್ನು ನೋಡಿದಂತಿದೆ, ಆದರೆ ಮೋಡವನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ನೀರಿನ ಅಣುಗಳನ್ನು ಅಲ್ಲ."

ಮುಕ್ತ ಜಾಗದಲ್ಲಿ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುವ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಚಿತ್ರಿಸಲು ಅವರು ಮತ್ತು ಅವರ ಸಹೋದ್ಯೋಗಿಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ವಿಧಾನವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡರು. "ಪರಮಾಣು-ಪರಿಹರಿಸಿದ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ" (atom-resolved microscopy) ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಅವರ ತಂತ್ರವು ಮೊದಲು ಲೇಸರ್ ಕಿರಣದಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ ಸಡಿಲವಾದ ಬಲೆಗೆ ಪರಮಾಣುಗಳ ಮೋಡವನ್ನು ಸುತ್ತುವರಿಯುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ.