การยิงเลเซอร์พัลส์อันทรงพลังไปที่ชิ้นส่วนพลาสติกได้ให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่ว่าเพชรสามารถก่อตัวและโปรยปรายลงมาบนดาวเคราะห์น้ำแข็งยักษ์เช่นเนปจูนและยูเรนัสได้อย่างไร การทดลองโดยนักวิจัยในเยอรมนี ฝรั่งเศส และสหรัฐฯ อาจนำไปสู่กระบวนการทางอุตสาหกรรมที่ดีขึ้นสำหรับการผลิตเพชรบนโลกนี้ สมาชิกในทีมอธิบายว่ากลุ่มใช้เลเซอร์ออปติคอลพัลซิ่งที่ทรงพลังเพื่อขับเคลื่อน
คลื่นอัดกระแทก
เข้าไปในฟิล์มพลาสติก PET ความดันของคลื่นมีประมาณหนึ่งล้านเท่าของความดันบรรยากาศของโลก ซึ่งจำลองสภาพใต้พื้นผิวของน้ำแข็งยักษ์อย่างเนปจูนและยูเรนัสไม่กี่พันกิโลเมตร คลื่นกระแทกเดินทางเพียงไม่กี่นาโนวินาที แต่นั่นก็เพียงพอแล้วสำหรับทีมที่จะใช้เฟมโตวินาทีพัลส์จากเลเซอร์อิเล็กตรอนอิส
ระเอ็กซ์เรย์เพื่อสร้าง “ภาพยนตร์” ของกระบวนการทางเคมีภายในตัวอย่างที่ถูกบีบอัดด้วยแรงกระแทก
“เราใช้เทคนิคการวินิจฉัยหลักสองแบบ” Kraus กล่าว “การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ ซึ่งแสดงให้เราเห็นว่าโครงสร้างผลึกเพชรกำลังก่อตัวขึ้น และการกระเจิงของรังสีเอกซ์มุมเล็ก ซึ่งให้การ กระจายขนาด
ในแหล่งกำเนิดของเพชรที่สร้างขึ้น” เขาเสริมว่าการรวมกันของทั้งสองเทคนิคในการทดลองเดียวเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพอย่างยิ่งในการระบุลักษณะของปฏิกิริยาเคมีภายใต้สภาวะที่รุนแรงเช่นนี้ ยักษ์น้ำแข็งและขวดพลาสติกPET เป็นวัสดุชนิดเดียวกับที่ใช้ในขวดพลาสติก แต่ในกรณีนี้จะใช้ฟิล์ม PET
แบบธรรมดาแทนวัสดุที่หนากว่าที่พบในขวด “เราใช้พลาสติก PET เนื่องจากมีส่วนผสมของธาตุแสงซึ่งคิดว่าเป็นองค์ประกอบหลักของดาวเคราะห์ยักษ์น้ำแข็ง ได้แก่ ไฮโดรเจน คาร์บอน ออกซิเจน” Kraus กล่าว “ในขณะเดียวกัน PET เป็นส่วนผสมของคาร์บอนและน้ำในปริมาณเชิงปริมาณ
เราต้องการจัดการกับคำถามที่ว่าการตกตะกอนของเพชรสามารถเกิดขึ้นได้จากการผสมคาร์บอนและไฮโดรเจนในที่ที่มีออกซิเจนหรือไม่”นอกจากจะให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเกี่ยวกับกระบวนการทางเคมีที่เกิดขึ้นบนดาวเคราะห์อันไกลโพ้นเหล่านี้แล้ว งานวิจัยยังให้เบาะแสว่ายักษ์น้ำแข็งสามารถสร้าง
สนามแม่เหล็ก
ได้อย่างไร สนามแม่เหล็กโลกถูกสร้างขึ้นโดยการเคลื่อนที่ของเหล็กเหลวในแกนนอกของดาวเคราะห์ ดาวยูเรนัสและดาวเนปจูนมีสนามแม่เหล็กที่แตกต่างกันมาก ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ด้านดาวเคราะห์บางคนเชื่อว่าน้ำที่มีประจุไฟฟ้าเหนือไอออนถูกสร้างขึ้นใกล้กับพื้นผิวของดาวเคราะห์มากขึ้น
ในรูปของน้ำนี้ อะตอมของออกซิเจนจะก่อตัวเป็นตาข่ายคริสตัลซึ่งไอออนของไฮโดรเจนสามารถไหลผ่านได้เหมือนของไหล และด้วยเหตุนี้จึงสร้างสนามแม่เหล็ก”เราไม่เห็นหลักฐานโดยตรงสำหรับการก่อตัวของน้ำที่มีประจุไฟฟ้าสูงในการทดลองเหล่านี้ เนื่องจากความดันอาจต่ำเกินไป” Kraus กล่าว “
อย่างไรก็ตาม การผสมคาร์บอนและน้ำที่สังเกตได้ชี้ให้เห็นถึงการก่อตัวของน้ำที่มีประจุเหนือไอออนในดาวเคราะห์เช่นยูเรนัสและเนปจูน”เพชรอุตสาหกรรมการวิจัยอาจมีนัยสำคัญต่อการผลิตเพชรในเชิงอุตสาหกรรม“ในการทดลองของเรา เพชรมีขนาดประมาณ 2–5 นาโนเมตร” กล่าว
“นี่เป็นเพียงไม่กี่ 100 ถึง 1,000 อะตอมของคาร์บอน ซึ่งเล็กกว่าความหนาของเส้นผมมนุษย์ถึง 10,000 เท่า ควรสังเกตว่าในการทดลองของเรา เพชรมีเวลาเติบโตเพียงนาโนวินาทีเท่านั้น นี่คือเหตุผลที่พวกเขามีขนาดเล็กมาก ในดาวเคราะห์ พวกมันจะมีขนาดใหญ่ขึ้นมากภายในเวลาหลายล้านปี”
ตามที่เป็นอยู่ วิธีการที่ใช้ในการทดลองนี้ไม่ได้ผลิตเพชรนาโนมากพอที่จะเข้าใกล้กระบวนการทางอุตสาหกรรมที่ใช้งานได้จริง อย่างไรก็ตาม Kraus ชี้ให้เห็นว่าเทคนิคใหม่นี้สะอาดกว่าวิธีการใช้ระเบิดเพื่อผลิตเพชรนาโนอุตสาหกรรมในปัจจุบันมาก กระบวนการระเบิดเหล่านี้ควบคุมได้ยาก
และสกปรก
เมื่อเทียบกับการอัดด้วยแรงกระแทกด้วยเลเซอร์ของพลาสติก แม้ว่าจะไม่น่าเป็นไปได้ที่เราจะขุดขวดจากหลุมฝังกลบเพื่อเปลี่ยนให้เป็นเพชรในระดับอุตสาหกรรม แต่ Kraus เชื่อว่ากระบวนการนี้จะมีประสิทธิภาพมากกว่าวิธีการปัจจุบันมาก“ปัจจุบัน เราสร้างนาโนไดมอนด์เพียงไม่กี่ไมโครกรัม
ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2556 ประมาณ 15 เดือนหลังจากการประกาศครั้งใหญ่ในปี พ.ศ. 2555 เซิร์นก็เริ่มมีความคาดหวังที่แตกต่างออกไป มีข่าวลือแพร่สะพัดเกี่ยวกับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปีนั้น โดยไม่มีการรับประกันว่าใครจะได้รางวัลในปีนั้น อย่างไรก็ตาม เราเตรียมการเฉลิมฉลอง
พวกเราสองสามคนตัดสินใจแพร่ภาพประกาศที่จัดทำถ่ายทอดสดบนหน้าจอ CMS ครึ่งหนึ่งของอาคาร 40 ของ CERN ซึ่งปกติจะแสดงสถานะของ LHC และเครื่องตรวจจับ CMSฝูงชนจากทั้ง CMS และ ATLAS เริ่มรวมตัวกันข้างโรงอาหารที่หน้าจอ และเสียงเชียร์ดังกึกก้องไปทั่วอาคารเมื่อมีการประกาศ
การอ้างว่าสิ่งที่สังเกตได้คือฮิกส์โบซอนที่ทำนายโดยแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์ของอนุภาค
ต่อการยิงเลเซอร์หนึ่งครั้ง” Kraus กล่าว “แต่การเพิ่มขึ้นของอัตราการยิงเลเซอร์เหล่านั้นแบบปฏิวัติวงการน่าจะทำให้สามารถผลิตในปริมาณที่มากด้วยตาเปล่าได้”
น่าเสียดายที่ CERN ไม่มีงานเฉลิมฉลองอื่นใดที่มีความสำคัญคล้ายคลึงกันเลยในช่วงหลายปีที่ผ่านมา มหาสมุทรที่พรมแดนด้านพลังงานไม่ได้เปิดเผยเกาะของอนุภาคใหม่ แต่นั่นไม่ได้หมายความว่าความหวังจะหายไป ในขณะที่เขียน LHC กำลังจะเริ่มดำเนินการรวบรวมข้อมูลอีกครั้ง
ซึ่งคราวนี้ผลักดันให้เข้าใกล้พลังงานการชนสูงสุดที่ 14 TeV ที่เครื่องเร่งความเร็วได้รับการออกแบบมา ท้ายที่สุด กว่า 95% ของปริมาณข้อมูลที่เป็นไปได้ตลอดอายุการใช้งานของ LHC ยังคงต้องส่งมอบ ฮิกส์โบซอนได้กลายเป็นส่วนสำคัญของชุดเครื่องมือของเราในการสำรวจสิ่งที่ไม่รู้จักอันกว้างใหญ่ และอย่างที่เดวิดกล่าวไว้ว่า “เราแทบไม่มีรอยขีดข่วนเลย”
แนะนำ 666slotclub / hob66
