ENGINEERINGNET.BE - Om een zeer hoge nauwkeurigheid in de metingen te bereiken, wil natuurkundige Maximilian Beyer de moleculen in de ruimte vastzetten. Dat is nodig, want als moleculen bewegen, ervaren ze de laserstraling die bij de metingen wordt gebruikt anders.
Dat is het Doppler-effect, dat ook in het dagelijks leven bekend is. Het zorgt ervoor dat de sirene van een ambulance dichtbij een hogere toon laat klinken dan ver weg.
Door de moleculen op één plaats te hebben, is het ook gemakkelijker om interacties met de omgeving, die anders de metingen zouden kunnen vertekenen, te bepalen en te compenseren.
Beyer gaat nu het volgende, iets ingewikkelder molecuul bestuderen: moleculair helium (He₂). He₂ is het eenvoudigste molecuul waarbij laserkoeling tot bijna het absolute nulpunt haalbaar lijkt; het hoofddoel van dit project.
Bij een temperatuur van bijna nul bewegen de moleculen nauwelijks vanwege de verdwijnende kinetische energie. Daardoor zijn zeer nauwkeurige metingen mogelijk.
Als dit lukt, zal het team het vijfde molecuul ooit afleveren dat direct lasergekoeld en gevangen is. Vergeleken met andere moleculen die tot nu toe lasergekoeld zijn, maakt de eenvoud van He₂ het mogelijk om heel nauwkeurige berekeningen van de botsingseigenschappen uit te voeren.
Hierdoor kunnen onderzoekers ultrakoude botsingen en chemische reacties met een ongekende nauwkeurigheid bestuderen. Het kunnen begrijpen en beheersen van deze botsingseigenschappen is cruciaal voor het produceren van een moleculair Bose-Einstein-condensaat.
Met een dergelijk systeem variëren de toepassingen van het testen van kwantumelektrodynamica tot kwantuminformatie en veeldeeltjesfysica.
Beyer heeft voor dit onderzoek een ERC Starting Grant ontvangen. Deze beurs wordt toegekend aan getalenteerde wetenschappers in de beginfase van hun carrière die al excellent werk hebben geleverd, zelfstandig kunnen werken, en het potentieel hebben om toonaangevende onderzoekers te worden.
