เข็มทิศที่ทำจากแสงสัญญาว่าจะมีความละเอียดอ่อนมากกว่าสิ่งใดในความฝันอันสุดซึ้งของลูกเสือ ลำแสงที่ยิงผ่านหยดอะตอมของรูบิเดียมสามารถวัดขนาดและทิศทางของสนามแม่เหล็กได้โดยตรงและเชื่อถือได้ ทีมนักฟิสิกส์รายงานในการทบทวนทางกายภาพ ก . 13 กันยายนต้องใช้วงเวียนที่มีความไวสูงสำหรับการค้นพบน้ำมัน การตรวจจับแผ่นดินไหว และการนำทาง (ในกรณีร้ายแรงของ GPS ล้มเหลว) เมื่อเร็ว ๆ นี้ วิศวกรนำทางเข็มทิศที่มีความไวสูงขณะเจาะหลุมบรรเทาทุกข์ในอ่าวเม็กซิโกหลังจากการระเบิด Deepwater Horizon
วงเวียนเหล่านี้สามารถหาขนาดของสนามแม่เหล็กได้ดีมาก
แต่โดยทั่วไปแล้วจะต้องได้รับการปรับแต่งให้รวมสนามแม่เหล็กอ้างอิงภายในตัวไว้ด้วย เพื่อให้สามารถหาทิศทางของสนามได้ การเปรียบเทียบสนามภายนอกกับการอ้างอิงภายในช่วยให้เข็มทิศสร้างสนามแม่เหล็กขึ้นใหม่ได้ แต่คุณภาพของข้อมูลอาจแตกต่างกันมาก ผู้เขียนร่วมการศึกษา Alexander Zibrov จากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดกล่าว
Zibrov และเพื่อนร่วมงานของเขาต้องการสร้างเข็มทิศที่สามารถระบุทิศทางและขนาดของสนามแม่เหล็กได้โดยตรง ในการทำเช่นนั้น พวกเขาอาศัยเทคนิคที่ใช้เมฆอะตอมและเลเซอร์ที่ไวต่อสนามแม่เหล็ก ในการทดลอง ทีมงานได้ดักจับอะตอมรูบิเดียม-87 ที่อุณหภูมิ 113 องศาฟาเรนไฮต์ในชิปขนาดเท่าโดมิโน และส่องแสงโพลาไรซ์แบบเส้นตรงเข้าไปในอะตอม แสงถูกกรองเพื่อให้มีทิศทางเดียวกัน เช่นเดียวกับแสงที่ส่องผ่านแว่นกันแดดโพลาไรซ์
ในการปรากฏตัวของสนามแม่เหล็ก การวางแนวของอะตอมเปลี่ยนไปในทางใดทางหนึ่ง และการเปลี่ยนแปลงนี้สามารถตรวจพบได้ในแสงที่ส่องผ่านเมฆอะตอม ทีมงานพบว่า การเปลี่ยนแปลงการส่งผ่านนี้ทำให้นักวิจัยสามารถค้นหาขนาดและทิศทางของสนามแม่เหล็กได้ในเวลาเดียวกัน
วงเวียนอื่น ๆ ที่ใช้เลเซอร์และอะตอมมีอยู่ Zibrov กล่าว
แต่สิ่งเหล่านี้อาศัยแสงโพลาไรซ์แบบวงกลมและวิธีอื่น ๆ ในการปลุกเร้าอะตอมและต้องใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์แฟนซีเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กใหม่หลังจากทำการวัดแล้ว
ในการทดลอง เข็มทิศตรวจพบสนามแม่เหล็กที่มีความแรงระหว่าง 0.1 เกาส์ ซึ่งน้อยกว่าสนามแม่เหล็กของโลก และ 200 เกาส์ ซึ่งแรงกว่าแม่เหล็กเหล็กขนาดเล็ก ผู้เขียนเขียนว่าประสิทธิภาพสามารถปรับได้ด้วยการปรับแต่งการออกแบบ เช่น การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและขนาดของชิป
นักฟิสิกส์ Szymon Pustelny แห่งมหาวิทยาลัย Jagiellonian ในเมือง Kraków ประเทศโปแลนด์ กล่าวว่า การศึกษาครั้งใหม่นี้เป็น “งานชิ้นดีชิ้นหนึ่ง” แม้ว่าฟิสิกส์ที่อยู่เบื้องหลังเข็มทิศใหม่จะเป็นที่รู้จักกันดี แต่ “พวกเขาประสบความสำเร็จในการแสดงการใช้งานที่ดี” เขากล่าว
นักวิจัยร่วม Valera Yudin จาก Institute of Laser Physics ในเมืองโนโวซีบีร์สค์ รัสเซีย ระบุว่า เมื่อเทียบกับรุ่นก่อนหน้า เข็มทิศรุ่นใหม่นี้ทนทานกว่าเสียงรบกวนที่เกิดจากการชนกันแบบสุ่มระหว่างอะตอมกับแหล่งอื่นๆ ยิ่งไปกว่านั้น วงเวียนเหล่านี้จะมีขนาดเล็กและใช้พลังงานน้อยมาก
แต่ก่อนที่เข็มทิศแบบออปติคัลจะรัดเข้ากับสายรัดของลูกเสือ จะต้องทดสอบต้นแบบของห้องปฏิบัติการในสนามเสียก่อน “หากต้องการพูดคุยเกี่ยวกับการใช้งานจริง” Pustelny เตือน “งานจำนวนมากจำเป็นต้องทำ”
แนะนำ : เคล็ดลับต่างๆ | เว็บรวมวิธีต่างๆ How to | จัดอันดับซีรีย์ | รีวิวครีม
