Физиците създадоха първото двуизмерно свръхтвърдо тяло в историята - странна фаза на материята, която едновременно се държи като твърдо и течно вещество.
Свръхтвърдите тела са материали, чиито атоми са организирани в правилна периодична кристална структура, но в същото време могат да текат вечно, без да губят кинетична енергия. Въпреки интересните им свойства, които на пръв поглед нарушават много известни закони, физиците са ги предсказали теоретично много отдавна – те се появяват за първи път като предположения в работата на физика Юджийн Грос през 1957 г.
Сега, използвайки лазери и свръхохладени газове, физиците най-накрая превърнаха свръхтвърдото тяло в двуизмерна структура, позволявайки на учените да разкрият по-дълбоката физика зад мистериозните свойства на странната фаза на материята. От особен интерес за изследователите е как техните двумерни свръхтвърди тела ще се държат, докато се въртят в кръг, заедно с малките вихри, които ще се появят вътре в тях. Магнитното взаимодействие кара атомите да се самоорганизират в капката и да се подредят в правилен ред. Тази уникална конфигурация ви позволява да създавате ефекти като поток без триене, въпреки наличието на свръхфлуидност.
Това отваря вратата за някои наистина странни квантови ефекти. Едно от ключовите правила на квантовото поведение, принципът на неопределеността на Хайзенберг, гласи, че е невъзможно да се знаят както позицията на частица, така и нейният импулс с абсолютна точност. Но сега, когато атомите на кондензата на Бозе-Айнщайн вече не се движат, целият им импулс е известен. Това кара позициите на атомите да станат толкова несигурни, че местата, които те биха могли да заемат, стават по-големи по площ от пространството между самите атоми.
Физиците сега искат да използват своята 2D супертвърда система, за да изследват всички свойства, които са резултат от присъствието на това допълнително измерение. Например, те планират да изследват вихрите, които възникват и се забиват между капчиците на масива, особено след като тези вихри от въртящи се атоми могат, поне теоретично, да се въртят безкрайно.
Освен това приближава изследователите една крачка по-близо до триизмерните свръхтвърди тела, предсказани от ранните теории като теорията на Грос, и дори до по-„извънземните“ свойства, които те биха могли да имат.
Прочетете също:
- Откриването на MTI може да предостави нови знания за антиматерията във Вселената
- ЦЕРН: субатомните частици преминават от материя към антиматерия