Fyzici vytvorili prvú dvojrozmernú superpevnú látku v histórii - bizarnú fázu hmoty, ktorá sa súčasne správa ako tuhá látka a kvapalina.
Superpevné telesá sú materiály, ktorých atómy sú organizované do pravidelnej periodickej kryštálovej štruktúry, no zároveň sú schopné večne prúdiť bez straty kinetickej energie. Napriek ich zaujímavým vlastnostiam, ktoré na prvý pohľad porušujú mnohé známe zákony, ich fyzici teoreticky predpovedali už dávno – prvýkrát sa objavili ako predpoklady v práci fyzika Eugena Grossa už v roku 1957.
Teraz fyzici pomocou laserov a podchladených plynov konečne premenili superpevnú látku na dvojrozmernú štruktúru, čo vedcom umožnilo odhaliť hlbšiu fyziku za záhadnými vlastnosťami podivnej fázy hmoty. Osobitne zaujímavé pre výskumníkov je, ako sa budú správať ich dvojrozmerné superpevné telá, keď budú rotovať v kruhu, spolu s malými vírmi, ktoré sa v nich objavia. Magnetická interakcia spôsobuje, že sa atómy samy organizujú v kvapôčke a usporiadajú sa v pravidelnom poradí. Táto jedinečná konfigurácia vám umožňuje vytvárať efekty, ako je tok bez trenia, napriek prítomnosti supratekutosti.
To otvára dvere skutočne zvláštnym kvantovým efektom. Jedno z kľúčových pravidiel kvantového správania, Heisenbergov princíp neurčitosti, uvádza, že nie je možné s absolútnou presnosťou poznať aj polohu častice a jej hybnosť. Teraz, keď sa atómy Boseho-Einsteinovho kondenzátu už nepohybujú, je známa celá ich hybnosť. To spôsobuje, že pozície atómov sú také neisté, že miesta, ktoré by mohli zaberať, sa stávajú väčšími ako priestor medzi samotnými atómami.
Fyzici chcú teraz použiť svoj 2D superpevný systém na štúdium všetkých vlastností, ktoré vyplývajú z prítomnosti tejto extra dimenzie. Napríklad plánujú študovať víry, ktoré vznikajú a uviaznu medzi kvapkami poľa, najmä preto, že tieto víry rotujúcich atómov sa môžu, aspoň teoreticky, nekonečne špirálovať.
Vedie tiež o krok bližšie k trojrozmerným, supertvrdým telám, ktoré predpovedali rané teórie, ako je Grossova teória, a dokonca aj k „cudzejším“ vlastnostiam, ktoré by mohli mať.
Prečítajte si tiež:
- Objav MTI môže poskytnúť nové poznatky o antihmote vo vesmíre
- CERN: subatomárne častice prechádzajú z hmoty na antihmotu