Fiziki so ustvarili prvo dvodimenzionalno supertrdno snov v zgodovini – bizarno fazo snovi, ki se hkrati obnaša kot trdna snov in tekočina.
Supertrdna telesa so materiali, katerih atomi so organizirani v pravilno periodično kristalno strukturo, hkrati pa lahko tečejo večno brez izgube kinetične energije. Kljub njihovim zanimivim lastnostim, ki na prvi pogled kršijo številne znane zakonitosti, so jih fiziki teoretično napovedali že davno – prvič so se kot predpostavke pojavile v delu fizika Eugena Grossa davnega leta 1957.
Zdaj so fiziki z uporabo laserjev in prehlajenih plinov končno supertrdno snov spremenili v dvodimenzionalno strukturo, kar znanstvenikom omogoča, da odkrijejo globljo fiziko za skrivnostnimi lastnostmi nenavadne faze snovi. Za raziskovalce je še posebej zanimivo, kako se bodo njihova dvodimenzionalna supertrdna telesa obnašala, ko se bodo vrtela v krogu, skupaj z drobnimi vrtinci, ki se bodo pojavili v njih. Magnetna interakcija povzroči, da se atomi samoorganizirajo v kapljici in se razporedijo v pravilnem vrstnem redu. Ta edinstvena konfiguracija vam omogoča ustvarjanje učinkov, kot je pretok brez trenja, kljub prisotnosti superfluidnosti.
To odpira vrata nekaterim res čudnim kvantnim učinkom. Eno od ključnih pravil kvantnega obnašanja, Heisenbergovo načelo negotovosti, navaja, da je nemogoče z absolutno natančnostjo poznati položaj delca in njegov moment. Vendar pa je zdaj, ko se atomi Bose-Einsteinovega kondenzata ne premikajo več, njihov celoten zagon znan. To povzroči, da položaji atomov postanejo tako negotovi, da postanejo mesta, ki bi jih lahko zasedli, večja od prostora med samimi atomi.
Fiziki zdaj želijo uporabiti svoj 2D supersolidni sistem za preučevanje vseh lastnosti, ki izhajajo iz prisotnosti te dodatne dimenzije. Na primer, načrtujejo preučevanje vrtincev, ki nastanejo in se zataknejo med kapljicami niza, še posebej, ker se lahko ti vrtinci rotirajočih atomov, vsaj teoretično, neskončno vrtijo v spiralo.
Prav tako raziskovalce pripelje korak bližje tridimenzionalnim, supertrdim telesom, ki so jih predvidevale zgodnje teorije, kot je Grossova teorija, in celo bolj "tujim" lastnostim, ki bi jih lahko imela.
Preberite tudi:
- Odkritje MTI lahko zagotovi novo znanje o antimateriji v vesolju
- CERN: subatomski delci prehajajo iz materije v antimaterijo