Fizičari su stvorili prvu dvodimenzionalnu superkrutinu u povijesti - bizarnu fazu materije koja se istovremeno ponaša kao kruta tvar i kao tekućina.
Superčvrsta tijela su materijali čiji su atomi organizirani u pravilnu periodičnu kristalnu strukturu, ali istovremeno mogu teći zauvijek bez gubitka kinetičke energije. Unatoč njihovim zanimljivim svojstvima, koja na prvi pogled krše mnoge poznate zakone, fizičari su ih davno teorijski predvidjeli - prvi put su se pojavila kao pretpostavke u radu fizičara Eugenea Grossa davne 1957. godine.
Sada, koristeći lasere i prehlađene plinove, fizičari su konačno pretvorili superkrutinu u dvodimenzionalnu strukturu, omogućujući znanstvenicima da otkriju dublju fiziku koja leži u pozadini misterioznih svojstava čudne faze materije. Od posebnog interesa za istraživače je kako će se njihova dvodimenzionalna superčvrsta tijela ponašati dok se okreću u krugu, zajedno sa sićušnim vrtlozima koji će se pojaviti unutar njih. Magnetska interakcija uzrokuje da se atomi samoorganiziraju u kapljici i poredaju u pravilnom redoslijedu. Ova osebujna konfiguracija omogućuje stvaranje učinaka poput strujanja bez trenja, unatoč prisutnosti superfluidnosti.
Ovo otvara vrata nekim stvarno čudnim kvantnim učincima. Jedno od ključnih pravila kvantnog ponašanja, Heisenbergovo načelo nesigurnosti, kaže da je nemoguće znati položaj čestice i njen moment s apsolutnom preciznošću. Međutim, sada kada se atomi Bose-Einsteinovog kondenzata više ne kreću, njihov cijeli moment je poznat. To uzrokuje da položaji atoma postanu toliko neizvjesni da mjesta koja bi mogli zauzeti postaju veća po površini od prostora između samih atoma.
Fizičari sada žele koristiti svoj 2D supersolid sustav za proučavanje svih svojstava koja proizlaze iz prisutnosti ove dodatne dimenzije. Na primjer, planiraju proučavati vrtloge koji nastaju i zaglavljuju između kapljica niza, pogotovo zato što se ti vrtlozi rotirajućih atoma mogu, barem teoretski, spiralno vrtjeti u beskraj.
Također dovodi istraživače korak bliže trodimenzionalnim, supertvrdim tijelima predviđenim ranim teorijama kao što je Grossova teorija, pa čak i više "vanzemaljskih" svojstava koja bi ona mogla imati.
Pročitajte također:
- Otkriće MTI-ja moglo bi pružiti nova saznanja o antimateriji u svemiru
- CERN: subatomske čestice prelaze iz materije u antimateriju