Először sikerült kvantumörvényeket generálni
A szuperszilárd anyagok a fizika egyik legizgalmasabb területét képviselik, hiszen egyszerre rendelkeznek szilárd és szuperfolyékony tulajdonságokkal. Ez az anyagi forma képes súrlódás nélkül folyni, miközben megőrzi rendezett szerkezetét. Az innsbrucki kutatók nemrég jelentős előrelépést tettek: elsőként detektáltak kvantumörvényeket szuperszilárd anyagban, amely megerősíti a szuperfolyékonyság tulajdonságait is.
Mi az a szuperszilárd anyag?
A szuperszilárdság egy különleges fizikai jelenség, ahol a szilárd anyag képes úgy viselkedni, mint egy szuperfolyadék: a részecskéi súrlódás nélkül áramlanak. Ez az anyag egyszerre mutat hullámszerű sűrűségmintázatot és stabil kristályszerkezetet.
Az elméleti alapokat Eugene P. Gross már az 1950-es években lefektette, de a kísérleti igazolására egészen 2017-ig várni kellett. Az MIT kutatói ekkor Bose-Einstein-kondenzáció segítségével, lézeres hűtéssel állítottak elő egy olyan anyagot, amely „folyékonyabb a folyadéknál”.
Az innsbrucki áttörés: a kvantumörvények felfedezése
A legújabb kutatás során az Innsbrucki Egyetem csapata olyan jelenséget detektált, amelyet eddig csak elméletben feltételeztek: a szuperszilárd anyagban kialakuló kvantumörvényeket.
Hogyan figyelték meg az örvényeket?
A kutatók egy diszpróziumatomokból álló gázt helyeztek optikai csapdába, majd mágneses mező segítségével „keverték meg” az anyagot. Bizonyos forgatási sebességnél a gázban zéró sűrűségű lyukak jelentek meg, amelyek az anyag alacsonyabb sűrűségű részein helyezkedtek el.
Ezek az örvények igazolták, hogy az anyag szuperfolyékony tulajdonságokkal is bír, még akkor is, ha kristályszerkezete látszólag ezt kizárná. A kutatók szerint az atomok ebben az állapotban nem kötődnek szorosan a kristályhálóhoz.
Miért fontos ez a felfedezés?
A kvantumörvények kimutatása nem csupán az alapkutatásban jelent áttörést. A szuperszilárd anyagok tulajdonságainak megértése segíthet olyan égitestek, mint a neutroncsillagok vizsgálatában is.
A neutroncsillagok szerkezetét érintő elméletek szerint ezen égitestek magjában előfordulhat szuperszilárd réteg, amely az égitestek forgásának időnkénti váratlan gyorsulásáért lehet felelős. Az új eredmények közelebb vihetnek ezen kozmikus rejtélyek megfejtéséhez.
A jövő lehetőségei
A szuperszilárd anyagok további tanulmányozása nemcsak az univerzum titkainak feltárásában, hanem új technológiai alkalmazásokban is szerepet kaphat. A kvantumörvények megértése hozzájárulhat a kvantumtechnológia, az anyagtudomány és a csillagászat fejlődéséhez.
Közzétette: www.fenyorveny.hu
Ha tetszett a cikk, oszd meg ismerőseiddel is, még több érdekességért, képért és videóért pedig látogass el FACEBOOK oldalunkra! Csatlakozz PINTERESTÜNKHÖZ, INSTAGRAMUNKHOZ , TELEGRAMUNKHOZ, vagy X-HEZ is! Vagy iratkozz fel a napi HÍRLEVÉLRE, hogy ne maradj le a friss hírekről!
