Fyzici vytvořili první dvourozměrnou superpevnou látku v historii - bizarní fázi hmoty, která se současně chová jako pevná látka a kapalina.
Superpevná tělesa jsou materiály, jejichž atomy jsou organizovány do pravidelné periodické krystalové struktury, ale zároveň jsou schopny věčně proudit bez ztráty kinetické energie. Navzdory jejich zajímavým vlastnostem, které na první pohled porušují mnoho známých zákonů, je fyzici teoreticky předpověděli už dávno – poprvé se objevily jako předpoklady v práci fyzika Eugena Grosse již v roce 1957.
Nyní fyzici pomocí laserů a podchlazených plynů konečně přeměnili superpevnou látku na dvourozměrnou strukturu, což vědcům umožnilo odhalit hlubší fyziku za záhadnými vlastnostmi podivné fáze hmoty. Zvláštní zájem výzkumníků je, jak se jejich dvourozměrná superpevná těla budou chovat, když se budou otáčet v kruhu, spolu s drobnými víry, které se v nich objeví. Magnetická interakce způsobuje, že se atomy samy organizují v kapce a uspořádají se v pravidelném pořadí. Tato jedinečná konfigurace umožňuje vytvářet efekty, jako je proudění bez tření, navzdory přítomnosti supratekutosti.
To otevírá dveře opravdu podivným kvantovým efektům. Jedno z klíčových pravidel kvantového chování, Heisenbergův princip neurčitosti, říká, že je nemožné s absolutní přesností znát jak polohu částice, tak její hybnost. Nyní, když se atomy Bose-Einsteinova kondenzátu již nepohybují, je známa celá jejich hybnost. To způsobí, že pozice atomů se stanou tak nejisté, že místa, která by mohly zaujímat, se zvětší na plochu než prostor mezi atomy samotnými.
Fyzici nyní chtějí využít svůj 2D supersolidní systém ke studiu všech vlastností, které vyplývají z přítomnosti této extra dimenze. Například plánují studovat víry, které vznikají a uvíznou mezi kapkami pole, zejména proto, že tyto víry rotujících atomů se mohou, alespoň teoreticky, nekonečně spirálovat.
Také to přivádí výzkumníky o krok blíže k trojrozměrným, supertvrdým tělesům předpovídaným ranými teoriemi, jako je Grossova teorie, a dokonce i k "cizím" vlastnostem, které mohou mít.
Přečtěte si také:
- Objev MTI může poskytnout nové poznatky o antihmotě ve vesmíru
- CERN: subatomární částice přecházejí z hmoty na antihmotu