Vedci neveria vlastným očiam. Potvrdili existenciu záhadného javu, o ktorom 20 rokov pochybovali
Kvantový svet je veľmi zvláštne miesto. Atómy sa v ňom môžu nachádzať vo viacerých stavoch súčasne, môžu sa previazať tak, že prakticky okamžite a na akúkoľvek vzdialenosť zdieľajú informácie, prípadne dokážu tunelovať cez bariéry, ktoré by nemali byť schopné prekročiť.
Najnovšie sa tímu vedcov z Chicagskej univerzity podarilo tento záhadný svet rozšíriť o nový kvantový jav nazývaný „kvantová superchémia“. Hoci tento jav bol dlho teoretizovaný, preukázať sa ho podarilo až fyzikom v novej štúdii publikovanej v žurnále Nature Physics. Na tému upozornil portál NewAtlas.
Zvláštnosti kvantového sveta
V experimente využili vedci zvláštne piate skupenstvo hmoty nazývané Bose-Einsteinov kondenzát (BEC), ktorý predstavuje skupenstvo bozónov vyskytujúcich sa pri teplotách blízkych absolútnej nule. Samotné BEC sú relatívne zvláštne. Tvoria ich bozóny ochladené iba na zlomok teploty nad absolútnou nulou, no ešte nikdy nedosiahli stav absolútnej nuly. V takom stave sa totiž pohyb atómov úplne zastaví.
V prípade dosiahnutého stavu tesne nad absolútnou nulou, ktorý skutočne vieme dosiahnuť, sa síce ešte stále pohybujú, no tento pohyb je minimálny a ich energetický stav je veľmi nízky. Spomalený pohyb zapríčiní, že sa jednotlivé atómy prekrývajú, čím vytvoria hustý oblak atómov, ktorý pôsobí ako jeden veľký „super-atóm“ alebo vlnová hmota.
V klasickej chémii by sa „zmes“ atómov náhodne zrážala, pričom pri každej zrážke by existovala šanca, že kolidujúce atómy sa spoja a vytvoria molekulu.
V kvantovom svete to ale nie je také jednoduché. Už dlhšie sa predpovedalo, že ak sú atómy v rovnakom kvantovom stave, mali by sa správať kolektívnym spôsobom. Práve túto vlastnosť vedci nazývajú „kvantová superchémia“
„Chemickú reakciu už nepovažujete za kolíziu medzi nezávislými časticami, ale za kolektívny proces,“ uviedol hlavný autor štúdie Cheng Chin. „Všetky reagujú spoločne ako jeden celok.“
Ako prebiehal experiment?
Na dosiahnutie tohto „kvantového superchemického“ javu vedci ochladili atómy cézia na takmer absolútnu nulu a zavreli ich do optickej pasce, čím ešte viac minimalizovali ich pohyb. Následne boli tieto ultrachladné atómy prevedené do rovnakého kvantového stavu, uvádza portál ScienceAlert.
Potom výskumníci vyvolali chemickú reakciu na ich premenu na molekuly zapnutím magnetického poľa a analyzovali ich reakcie. Výsledky ukázali, že pozorované chemické reakcie sa v degenerovanom kvantovom plyne riadia úplne inými pravidlami než v „konvenčnom“ plyne
„Ostrý prechod rýchlosti tvorby molekúl v oblasti kritickej teploty (Tc) naznačuje rôzne zákony v klasickom a kvantovo degenerovanom režime“ uvádzajú vedci.
Tento proces má niekoľko dôsledkov. V prvom rade, vďaka tomu, že atómy sa správajú kolektívnym spôsobom, reakcie prebiehajú omnoho rýchlejšie. V druhom rade, vytvorené molekuly zdieľali rovnaký stav, čo je podľa vedcov užitočné pri vytváraní veľkého množstva identických molekúl.
Taktiež boli pozorované dôkazy o zvláštnom fenoméne, kedy interakcie troch „telies“ prebiehali častejšie ako interakcie dvoch „telies“. V podstate to znamená, že dochádzalo k interakciám troch atómov, pričom dva z nich sa spojili do molekuly a tretí atóm im v tom nejakým záhadným spôsobom pomáhal.
Ako však priznávajú vedci, experiment zatiaľ zahŕňal iba relatívne jednoduchý proces vytvárania dvojatómových molekúl, takže svoje zistenia budú musieť zopakovať. V hre sú totiž aj experimenty so zložitejšími molekulami.
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Stavby mimozemšťanov sme už našli, tvrdia vedci. Skrývajú sa na nečakanom mieste
Odveká záhada Stonehenge môže byť vyriešená. Vedci sú na stope úplne novej teórii
Webbov teleskop namierili na blízku super-Zem. Odhalil hotové peklo
Nad Slovenskom videli totálny unikát. Spôsobila ho búrka, aká tu 20 rokov nebola (+foto)
Aktuálne: Unikátna príležitosť pre Slovákov. Dnes na oblohe uvidíš nesmierne vzácny jav
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Thanos bol len začiatok. Marvel našiel nového záporáka, prichádza požierač planét
- Mohol byť kvalitnejší ako prvý film, aj tak pôjde o fiasko. Gladiátor 2 zachráni len zázrak
- Do New Yorku za 5 hodín. Prvé „bezkrídlové“ lietadlo dorazí oveľa skôr, než sme si mysleli
- Obrovský ošiaľ medzi pirátmi. Prehliadaný klenot 2023 rozdrvil aj Dunu
- České Call of Duty sa utrhlo z reťaze. Takýto úspech nikto nečakal
-
- Mohol byť kvalitnejší ako prvý film, aj tak pôjde o fiasko. Gladiátor 2 zachráni len zázrak
- Do New Yorku za 5 hodín. Prvé „bezkrídlové“ lietadlo dorazí oveľa skôr, než sme si mysleli
- Aktuálne: Unikátna príležitosť pre Slovákov. Dnes na oblohe uvidíš nesmierne vzácny jav
- Thanos bol len začiatok. Marvel našiel nového záporáka, prichádza požierač planét
- Obrovský ošiaľ medzi pirátmi. Prehliadaný klenot 2023 rozdrvil aj Dunu
-
- Slovákov obrali o všetko. Prehratý boj RTVS pocítime úplne všetci, máme detaily
- EÚ chystá veľkú zmenu. Tisíce Slovákov prídu o vodičák
- Video: Nočná mora Cybertrucku dorazila. Je lepšia v úplne všetkom
- Bude lepší ako Henry Cavill? Nový Superman sa konečne ukázal, takto vyzerá
- Čakáme naň 10 rokov. Ikonická sci-fi séria sa vráti v pokračovaní
V centrách na Slovensku testovali aplikáciu na odhalenie porúch kognície
Zomrel prvý príjemca geneticky upravenej prasacej obličky
Ukrajinský dronový útok spôsobil požiar rafinérie vo Volgogradskej oblasti
Najväčšia solárna búrka za posledných 20 rokov narušila funkciu družíc Starlink
KĽDR tento rok nasadí do armády nový salvový raketomet
Copyright© 2024 by Startitup, s. r. o. Všetky práva vyhradené