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.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Stáročia stará záhada má jasnú odpoveď. Vo vnútri Mesiaca našli veľké prekvapenie
NASA utratila 23 miliárd dolárov za raketu, ktorá sa rozpadla na kúsky. Trump chce celý projekt zrušiť
Fyzici vyriešili 80-ročnú záhadu, ktorú všetci ignorovali. Teraz môže navždy zmeniť tvoj život
Svätý grál ľudstva je o niečo bližšie. Vedci našli nový recept na dlhovekosť
Americkí vedci nahradili v batériách meď týmto revolučným materiálom a výsledok ich šokoval. Svet elektromobility to môže úplne zmeniť
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Chorvátsko hlási cenový šok. Najviac zdraželo obľúbené prímorské mestečko Slovákov
Hit medzi proteínovými doplnkami ničí črevnú mikroflóru. Odborník ho spája s rakovinou hrubého čreva
Stovky ľudí môžu prísť o pomoc: Kľúčové centrum zastavuje liečbu pre pacientov VšZP
Otvorili pravú taliansku pekáreň: „Denne sme 15 hodín v práci, máme nulový work-life balance“
Závažné ochorenie pečene postihuje tretinu svetovej populácie: Riešením je špeciálna diéta, tvrdia vedci
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Stáročia stará záhada má jasnú odpoveď. Vo vnútri Mesiaca našli veľké prekvapenie
- Z Londýna do New Yorku za 2 hodiny. Ikonické nadzvukové lietadlo hlási návrat, vzlietne už čoskoro
- Nový čínsky motor prežil test, ktorý láme fyzikálne zákony. Využíva pohon ako z iného sveta
- BMW ide po Tesle. Nemci ukázali špičkové EV s dojazdom 900 km, ktoré pochová Model 3
- Británia, USA a Austrália sa spojili proti rastúcej hrozbe. Ich tajná zbraň za 15 miliárd libier je hotová
-
- Nový čínsky motor prežil test, ktorý láme fyzikálne zákony. Využíva pohon ako z iného sveta
- O toto išlo Rusom celý čas. Obsadili jedno z najväčších ložísk dôležitej suroviny v Európe
- Stáročia stará záhada má jasnú odpoveď. Vo vnútri Mesiaca našli veľké prekvapenie
- Ani fúzia sa jej nevyrovná. Vedci našli alternatívu, ktorá nám dá neobmedzenú energiu
- Vedci ostali v nemom úžase. Prehliadaná planéta našej Galaxie v sebe ukrýva poklad za bilióny eur
-
- O toto išlo Rusom celý čas. Obsadili jedno z najväčších ložísk dôležitej suroviny v Európe
- Ak zaútočia, pocítia fatálny úder. USA poslali do Európy tisíce vojakov a najsmrtiacejšiu flotilu sveta
- Majú voňať, namiesto toho nám ničia pľúca. Vedci varujú pred tichým zabijakom ovzdušia v dome
- Horúčavy už nebudú problém. Objavili prelomový spôsob, ako za pár centov vychladíš celú domácnosť
- Vedci zachytili silný rádiový signál z vesmíru. Odpoveď šokovala každého
Uniknuté dokumenty odhalili problémy Nissanu. Reštrukturalizácia už začala
46 stupňov v tieni a výstrahy naprieč kontinentom. Európa zažíva extrémne leto
EÚ odobrila dotácie na elektrinu pre firmy. Podmienkou sú investície do úspor
Svet sa rozpadá na kusy. Guterres vyzýva na urgentné financovanie rozvoja
Vývoz dielov F-35 pre Izrael prešiel súdnou skúškou. Britský súd potvrdil kontroverzné licencie
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP