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
Vedci po rokoch dešifrovali záhadné signály z vesmíru. Skrývali niečo, čo doteraz považovali za nemožné
Odveká záhada Stonehenge môže byť vyriešená. Vedci sú na stope úplne novej teórii
Vedci zlomili zákony biológie. Vytvorili umelú bunku, ktorá sa hýbe ako živá
Odmietajú očkovanie, no účinkom vakcíny sa aj tak nevyhnú. Vedci vytreli zrak popleteným Slovákom
NASA musí vypínať satelity, vedci tomu nerozumejú. V magnetickom poli Zeme sa deje niečo čudné
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Elon Musk „vypol“ Starlink počas veľkej ukrajinskej ofenzívy proti Rusku, odhalila investigatíva
Parkinson zrejme nezačína v mozgu. Vedci objavili prekvapivý orgán, kde sa choroba môže spustiť
Skupina Slovákov má nárok na týždeň voľna navyše. Mnohí o tom netušia, tieto podmienky musíš splniť
Slovensko pod náporom búrok: Supercely, vietor 85 km/h a krúpy. Výstrahy 2. stupňa platia pre tieto okresy
Zabudni na diétu a hladovanie. Jednoduchý trik od expertov pomáha predchádzať priberaniu a výkyvom energie
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Nemci môžu spasiť Európu. Prišli na geniálny spôsob, ako „vyťažiť“ nedostatkovú surovinu budúcnosti
- Najprekliatejší film histórie? Tragédia, pri ktorej zomreli dve deti a hercovi odťalo hlavu, šokuje dodnes
- Slováci sa zamilovali. Tieto pneumatiky sú absolútnym hitom, vodiči rozmýšľajú logicky
- Európa má konečne plán. Našla svoju tajnú zbraň, Nórsko a Grónsko nám pomôžu k sebestačnosti
- Nasadili vrták s extrémnym výkonom. Čína buduje najväčší tunel sveta, razí ho rekordnou rýchlosťou
-
- Slováci sa zamilovali. Tieto pneumatiky sú absolútnym hitom, vodiči rozmýšľajú logicky
- Európa má konečne plán. Našla svoju tajnú zbraň, Nórsko a Grónsko nám pomôžu k sebestačnosti
- Nasadili vrták s extrémnym výkonom. Čína buduje najväčší tunel sveta, razí ho rekordnou rýchlosťou
- Najprekliatejší film histórie? Tragédia, pri ktorej zomreli dve deti a hercovi odťalo hlavu, šokuje dodnes
- Staroveký sen alchymikov sa stane realitou v 21. storočí. Firma chce vyrábať zlato z neuveriteľného prvku
-
- Prekvapivé zistenia vedcov: Obľúbený nápoj Slovákov obsahuje neviditeľnú hrozbu, o ktorej sme doteraz netušili
- Rusko vyľakalo celý Západ. Multifunkčnou superzbraňou chce dobyť prekvapivú časť sveta
- Ohromne zbohatnú a spasia Európu. Blízko Slovenska našli obrovské ložisko ropy a plynu
- Elektrický Volkswagen prešiel 160 000 kilometrov. To, čo sa stalo s jeho batériou, prekvapilo odborníkov
- Európska únia opäť zaťala do živého. Chystá návrh, ktorý prinúti časť ľudí kupovať len elektromobily
Európska raketa, ktorá bude strážiť Zem, vyletela do kozmu. Jej misia je kľúčová pre budúcnosť planéty
Slovensko čaká solárny megaprojekt. Chcú postaviť obrovské elektrárne, majú dodať energiu tisícom domácností
Predaj elektromobilov vo svete prudko stúpol. Čína vedie elektrické preteky, Európa naberá dych
Zelenskyj oznámil prekvapivý plán. Ukrajina chce produkovať tieto zariadenia ako na bežiacom páse
Slováci stále platia zbytočné poplatky. Tento trik od banky ti ušetrí peniaze na dovolenke
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP