Vedci vytvorili miliardkrát chladnejšiu hmotu ako čokoľvek vo vesmíre. Otvára portál nového kvantového sveta
Japonským a americkým vedcom sa v jedinečnej spolupráci podarilo zachladiť elementárne častice, známe ako fermióny, na teplotu až 3 000 000 000-krát nižšiu, ako je teplota medzihviezdneho priestoru, informuje portál ScienceDaily. Tieto extrémne chladné častice následne použili, aby otvorili bránu pre výskum nového priestoru kvantového magnetizmu.
Zabránili piatemu skupenstvu
V experimente vedci použili atómy, z ktorých použili fermióny. Tieto elementárne častice zabránili tomu, aby z hmoty pri extrémne nízkej teplote vznikol Boseho-Einsteinov kondenzát, ktorý je považovaný za piate skupenstvo hmoty s veľmi špecifickými vlastnosťami, dodáva IFLScience. Boseho-Einsteinov kondenzát vzniká, keď je plyn tvorený bozónmi zachladení na teplotu blížiacu sa k absolútnej nule, teda 273,15 °C.
Fermióny po zachladení prejavujú vlastnosti, ktoré zatiaľ ľudstvo nezvláda simulovať ani pomocou tých najvýkonnejších počítačov. V rámci experimentu vedci usporiadali extrémne chladné fermióny do mriežky, ktorá im pomohla skúmať kolektívny pohyb elektrónov cez tento materiál.
„Ak práve teraz nevykonáva takéto experimenty aj mimozemská civilizácia, vždy keď je tento experiment v prevádzke, vytvára tie najchladnejšie fermióny vo vesmíre,“ vysvetľuje Kaden Hazzard, spoluautor novej štúdie zverejnenej v žurnále Nature Physics. V laboratóriu celkovo zachladili naraz až 300 000 atómov yterbia.
Šialené vlastnosti kvantových plynov
Kvantová fyzika neustále odhaľuje nevídané vlastnosti a jednou z nich je aj schopnosť zvuku šíriť sa v kvantovom plyne dvomi rôznymi rýchlosťami. Výskum potvrdzuje teoretický model starý takmer 80 rokov.
Jedná sa o Landauov dvojtekutinový model a podľa vedcov sa zdá, že v prípade kvantových plynov platia podobné pravidlá. V rámci experimentu ochladili plyn pozostávajúci z atómov draslíka na teplotu len jednej milióntiny stupňa nad absolútnou nulou vo vákuovej komore.
Čiastočne tak vznikol Boseho-Einsteinov kondenzát, v ktorom majú atómy extrémne nízku energiu a takmer sa nehýbu. Interakcie medzi nimi vedci umelo navýšili a premenili tak zhluk atómov na niečo, čo viac pripomína tekutinu.
Špeciálne skupiny
Vedci tiež vysvetľujú, že je symetria týchto modelov označovaná ako „špeciálna jednotná skupina“, skrátene SU. Tá závisí od spinu konkrétnych častíc a v prípade použitého yterbia dosahuje číslo 6, teda SU(6). Aj keď pomocou najšpičkovejšej výpočtovej techniky nedokážeme vypočítať správanie sa ani len 12 takýchto častíc, v experimente ich vytvorili až 300 000.
Jedná sa o vôbec prvé pozorovanie častíc v Hubbardovom modeli SU(6), pričom vedci dodávajú, že ich chcú zachladiť ešte viac. Cieľom je totiž navodiť stav, vďaka ktorému môžu vzniknúť ešte exotickejšie štádiá hmoty.
„Jednou zo zaujímavostí týchto exotických skupenstiev je, že častice nie sú usporiadané v očividnej mriežke, ale napriek tomu nie sú náhodné. Nachádzajú sa tu súvislosti, ale ak sa pozriete na dva atómy a spýtate sa, či sú prepojené, neuvidíte to. Sú oveľa nenápadnejšie a nestačí pozrieť sa len na dva, tri a dokonca ani sto atómov. Je nutné pozrieť sa na celý systém,“ dodáva Hazzard.
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
Potrebuje len cukor a vitamíny: Vedci vytvorili batériu, ktorá funguje ako ľudské telo
K Zemi sa vráti až o 1150 rokov. Slováci uvidia na oblohe vzácnu kométu, vieme presný čas
Vedci v Černobyle našli bizarné psy. Prešli extrémnou evolúciou a v DNA majú vec, ktorá tam nemá čo robiť
Vedci objavili skryté bohatstvo pod povrchom Zeme. Leží tam 6 triliónov ton čistej energie
So Zemou sa niečo deje. Vedci sledujú záhadnú anomáliu, ktorá sa neprestáva rozširovať
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Jeff Bezos o budúcnosti ľudstva: Prichádza éra bohatstva a slobody, do roku 2045 budú vo vesmíre žiť milióny ľudí
Rodina Patrika Tkáča ovláda majetok za 7 miliárd eur: „Dáta budú dôležitejšie ako peniaze. AI nám má dať čas a ten znamená slobodu“
Igor Matovič: „Oddnes si ideme vlastnou cestou. Pán Šimečka, vidíme sa po voľbách“
Bitcoin padá, odborník varuje: „Čaká nás finančný hurikán kategórie 5“
Slováci zalievajú čaj zle. Expertka odhalila 5 najčastejších chýb, jedna zvyšuje riziko rakoviny pažeráka
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Veľká automobilka urobí zo Slovenska elektrickú veľmoc. Bude vyrábať lacné elektromobily pre celú Európu
- Väčšina Slovákov o nej ani netuší. Ak porušíš túto povinnosť, hrozí ti pokuta 1200 €
- Posledný argument odporcov skončil. Najväčší mýtus o elektromobiloch bol jedno veľké klamsto
- Netflix môže závidieť. Z neznámeho seriálu je nový globálny hit
- Nadšené ohlasy nestačili. Najlepší film 2025 sa mení na fiasko roka
-
- Veľká automobilka urobí zo Slovenska elektrickú veľmoc. Bude vyrábať lacné elektromobily pre celú Európu
- Väčšina Slovákov o nej ani netuší. Ak porušíš túto povinnosť, hrozí ti pokuta 1200 €
- Z prehliadaného paliva urobia „novú ropu“. Arabi budujú svätý grál čistej energie za 270 miliárd dolárov
- Ľuďom potečie rovno domov. Slovensko konečne začne využívať progresívnu energiu budúcnosti
- Nadšené ohlasy nestačili. Najlepší film 2025 sa mení na fiasko roka
-
- Africký štát blízko Európy sa pripravuje na vojnu. Do zbraní nalejú miliardy, analytici sa chytajú za hlavy
- Vodičov pobúrili nové kontroverzné radary. Rýchlosť ti už nezmeria polícia, ale sused s mobilom
- 1200 metrov pod pyramídami objavili 38 000 rokov staré mesto, z ktorého vedcom padla sánka
- Šéf Lamborghini odpísal elektromobily jednou vetou. Radšej urobia kompromis v obľúbenom pohone
- Ľudia sa nevedia dočkať. Známa akčná séria po 12 rokoch chystá veľký návrat
Rusko a Čína ostali ticho pozerať. USA pošlú do vesmíru „lietadlovú loď“ s jasným cieľom
Rozdajú tisíce eur pre bežných ľudí. Európska krajina chce spustiť štedré dotácie pre elektromobily
Čaká Slovákov lacnejšie tankovanie? Máme dobrú aj zlú správu, ceny palív sa budú opäť meniť
Dohoda je na spadnutie a môže zmeniť vojnu. Toto sú nové zbrane, ktoré chce Ukrajina použiť proti Rusom
Po ruských dronoch prichádza tvrdá odpoveď. Británia predlžuje svoju misiu nad Poľskom
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP