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
Historický okamih pre vedu. Vo vesmíre sme vytvorili prvé umelé zatmenie Slnka, môže za to Európa
Japonci zachránili planétu. Našli 450°C riešenie na plastový odpad, premenia ho na neuveriteľnú vec
2600 metrov pod morom ležal 500-ročný poklad. Vedci neverili vlastným očiam, čo skrýval
Objavili sme prekvapivý cyklus. Medzi Zemou a Marsom sa deje niečo mimoriadne zvláštne
Prežil by si tam aspoň 60 sekúnd? Vedec z Harvardu exkluzívne o exoplanétach a živote mimo Zeme
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Nové ohnisko nebezpečného ochorenia na Slovensku: V Česku už zabíjalo
Slováci ju podceňujú, vo svete patrí k pilierom dlhovekosti. Nenápadná „superpotravina“ chráni pred chorobami
Dráčik zatvára svoje predajne. Hlavné mesto prišlo o dve prevádzky v obľúbených lokalitách
80 % Slovákov nepozná odpoveď na 4. otázku. Otestuj sa, či zvládneš matematický kvíz bez kalkulačky
Jaroslav prehral boj s rakovinou, rodine ostal 5-miliónový dlh. Platia za systém, ktorý zlyhal
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Neverili vlastným očiam: V hlbokom vesmíre objavili objekt, ktorý až podozrivo pripomína známy symbol
- Japonci zachránili planétu. Našli 450°C riešenie na plastový odpad, premenia ho na neuveriteľnú vec
- Najlepšie hodnotený film roka valcuje slovenské kiná. Naznačuje filmovú revolúciu
- Chceli ju vypnúť, tak ich oklamala. Umelá inteligencia vydesila expertov, začala sa správať ako človek
- 2600 metrov pod morom ležal 500-ročný poklad. Vedci neverili vlastným očiam, čo skrýval
-
- Najlepšie hodnotený film roka valcuje slovenské kiná. Naznačuje filmovú revolúciu
- Neverili vlastným očiam: V hlbokom vesmíre objavili objekt, ktorý až podozrivo pripomína známy symbol
- 2600 metrov pod morom ležal 500-ročný poklad. Vedci neverili vlastným očiam, čo skrýval
- Najlepší vojnový film posledných rokov dorazil konečne online. Pozrieť si ho môžeš zadarmo
- Z Antarktídy prichádzajú signály, ktoré popierajú fyziku. Vedci sú zmätení, chystajú detektor
-
- Na nabíjanie zabudni. Na svete je prvý elektromobil s nekonečným dojazdom (+video)
- Vedcom rovno padla sánka. Objavili zabudnuté mesto, v ktorom 250 rokov nikto nebol
- Najlepší vojnový film posledných rokov dorazil konečne online. Pozrieť si ho môžeš zadarmo
- Ani elektrina, ani benzín. Dve obrovské automobilky sa spojili a odhalili pohon budúcnosti
- Z Antarktídy prichádzajú signály, ktoré popierajú fyziku. Vedci sú zmätení, chystajú detektor
Energetická jednota sa rúca. Slovensko a Maďarsko sú proti embargu na ruský plyn
Ružomberok investuje do e-mobility. Dostal 180-tisíc eur na výstavbu nabíjacích staníc
Vláda sľubuje lacné energie. Ceny energií pre domácnosti nezvýšime ani v roku 2026
IEA očakáva vrchol dopytu po rope v roku 2029. Čína sa blíži k stagnácii
Kauza bitcoinov stále pokračuje. Ministerka spravodlivosti spochybnila rozhodnutie súdu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Nové ohnisko nebezpečného ochorenia na Slovensku: V Česku už zabíjalo
Slováci ju podceňujú, vo svete patrí k pilierom dlhovekosti. Nenápadná „superpotravina“ chráni pred chorobami
Dráčik zatvára svoje predajne. Hlavné mesto prišlo o dve prevádzky v obľúbených lokalitách
80 % Slovákov nepozná odpoveď na 4. otázku. Otestuj sa, či zvládneš matematický kvíz bez kalkulačky
Jaroslav prehral boj s rakovinou, rodine ostal 5-miliónový dlh. Platia za systém, ktorý zlyhal
Copyright© 2025 by Startitup, s. r. o. Všetky práva vyhradené