Uzyskano szósty stan skupienia
20:56
Sun, 1 February 2004
Kondensat fermionów to nowy stan skupienia materii, odkryty przez amerykańskich fizyków. Jego zbadanie być może pozwoli na lepsze zrozumienie zjawiska nadprzewodnictwa - informuje "Nature".
Dotąd znano pięć form materii: ciała stałe, ciecze, gazy, plazmę (gaz zjonizowany, na przykład w błyskawicy) oraz kondensat Bosego- Einsteina. Kondensat fermionów powstaje podczas schładzania atomów potasu.
Naukowcy z Uniwersytetu Kolorado, którzy uzyskali kondensat, mówią, że ich odkrycie może doprowadzić do opracowania nadprzewodników działających w temperaturze pokojowej - takie materiały znalazłyby zastosowanie w budowie komputerów, urządzeń medycznych, a nawet transporcie (na przykład pociągi na poduszce magnetycznej). Na razie "najcieplejsze" nadprzewodniki wymagają temperatury minus 135 stopni Celsjusza.
"To przełom. Wszyscy w naszej branży pracowali nad tym od trzech lat" - skomentował Charles Adams, fizyk z University of Durham w Wielkiej Brytanii.
Nowa substancja jest typem kondensatu Bosego-Einsteina (BEC), formy materii, w której wszystkie atomy są identyczne i zachowują się tak, jakby stanowiły jeden, duży "superatom". Choć BEC przewidział Einstein już w 1924 r., to pierwszy raz udało się go uzyskać z atomów rubidu dopiero w 1995 r. Osiągnięcie to uhonorowano Nagrodą Nobla.
Zespół Deborah Jin z Uniwersytetu Kolorado w Boulder uzyskał kondensat atomów potasu. Atomy te należą do kategorii fermionów, zwykle występujących pojedynczo. Dlatego uzyskanie ich kondensatu jest tak znaczącym osiągnięciem.
Jin i jej współpracownicy uzyskali kondensat chłodząc chmurę utworzoną przez około pół miliona atomów potasu do 50 miliardowych stopnia powyżej zera absolutnego (najniższej możliwej temperatury). Atomy były utrzymywane przez pole magnetyczne. Ich zachowanie w tych warunkach przypomina zachowanie elektronów w nadprzewodniku, czyli przewodniku pozbawionym oporu elektrycznego. "To najbardziej czysty stan kwantowy, jaki sobie można wyobrazić" - twierdzi jeden z naukowców.
W ekstremalnie niskich temperaturach, nieco powyżej zera bezwzględnego, ruch atomów spowalnia się coraz bardziej - aż tracą one niemal całą energię. Jeśli je wtedy skondensować, ich zachowanie staje się tak jednorodne, że nie da się ich odróżnić. Niektórzy porównują zjawisko do zachowania stada owiec ("owczy pęd").
Gdy temperatura się podnosi, atomy zachowują się bardziej różnorodnie: jedne są szybkie, inne niemal się nie ruszają.
PAP, MFi
Skomentuj
Aby zamieścić komentarz, proszę włączyć JavaScript - niestety roboty spamujące dają mi niezmiernie popalić.
Komentarze czytelników
Nie ma jeszcze żadnych komentarzy.
