Znanost
3226 prikaza

Nakon 50 godina: Otkrili 'ekscitonium', novi oblik materije

Eksciton
UCL Mathematical and Physical Sciences/CC BY 2.0
Šest godina trebalo im je da razviju instrument, da bi, čim su ga uključili, shvatili kod vraga izvode elektroni

Znanstvenici su identificirali novi oblik materije o čijem se postojanju prvi put teoretiziralo još prije 50 godina. Tvar koju su znanstvenici dokazali poznata je kao "ekscitonium". Tvore je ekscitoni, neobične kvazičestice sačinjene od po jednog oslobođenog elektrona i jedne elektronske šupljine koja je ostala u materijalu. Fizičari su ekscitonium pokušavali dokazati još otkako je u 60-ima njeno postojanje predvidio teorijski fizičar s Harvarda Bert Halperin.

"Ovaj rezultat od kozmičkog je značaja", kazao je za Independent Peter Abbamonte, fizičar sa Sveučilišta Illinois koji je predvodio istraživanje objavljeno u Scienceu. "Ako je naše razumijevanje kvantne mehanike ispravno, ekscitonium mora postojati", kazao je. "S njim je pomalo kao s Higgsovim bozonom. Otkriće neće dovesti do boljeg tostera, ali će dokaz za postoji biti od kritične važnosti za provjeru fizičkih zakona kakve poznajemo danas."

Sheldon Cooper i Stephen Hawking Genij i fenomen Znanost Briljantan i nesalomljiv, S. Hawking danas slavi 75. rođendan

Trenutku u laboratoriju kad su istraživači dokazali ono što su naumili, prisustvovala je studentica Mindy Rak. "Stajali smo ispred panoa u laboratoriju kada mi je suradnik Anshul Kogar objasnio da smo upravo izmjerili nešto što još nitko nikada nije vidio: mekani plazmon." Riječ je o kvazičestici koja predstavlja prethodnika kondenzaciji ekscitona. A kad se govori o kondenzaciji ekscitona, onda se govori i o ekscitoniumu, o stanju materije o kojem se godinama raspravljalo kakvo bi doista moglo biti.

Prema jednim tumačenjima predviđalo se da bi mogla biti riječ o "superfluidu", tvari koja je sposobna teći bez ikakvog trenja. Ili da bi mogla biti riječ o izolatoru. "Od 70-ih mnogi su eksperimentalisti objavili naznake o postojanju ekscitoniuma, ali nikada nije bila riječ i o dokazima", kazao je Abbamonte. Oni njegovi kolege danas smatraju da je najsrodniji oblik materije ovome što su oni sada otkrili supervodič, metal koji provodi elektricitet bez otpora.

No, još uvijek nisu sasvim sigurni u svojstva onoga što su dokazali. Istraživači su imali i nešto sreće. Koristili su novu metodu M-EELS još uvijek je tek testirajući, kad im se dogodilo da su odmah iz prve dobili glavni zgoditak. Otkriće je izrazito zanimljivo za odgonetanje tajni kvantne mehanike, no njena praktična primjena u tehnologiji još uvijek je nepoznata.

Teorija Velikog praska, zafrkavanje s laserima Subatomski sat Znanost Big Bang: Izvedeno najpreciznije mjerenje u povijesti

Time se Abbamonte ne zamara. "Trebalo nam je šest godina da razvijemo instrument kojim ćemo to uopće detektirati", kazao je. I dodao: "Možda je razlog za biti uzbuđen zbog ovoga to da u modernom svijetu dezinformacija koje se šire poput šumskih požara, još uvijek postoji prostor za dio čovječanstva koji želi pažljivo razmišljati, strpljivo raditi na teškim problemima i nastojati doprijeti do dubokog razumijevanja našeg svijeta."

Komentiraj, znaš da želiš!

Za komentiranje je potrebno prijaviti se. Nemaš korisnički račun? Registracija je brza i jednostavna, registriraj se i uključi se u raspravu.