Znanost
4490 prikaza

Veliko otkriće: Znanstvenici otkrili novu vrstu materije

Rydberg polaron
TU Wien
U Bose-Einsteinovom kondenzatu uspjeli su 'rastegnuti' elektronski omotač te prazni prostor tog atoma 'napuniti' drugim atomima

Znanstvenici su, kažu, 'umetanjem' atoma u drugi atom uspjeli postići potpuno nov (o njemu se do sada samo teoretiziralo) oblik materije. Postoje, uče nas i u školi, tri tj. četiri osnovna stanja materije ili agregatna stanja. To su krutina, tekućin, plin te ionizirana plazma. Uz to postoje još tri, laički rečeno, egzotičnija stanja, a to su - kvark-gluon plazma, bose-eisteinov kondenzat (koji je važan za našu priču) te fermionski kondenzat. Većina se nas na dnevnoj bazi ne zamara materijom koja ne spada u kategorije tekućeg, krutog i plinovitog.

Bose-Einstenov kondenzat je stanje tvari razrijeđenog bozonskog (bozoni su čestice kojima ne smeta dijeliti isto fizičko stanje s drugim bozonima te imaju cjelobrojni spin, dok fermioni ne podnose dijeljenje te imaju polucjelobrojni spin) plina ohlađenog na temperaturu najbližu moguću apsolutnoj nuli (−273.15 °C). Na temperaturi milijun puta hladnijoj od svemira jasnije se vide fundamentalni zakoni prirode i fizikalnog svijeta.

Ultra niske temperature uspore atom gotovo do mirovanja, i time se 'istaknu' neke važne, i neobične, fizikalne karakteristike (kao npr. četverodimenzionalnost, superkrutine, vremenski kristali itd.) 

Znanstvenici s TU Wien iz Austrije, te sa Harvarda i Sveučilišta Rice iz Teksasa kondenzat su napravili s atomima stroncija - vrlo reaktivnog kemijskog elementa.

- Prosječna razdaljina između elektrona i jezgre atoma može iznositi nekoliko nanometara - to je više od tisuću puta radijusa atoma vodika - rekao je profesor Joachim Burgdörfer sa sveučilišta u Beču.

Laički rečeno njihova je ideja bila 'ubaciti' atom u prazni prostor drugog atoma, a sve to unutar kondenzata. Kako bi to postigli laserom transferiraju energiju jednom od atoma što njegov elektron 'izbaci' u puno širu orbitu i pretvara taj atom u tzv. Rydberg atom. 

Čak 170 atoma stroncija može se 'ugurati' unutar orbite vanjskog elektrona (iako njegova pozicija nikada nije posve sigurna). Prisutnost drugih atoma djeluje na elektron minimalnom silom što pak utječe na stvaranja krhke i slabe veze između 'raširenog' atoma i drugih atoma te svara vrlo egzotično stanje tvari - Rydbergov polaron (elektron u posebnome stanju).

Naravno sve se ovo može detektirati samo pri ovim radikalno niskim temperaturama kondenzata, ali je prvi puta da su primjećeni polaroni ove vrste - do sada su zabilježeni samo Rydberg molekule, u kojima udaljeni elektroni vežu atom uz neki drugi atom.

- Ove slabe veze unutar ove materije su nevjerojatan potencijal za istraživanje i samog kondenzata te načina na koji se atomi u njemu ponašaju, kao i novih (pod)vrsta materije unutar subatomske fizike - rekao je Burgdörfer, a nadovezao se i Thomas Killian sa Rice Sveučilišta rekavši da se o "ovome ne uči na kemiji, to su novi mehanizmi koji se proučavaju tek proteklih pet godina".

  • Visibaba 07:14 02.Ožujak 2018.

    Ne postoji temperatura "milijun puta hladnija od svemira". Fizikalno je nemoguće da temperatura bude niža od apsolutne nule.

  • jluci82 22:31 01.Ožujak 2018.

    a praktična primjena otkrića je...?