فیزیکدانان اولین ابر جامد دوبعدی در تاریخ را ایجاد کرده اند - فاز عجیبی از ماده که همزمان به صورت جامد و مایع رفتار می کند.
اجسام فوق جامد موادی هستند که اتمهای آنها در یک ساختار کریستالی تناوبی منظم سازماندهی شده اند، اما در عین حال قادرند برای همیشه بدون از دست دادن انرژی جنبشی جریان داشته باشند. علیرغم خواص جالب آنها، که در نگاه اول بسیاری از قوانین شناخته شده را نقض می کند، فیزیکدانان مدت ها پیش آنها را به صورت نظری پیش بینی کردند - آنها برای اولین بار در سال 1957 به عنوان فرضیات در کار فیزیکدان یوجین گراس ظاهر شدند.
اکنون با استفاده از لیزرها و گازهای فوق سرد، فیزیکدانان در نهایت یک ابر جامد را به ساختاری دو بعدی تبدیل کرده‌اند که به دانشمندان این امکان را می‌دهد تا فیزیک عمیق‌تر پشت خواص مرموز فاز عجیب ماده را کشف کنند. جالب توجه خاص برای محققان این است که اجسام فوق جامد دو بعدی آنها چگونه در یک دایره می چرخند، همراه با گرداب های کوچکی که در داخل آنها ظاهر می شوند. برهمکنش مغناطیسی باعث می شود اتم ها در قطره خود سازماندهی شوند و خود را به ترتیب منظمی مرتب کنند. این پیکربندی منحصربه‌فرد به شما امکان می‌دهد با وجود وجود ابرسیال، جلوه‌هایی مانند جریان بدون اصطکاک ایجاد کنید.
این درها را به روی برخی از اثرات کوانتومی واقعاً عجیب باز می کند. یکی از قوانین کلیدی رفتار کوانتومی، اصل عدم قطعیت هایزنبرگ، بیان می کند که شناخت موقعیت یک ذره و تکانه آن با دقت مطلق غیرممکن است. با این حال، اکنون که اتم های میعانات بوز-اینشتین دیگر حرکت نمی کنند، کل تکانه آنها مشخص است. این باعث می شود که موقعیت اتم ها آنقدر نامشخص شود که مکان هایی که آنها می توانند اشغال کنند از نظر مساحت بزرگتر از فضای بین خود اتم ها می شود.
اکنون فیزیکدانان می خواهند از سیستم فوق جامد دوبعدی خود برای مطالعه تمام ویژگی هایی که از حضور این بعد اضافی ناشی می شود استفاده کنند. برای مثال، آنها قصد دارند گرداب هایی را که به وجود می آیند و بین قطرات آرایه گیر می کنند، مطالعه کنند، به خصوص که این گرداب های اتم های در حال چرخش، حداقل از نظر تئوری، می توانند بی پایان مارپیچ شوند.
همچنین محققان را یک گام به اجسام سه بعدی و فوق سخت پیش بینی شده توسط نظریه های اولیه مانند نظریه گراس و حتی به ویژگی های "بیگانه" بیشتری که ممکن است داشته باشند نزدیک می کند.
همچنین بخوانید:
- کشف MTI ممکن است دانش جدیدی در مورد پادماده در جهان ارائه دهد
- سرن: ذرات زیراتمی از ماده به پادماده تبدیل می شوند