Eveniment
Descoperirea supersolidității, o revoluție în știință
Descoperirea supersolidității, o revoluție în știință. O echipă de cercetare a reușit să observe pentru prima dată o caracteristică esențială într-un supersolid, confirmând astfel existența acestei stări extreme de agregare a materiei. Supersolidul combină proprietățile unui solid clasic cu cele ale unui superfluid, o stare teoretizată de fizicieni acum peste 50 de ani.
Descoperirea supersolidității, o revoluție în știință
În viața cotidiană, materia se regăsește în patru stări cunoscute: solidă, lichidă, gazoasă și plasmatică.
Citește și: FOTO Sorina Docuz-Stan, buzoianca foarte apropiată de Marcel Ciolacu, la Paris cu prietena care are contracte cu PSD. Un bărbat înalt, clăpăug și grizonant se ferește de poză
Totuși, cercetătorii sunt de mult timp fascinați de stările „exotice” ale materiei, care apar la temperaturi extrem de scăzute, aproape de zero absolut (-273,15°C), în medii cu energie ridicată sau sub influențe gravitaționale și de densitate extreme, așa cum întâlnim în găurile negre.
În aceste condiții, materia capătă proprietăți fizice distincte, iar supersolidul reprezintă una dintre cele mai fascinante dintre acestea, având în mod simultan o structură cristalină solidă și caracteristici de superfluid.
Superfluide și comportamentul lor unic
În timp ce fluidele obișnuite, cum ar fi lichidele și gazele, prezintă vâscozitate (rezistență la curgere), superfluidele sunt complet lipsite de aceasta.
Ele curg fără pierdere de energie și pot circula la nesfârșit într-un recipient fără să încetinească.
Supersolidul combină această proprietate a superfluidității cu structura cristalină a unui solid.
„Lipsa unei observații directe a uneia dintre proprietățile fundamentale ale superfluidității, curgerea fără rotație, era încă un element care ne lipsea”, a declarat Francesca Ferlaino, coordonatoarea studiului publicat recent în Nature.
Ea a explicat acest fenomen printr-o analogie simplă:
„Imaginați-vă o ceașcă de cafea. Dacă o agitați ușor cu lingura, cafeaua va forma un vortex, rotindu-se în jurul centrului său. Însă, dacă în locul cafelei ar fi un superfluid, acesta ar rămâne perfect nemișcat.”
Observarea vortexurilor cuantificate
Echipa de la Universitatea Innsbruck a reușit să producă și să observe pentru prima dată vortexuri cuantificate în cadrul unui supersolid.
Aceste mici vortexuri sunt echivalentele unor găuri minuscule în fluid, care se organizează în structuri regulate, amintind de găurile dintr-o bucată de brânză Gruyere.
Realizarea acestui experiment a fost complexă și a necesitat metode de precizie extremă.
Cercetătorii au folosit câmpuri magnetice pentru a induce rotația supersolidului fără a compromite fragila sa stare.
„Noua cercetare oferă o dovadă clară și directă asupra dublei naturi a stării supersolide”, a subliniat Francesca Ferlaino.
Implicații pentru studiul stelelor neutronice și alte fenomene extreme
Descoperirea are aplicații importante în studiul fenomenelor extreme din spațiu, inclusiv în înțelegerea comportamentului stelelor neutronice.
Acestea sunt astre extrem de dense, formate în urma colapsului unor stele masive.
Cercetătorii cred că „glitches”-urile (variațiile de viteză de rotație ale stelelor neutronice) sunt cauzate de superfluide captive în interiorul acestor corpuri cerești.
„Platforma noastră permite simularea acestor fenomene aici, pe Terra”, a explicat Thomas Bland, unul dintre cercetătorii implicați în studiu.
Această cercetare deschide noi posibilități pentru înțelegerea și reproducerea în laborator a unor fenomene naturale extrem de rare, întâlnite doar în condiții de gravitație și densitate extremă.
