Naučnici otkrili novi oblik materije

02.03.2018 14:44

Naučnici su, kažu, 'umetanjem' atoma u drugi atom uspjeli da postignu potpuno novi (o njemu se do sada samo teoretisalo) oblik materije.

Postoje, uče nas i u školi, tri tj. četiri osnovna stanja materije ili agregatna stanja. To su čvrsto, tečno, gasovito i jonizovana plazma. Uz to postoje još tri, laički rečeno, egzotičnija stanja, a to su - kvark-gluon plazma, boze-ajnštajnov kondenzat (koji je važan za našu priču) te fermionski kondenzat.

Većina nas na dnevnoj bazi se ne zamara materijom koja ne spada u kategorije tečnog, čvrstog i gasovitog. Boze-Ajnštajnov kondenzat je stanje materije razrijeđenog bozonskog (bozoni su čestice kojima ne smeta da dijele isto fizičko stanje s drugim bozonima te imaju cjelobrojni spin, dok fermioni ne podnose dijeljenje te imaju polucjelobrojni spin) gasa ohlađenog na temperaturu najbližu moguću apsolutnoj nuli (−273.15 °C).

Na temperaturi milion 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. četvorodimenzionalnost, superkrutine, vremenski kristali itd.)

Naučnici s TU Wien iz Austrije, te sa Harvarda i Univerziteta Rice iz Teksasa kondenzat su napravili s atomima stroncijuma - vrlo reaktivnog hemijskog elementa.

"Prosječna udaljenost između elektrona i jezgra atoma može da iznosi nekoliko nanometara. To je više od hiljadu puta radijusa atoma vodonika", rekao je profesor Joakim Burgdefer sa Univerziteta u Beču.

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

Čak 170 atoma stroncijuma može se 'ugurati' unutar orbite spoljnog elektrona (iako njegova pozicija nikada nije posve sigurna). Prisutnost drugih atoma djeluje na elektron minimalnom silom što utiče na stvaranja krhke i slabe veze između 'raširenog' atoma i drugih atoma te stvara vrlo egzotično stanje materije - Rajdbergov polaron (elektron u posebnom stanju).

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

"Ove slabe veze unutar ove materije su nevjerovatan 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 Burgderfer, a nadovezao se i Tomas Kilijan sa Rice Univerziteta rekavši da se o "ovome ne uči na hemiji, to su novi mehanizmi koji se proučavaju tek proteklih pet godina".

 

 

(Express.hr)