Shkencëtarët kanë arritur për herë të parë ta bëjnë dritën të sillet si një “supersolid”—një zhvillim që mund të përmirësojë kuptimin tonë mbi këtë fazë ekzotike të materies.
Një supersolid ka një strukturë të rregullt si një solid, por gjithashtu mund të rrjedhë pa fërkim si një superfluid. Deri më tani, supersolidët janë prodhuar vetëm në të ashtuquajturat “kondensate Bose–Einstein”—të cilat formohen kur një gaz atomesh ftohet afër temperaturës absolute zero.
“Kjo është vetëm fillimi i të kuptuarit të supersoliditetit,” thanë fizikantët italianë Antonio Gianfate nga CNR Nanotec dhe Davide Nigro nga Universiteti i Pavias në një përmbledhje kërkimore. Në jetën e përditshme, ne hasim kryesisht tri faza të dallueshme të materies—të ngurtë, të lëngët dhe gaz. (Megjithëse mund të hasni plazmën në formën e dritave fluoreshente.) “Në temperatura afër zeros absolute, natyra kuantike e atomeve bëhet e dukshme dhe shfaqen faza ekzotike të materies,” shpjeguan studiuesit. Këto faza ekzotike përfshijnë supersolidët, të cilët u parashikuan për herë të parë në vitet 1960, por u demonstruan eksperimentalisht vetëm në vitin 2017 nga studiuesit e Institutit të Teknologjisë në Masaçusets (MIT) dhe ETH Zurich në Zvicër. Shkenca e përfshirë është jashtëzakonisht e avancuar. “Ne vendosëm të hetojmë nëse këto kushte mund të arrihen në një platformë gjysmëpërçuese fotonike (ku fotonet përçohen në një mënyrë të ngjashme me elektronet), për të bërë që fotonet të sillen si një supersolid,” shtuan studiuesit.
Lexo edhe:A do të hanit një biftek të printuar në 3D?
Për të krijuar supersolidin e tyre fotonik, studiuesit drejtojnë dritë lazer në një platformë të veçantë gjysmëpërçuese të bërë nga arsenid alumini dhe galiumi, ku fotonet përçohen si elektronet në metal. Sistemi lejon që fotonet e dritës të zënë një nga tri gjendje kuantike, të cilat kanë të njëjtën energji, por numra valore të ndryshëm. Në fillim të eksperimentit, disa fotone në platformë janë kryesisht të paorganizuara, por kur arrijnë një prag të caktuar, ato formojnë një kondensat të vetëm.
Gianfate dhe Nigro e shpjegojnë këtë duke e krahasuar me uljen në një auditor:
“Imagjinoni që jeni në një teatër të mbushur me njerëz ku të gjitha vendet janë të zëna, përveç tre të parave në rreshtin e parë: një në mes dhe dy të tjerat në skajet e kundërta të rreshtit. Vendi në mes ka pamjen më të mirë, ndaj të gjithë duan të ulen atje, por vetëm një person mund të zërë atë vend. Në një teatër kuantik, ku shkojnë grimcat bosonike (grimca me spin të plotë), të gjithë mund të ulen në vendin qendror, duke formuar atë që quhet kondensat Bose–Einstein—një gjendje superfluide ku një pjesë e madhe e grimcave zënë njëkohësisht gjendjen kuantike me energjinë më të ulët.” Kur numri total i fotoneve rritet më tej, çiftet e fotoneve largohen nga “vendi qendror” dhe kalojnë në gjendjet ngjitur (dy vendet e tjera) për të ulur energjinë e sistemit. “Këto fotone formojnë kondensate satelitore që kanë numra valore të kundërt, por energji të njëjtë (janë izoenergjetike),” shpjeguan studiuesit. Në këtë mënyrë, përfunduan ata, “gjendja e supersolidit shfaqet dhe ndodh një modulim hapësinor në dendësinë e fotoneve në sistem, i cili është karakteristikë e gjendjes supersolide.”
Që nga viti 2015 nxisim shpirtin sipërmarrës, inovacionin dhe rritjen personale duke ndikuar në zhvillimin e një mjedisi motivues dhe pozitiv tek lexuesit tanë. Mbështetja juaj na ndihmon ta vazhdojmë këtë mision.
Na Suporto
