V júni 2017 fyzici propagovali výrobu „tekutého svetla“pri izbovej teplote, čím sa táto zvláštna forma hmoty stala dostupnejšou ako kedykoľvek predtým.
Takáto látka je jednak superfluidnou látkou s nulovým trením a viskozitou, ako aj typom Bose-Einsteinovho kondenzátu, niekedy označovaného ako piaty stav hmoty, ktorý umožňuje skutočnému toku svetla okolo predmetov a rohov.
Bežné svetlo sa správa ako vlna a niekedy ako častice, ktoré sa stále pohybujú po priamke. Preto nevidíme, čo je za rohmi alebo predmetmi. Ale v extrémnych podmienkach sa svetlo dokáže správať ako tekutina a tečie okolo predmetov.
Kondenzáty Bose-Einstein sú pre fyzikov zaujímavé, pretože v tomto stave pravidlá prechádzajú z klasickej na kvantovú fyziku a hmota začína získavať viac vlastností podobných vlnám. Tvoria sa pri teplotách blízkych absolútnej nule a existujú iba zlomok sekundy.
V novej štúdii však vedci uviedli vytvorenie kondenzátu Bose-Einstein pri izbovej teplote pomocou kombinácie svetla a hmoty typu Frankenstein.
Tok Polaritonu naráža na prekážku v nesuperfluidných (horných) a superfluidných (dolných) stavoch / Polytechnike Montreal.
„Mimoriadne pozorovanie v našej práci je, že sme dokázali, ako sa môže superfluidita vyskytovať aj pri izbovej teplote za okolitých podmienok pomocou častíc svetla a hmoty - polaritónov,“hovorí vedecký výskumník Daniel Sanvitto z CNR NANOTEC, taliansky nanotechnologický inštitút.
Vytvorenie polaritónov si vyžadovalo vážne vybavenie a nanomateriál. Vedci položili vrstvu 130 nanometrov organických molekúl medzi dve ultrareflexné zrkadlá a zasiahli ju laserovým pulzom 35 femtosekúnd (jedna femtosekunda je štvornásobok sekundy).
Propagačné video:
„Týmto spôsobom môžeme kombinovať vlastnosti fotónov, ako je ich svetelne účinná hmota a vysoká rýchlosť, so silnými interakciami spôsobenými protónmi vo vnútri molekúl,“hovorí Stephen Kena-Cohen z Ecole Polytechnique de Montreal.
Výsledná „super tekutina“mala dosť neobvyklé vlastnosti. Za štandardných podmienok tekutina vytvára počas toku vlnky a víry. Avšak v prípade superfluidu sú veci iné. Ako je znázornené na obrázku vyššie, tok polaritónov je zvyčajne narušený ako vlny, ale nie v superfluidoch:
„Pri superfluidoch táto turbulencia nie je potlačená okolo prekážok, čo umožňuje pokračovanie toku bez zmeny,“vysvetľuje Kena-Cohen.
Vedci tvrdia, že výsledky otvárajú nové možnosti nielen pre kvantovú hydrodynamiku, ale aj pre zariadenia na polariton pri izbovej teplote pre budúce technológie, ako je výroba supravodivých materiálov pre solárne panely a lasery.
Vladimir Mirny