Πιθανόν να γνωρίζετε τις οικείες καταστάσεις της ύλης που συναντάμε στην καθημερινή μας ζωή, όπως τα στερεά, τα υγρά και τα αέρια. Ωστόσο, κάτω από πιο εξωτικές και ακραίες συνθήκες, επιστήμονες τόσο από τις Ηνωμένες Πολιτείες όσο και από την Κίνα εντόπισαν πρόσφατα μια νέα κατάσταση – τη χειρόμορφη κατάσταση bose-liquid.
Αυτή η νεοανακαλυφθείσα διάταξη σωματιδίων, όπως και άλλες καταστάσεις της ύλης, προσφέρει πληροφορίες για την περίπλοκη δομή και τους μηχανισμούς του Σύμπαντος, ιδιαίτερα στην υπερμικρή κβαντική κλίμακα.
Οι καταστάσεις της ύλης οριοθετούν τον τρόπο με τον οποίο τα σωματίδια αλληλεπιδρούν, δημιουργώντας ποικίλες δομές και συμπεριφορές. Το κλείδωμα των ατόμων στη θέση τους έχει ως αποτέλεσμα ένα στερεό, ενώ το να τα αφήνουμε να ρέουν δημιουργεί ένα υγρό ή αέριο. Η αναγκαστική απομάκρυνση φορτισμένων συμπράξεων οδηγεί σε πλάσμα.
Η χειρόμορφη κατάσταση bose-liquid αποκαλύφθηκε σε ένα αποτυχημένο κβαντικό σύστημα, όπου οι ενσωματωμένοι περιορισμοί εμποδίζουν τα σωματίδια να αλληλεπιδράσουν συμβατικά.
Η πειραματική διάταξη περιελάμβανε μια ημιαγώγιμη συσκευή με δύο στρώματα: ένα ανώτερο στρώμα πλούσιο σε ηλεκτρόνια και ένα κατώτερο στρώμα με ανεπαρκείς διαθέσιμες οπές για όλα τα ηλεκτρόνια. Παρά τις προκλήσεις της παρατήρησης τέτοιων συστημάτων, η ομάδα χρησιμοποίησε ένα εξαιρετικά ισχυρό μαγνητικό πεδίο για να μετρήσει την κίνηση των ηλεκτρονίων, παρέχοντας τις πρώτες αποδείξεις της χειρόμορφης κατάστασης bose-liquid.
Αυτή η νέα κατάσταση εμφανίζει ενδιαφέρουσες ιδιότητες, όπως το πάγωμα των ηλεκτρονίων σε ένα προβλέψιμο μοτίβο και σταθερή κατεύθυνση σπιν στο απόλυτο μηδέν, ανθεκτικά στην παρεμβολή από άλλα σωματίδια ή μαγνητικά πεδία. Αυτή η σταθερότητα θα μπορούσε να βρει εφαρμογές σε ψηφιακά συστήματα αποθήκευσης κβαντικού επιπέδου.
Όπως σημείωσε ο θεωρητικός φυσικός συμπυκνωμένης ύλης Tigran Sedrakyan από το Πανεπιστήμιο Amherst της Μασαχουσέτης, αυτές οι ανακαλύψεις στα όρια των κβαντικών καταστάσεων της ύλης μας φέρνουν πιο κοντά σε μια ολοκληρωμένη κατανόηση του κόσμου μας, αποκαλύπτοντας φαινόμενα πολύ πιο άγρια από τις τρεις κλασικές καταστάσεις ύλης που συναντάμε στην καθημερινή ζωή.
Πηγή: techmaniacs.gr
