Eksperyment wiedeńskich fizyków kwestionuje ustalone prawa
Zespół naukowców z Atominstitutu na Politechnice Wiedeńskiej dokonał przełomowego odkrycia, które może zmienić nasze rozumienie podstawowych zasad fizyki. W opublikowanych właśnie wynikach eksperymentu badacze opisują stworzenie szczególnego układu atomowego, w którym obserwuje się przepływ energii i masy bez jakiejkolwiek straty – zjawisko dotąd uważane za niemożliwe w praktyce.
Gaz łamiący zasady termodynamiki
W przeciwieństwie do wszystkich znanych układów fizycznych, gdzie tarcie i opór są nieuniknione, stworzony przez wiedeńskich fizyków gaz kwantowy zachowuje się w sposób zdający się zaprzeczać drugiej zasadzie termodynamiki. Eksperyment pokazuje, że w określonych warunkach kwantowych możliwe jest osiągnięcie stanu, w którym energia nie rozprasza się w postaci ciepła – wyjaśnia główny autor badania.
„To, co zaobserwowaliśmy, przypomina idealny przewodnik, ale dla masy i energii jednocześnie. W naszym układzie niezliczone zderzenia między atomami nie prowadzą do rozproszenia energii, jak to ma miejsce we wszystkich znanych nam systemach”
Techniczne aspekty przełomowego eksperymentu
Badacze wykorzystali ultrazimne atomy schłodzone do temperatur bliskich zera absolutnego, gdzie zaczynają dominować efekty kwantowe. Kluczowe elementy eksperymentu to:
- Specjalna konfiguracja pułapek magnetycznych utrzymujących atomy w określonej strukturze
- Precyzyjna kontrola oddziaływań między atomami za pomocą tzw. rezonansu Feshbacha
- Zaawansowane techniki obrazowania pozwalające śledzić ruch poszczególnych atomów
- Superwydajnych systemach przesyłu energii
- Kwantowych komputerach o minimalnym zużyciu energii
- Nowej generacji czujników kwantowych
- Zaawansowanych materiałach o niespotykanych właściwościach transportowych
Implikacje dla przyszłych technologii
Odkrycie ma potencjalnie rewolucyjne konsekwencje dla rozwoju nowych technologii. Gaz kwantowy bez oporu mógłby znaleźć zastosowanie w:
Wyzwania i dalsze badania
Mimo niezwykłych wyników, naukowcy podkreślają, że ich eksperyment został przeprowadzony w ściśle kontrolowanych warunkach laboratoryjnych. Przeniesienie tych zjawisk do skali makroskopowej lub zastosowań praktycznych wymaga dalszych intensywnych badań. Zespół z Wiednia planuje już kolejne eksperymenty, które mają na celu zrozumienie pełnego mechanizmu stojącego za zaobserwowanymi zjawiskami oraz poszukiwanie materiałów, w których podobne efekty mogłyby występować w wyższych temperaturach.
Odkrycie wiedeńskich fizyków otwiera nowy rozdział w badaniach nad transportem kwantowym i zmusza do ponownego przemyślenia niektórych fundamentalnych założeń współczesnej fizyki. Kolejne miesiące przyniosą zapewne nowe doniesienia na temat tego niezwykłego zjawiska i jego potencjalnych zastosowań.
Foto: www.unsplash.com
Leave a Reply