Znanstvenici vjeruju da su stvorili supersolid

Piše:
petak, 23.1.2004. 13:02
Smanji veličinu slova Tekst Povećaj veličinu slova

ISTRAŽIVAČI u Sjedinjenim Državama vjeruju da su otkrili novo agregatno stanje tvari, superkrutinu.

Ako su njihova očekivanja točna, riječ je o izrazito bizarnome obliku. Iako se radi o krutini, tvar je "tekuća", poput tekućine bez imalo viskoziteta.

Takve su tekućine poznate već godinama i zovu se superfluidima. Budući da uopće nemaju viskoznosti, ponašaju se na neobičan način.

Kad ih se zamiješa, one se vrte zauvijek, za razliku od normalne tekućine kojoj se vrtlog s vremenom istroši i nestane.

Prva dva superfluida znanstvenici su stvorili pomoću helija-4 il helija-3. Da bi se pojavila njihova superfluidna svojstva, oba se moraju rashladiti na temperaturu sasvim blizu apsolutnoj nuli (-273 C).

Eun-Seong Kim i Moses Chan sa sveučilišta u Pennsylvaniji tvrde da su smrznuti helij-4 uspjeli pretvoriti u superkrutinu, ili supersolid.

Uske kanale poroznoga oblika stakla (poznatoga kao Vycor) napunili su helijem i smrznuli ga rashlađivanjem pod tlakom većim od šezdeset atmosfera. Tako nastali disk helijem ispunjena stakla znanstvenici su zavrtjeli. Na otprilike 0,175 ?C iznad apsolutne nule taj je disk iznenada počeo rotirati s lakoćom - a upravo se to može očekivati ako helij postane supersolid.

Isto se događa kad se tekući helij kao superfluid stavi u pore Vycora, jer se neviskozna tekućina lakše okreće.

Kim i Chan kažu da je njihovo otkriće teško objasniti, a da se ne pomisli na psotojanje supersolida. No John Beamish s kanadskoga sveučilišta u Edmontonu kaže da će "njihova tvrdnja sigurno izazvati kontroverze". Neki će se znanstvenici, na primjer, pitati je li možda nešto tekućega helija ostalo na stjenkama pora Vycora i postalo superfluidno pa disk zato rotira s lakoćom. No Kim i Chan tvrde da je to malo vjerojatno.

Kvatna neobičnost

Kruti je helij i sam neobična supstanca. Na iznimno niskim temepraturama njegovi se atomi ponašaju u skladu sa zakonitostima kvantne mehanike pa se on zato, bez obzira na temperaturu, može smrznuti samo ako je pod tlakom od najmanje 25 atmosfera. Kvantna krutina koja tako nastane veoma je neodređena: za razliku od većine smrznutih krutina, ona se može gnječiti poput gume, a pravilna kristalna mreža atoma puna je praznina koje se kreću.

Kad tekući helij postane superfluid, zakoni kvantne mehanike djeluju tako da se svi atomi kreću usklađeno, poput vojne postrojbe. Zato se, kad jednom počne, tok superfluida ne može lako zaustaviti.
Vezano
Vijesti  |  Tagovi
  • Nema vezanih vijesti

Najpopularnije
Danas  |  Jučer  |  Tjedan

Najnovije