Δημιούργησαν νέα, «εξωτική» μορφή ύλης

Νέα μορφή ύλης: το φερμιονικό συμπύκνωμα μπορεί να οδηγήσει στη δημιουργία ενός υπεραγωγού

Επιστήμονες στο Κολοράντο δημιούργησαν μια νέα μορφή ύλης και
υποστηρίζουν ότι μπορεί να προσφέρει έναν νέο τρόπο μετάδοσης του ηλεκτρισμού.

Το φερμιονικό συμπύκνωμα είναι η έκτη μορφή ύλης, μετά τα στερεά, τα υγρά, τα
αέρια, το πλάσμα και το συμπύκνωμα Μπόζε-Αϊνστάιν, το οποίο γεννήθηκε μόλις το
1995 και χάρισε στους δημιουργούς του το Νόμπελ Φυσικής για το 2001. Πρόκειται
για ένα νέφος ψυχρών ατόμων καλίου, τα οποία υποχρεώνονται να περάσουν σε μια
κατάσταση όπου συμπεριφέρονται περίεργα.

«Αυτό που κάναμε είναι ότι δημιουργήσαμε μια νέα, “εξωτική” μορφή ύλης», είπε
η Ντέμπορα Τζιν από το Πανεπιστήμιο του Κολοράντο.

Για να δημιουργήσουν το συμπύκνωμα, οι επιστήμονες έψυξαν το αέριο κάλιο σε
θερμοκρασία ενός δισεκατομμυριοστού του βαθμού πάνω από το απόλυτο μηδέν, όπου
η ύλη παύει να κινείται. Περιόρισαν το αέριο σε έναν θάλαμο υπό κενό και
χρησιμοποίησαν μαγνητικά κύματα και ακτίνες λέιζερ για να οδηγήσουν τα άτομα
να «ζευγαρώσουν» – να μιμηθούν δηλαδή τα ηλεκτρόνια που παράγουν την
υπεραγωγιμότητα, το φαινόμενο όπου ο ηλεκτρισμός ρέει χωρίς αντίσταση.

H έρευνα των επιστημόνων, που δημοσιεύεται στο τελευταίο τεύχος της
επιθεώρησης Physical Review Letters, συμπληρώνει ουσιαστικά το μεγάλο
επίτευγμα της προηγούμενης δεκαετίας, τη δημιουργία των συμπυκνωμάτων
Μπόζε-Αϊνστάιν. Τα τελευταία αποτελούνται από μποζόνια, μια κατηγορία
σωματιδίων που τείνουν να κινούνται ομαδικά. Τα φερμιόνια, αντίθετα, που
αποτελούν τα βασικά συστατικά της ύλης, είναι μοναχικά. Και μόνο η φράση
«φερμιονικό συμπύκνωμα», αποτελεί για έναν φυσικό οξύμωρο σχήμα.

H Τζιν παραδέχθηκε ότι η ομάδα της εργάστηκε δημιουργώντας συνθήκες πολύ
μεγάλης ψύξης, οι οποίες δεν μπορούν να αναπαραχθούν στην καθημερινή πρακτική.
Όπως είπε όμως, ο τρόπος που συμπεριφέρθηκαν τα άτομα καλίου δείχνει ότι το
ίδιο αποτέλεσμα μπορεί να επιτευχθεί και σε θερμοκρασία περιβάλλοντος.

H διαδικασία αυτή αποτελεί ένα ακόμη βήμα προς τη δημιουργία ενός υπεραγωγού,
ο οποίος θα επιτρέπει τη μετάδοση ηλεκτρισμού χωρίς απώλειες.

«Αυτή τη στιγμή, το 10% του ηλεκτρισμού που παράγεται στις Ηνωμένες Πολιτείες,
χάνεται», τόνισε η Τζιν. «Θερμαίνει τα καλώδια και δεν αποφέρει κανένα
όφελος».

LINK:

* news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/3441643.stm