O nouă particulă cuantică cu proprietățile fulgerelor globulare

0

A fost creat pentru prima dată un skyrmion tridimensional într-un gaz cuantic de către oameni de știință de la Amherst College și Aalto University.

Skyrmionul a fost prrezis teoretic de peste 40 de ani, însă abia acum a fost observat într-un experiment.

Într-un gaz cuantic, extrem de rarefiat și rece, fizicienii au creat legături făcute din momente magnetice sau spinuri, ale atomilor constituenți. Legăturile au multe dintre caracteristicile fulgerelor globulare, despre care mulți cercetători cred că sunt compuse din șiruri împletite de curenți electrici.

O renderizare a unui fulger globular. Imagine: Heikka Valja.

Remanența unor asemenea legături ar putea fi motivul pentru care fulgerele globulare, sau bilele de plasmă, trăiesc un timp surprinzător de lung, în comparație cu un fulger clasic. Noile rezultate ar putea insipra noi moduri de a păstra plasma intactă într-o bilă stabilă, într-un reactor de fuziune.

‘Este remarcabil că am putut crea legături electromagnetice sintetice, adică, fulgere globulare cuantice, în mod esențial doar folosind doi curenți electrici de spinuri diferite. De aceea, ar putea să fie posibil ca un fulger globular natural să ia naștere dintr-o lovitură normală de fulger”, spune Dr Mikko Möttönen, conducător al eforturilor teoretice de la Aalto University.

Möttönen de asemenea își amintește că a observat un fulger globular strălucind efemer în casa bunicilor săi. Observarea fulgerelor globulare de-a lungul istoriei a fost raportată de multe ori, însă dovezile fizice sunt extrem de rare.

Dinamica gazului cuantic este identică cu cea a particulelor încărcate electromagnetic ce răspund câmpurilor electromagnetice ale fulgerului globular.

O vedere laterală a creației experimentale a unui skyrmion tridimensional. Metoda de imagistică produce trei regiuni unde spinurile sunt îndreptate în sus (dreapta), orizontal (în centru) și în jos (stânga). În experimentul propriu-zis există un singur condensat ce conține toate aceste regiuni. Culorile mai deschise indică o densitate mai mare a particulelor. Credit pentru video: Tuomas Ollikainen.

”Gazul cuantic este răcit la o temperatură extrem de joasă, formând un condensat Bose-Einstein: toți atomii din gaz ajung în starea de minimă energie. În această stare gazul nu se comportă ca un gaz normal ci ca un singur atom gigantic”, explică profesor David Hall, conducător al eforturilor experimentale la Amherst College.

Skyrmionul este creat inițial prin polarizarea spinului fiecărui atom, în așa fel încât acesta să fie în sensul unui câmp magnetic aplicat. Apoi, câmpul magnetic folosit este schimbat brusc în așa fel încât unul din punctele în care câmpul dispare este în mijlocul condensatului. În consecință, spinurile atomilor se rotesc în noua direcție a câmpului aplicat, în respectiva lor locație. Deoarece câmpul magentic este îndreptat în toate pozițiile posibile în apropierea câmpului de 0 intensitate, spinul începe să intre într-un nod.

Structura legată a skyrmionului este formată din bucle legate, la fiecare dintre punctele spinurilor ce sunt îndreptate către o anumită direcție fixă. Legătura poate fi înmuiată sau mișcată, dar nu poate fi desfăcută.

‘Ceea ce face din acest fenomen un skyrmion este faptul că legătura nu numai că are bucla spinului dar și că faza cuantică a condensatului se mișcă în mod repetat”, a declarat Hall.

Vedere a camerei vidate în care a fost creat skyrmionul. Fotografie: Russell Anderson.

Dacă se schimbă în spațiu direcția spinului, viteza condensatuluirăspunde la fel cum s-ar întâmpla cu o particulă încărcată electric într-un câmp magnetic. Structura legată a spinului, din acest motiv, dă naștere unui câmp magnetic artificial de legătură ce devine exact la fel cu câmpul magnetic dintr-un model de fulger globular.

‘Mai avem nevoie de multe cercetări pentru a determina dacă este sau nu posibil să creăm un adevărat fulger globular cu o asemenea metodă. Studii ulterioare ar putea descoperi o soluție pentru păstrarea plasmei la un loc și pentru crearea unor reactoare de fuziune nucleară mai stabile decât cele in ziua de astăzi”. explică Möttönen.

sursa: http://www.messagetoeagle.com/new-quantum-particle-with-properties-of-ball-lightning-observed-for-the-first-time/Află cum să scapi de oboseală și să-ți crești nivelul de vitalitate

Share.

About Author

Razvan este arhitect, ca si formare, un spirit-ghid, ca si chemare.

Leave A Reply

Citește articolul precedent:
NASA a observat pentru prima dată ceva ieșind dintr-o gaură neagră

Nu trebuie să ai prea multe cunoștințe despre știință ca să știi că, de obicei, găurile negre absorb lucruri și...

Închide