През юни 2017 г. физиците поставиха началото на производството на "течна светлина" при стайна температура, правейки тази странна форма на материята по-достъпна от всякога.
Такава материя е едновременно свръхтечно вещество с нулево триене и вискозитет и вид кондензат Бозе-Айнщайн, понякога описвано като пето състояние на материята, което позволява на светлината да се движи в действителност около предмети и ъгли.
Обикновената светлина се държи като вълна, а понякога и като частица, като винаги пътува по права линия. Ето защо не можем да видим какво стои зад ъглите или обектите. Но при екстремни условия светлината е в състояние да се държи като течност и да тече около обекти.
Кондензатите на Бозе-Айнщайн са интересни за физиците, защото в това състояние правилата преминават от класическа към квантова физика и материята започва да придобива повече вълнообразни свойства. Те се образуват при температури, близки до абсолютната нула, и съществуват само за част от секундата.
В ново проучване обаче учените съобщават за създаването на кондензат Бозе-Айнщайн при стайна температура, използвайки комбинация от светлина и материя, подобна на Франкенщайн.
Поларитонов поток, сблъскващ се с пречка в не-свръхтечно (горе) и свръхтечно (отдолу) състояние / Polytechnique Montreal.
„Изключително наблюдение в нашата работа е, че сме показали как свръхтечност може да възникне и при стайна температура при околната среда, използвайки частици светлина и материя - поляритони“, казва водещият изследовател Даниел Санвито от CNR NANOTEC, Италианския институт за нанотехнологии.
Създаването на поляритони изискваше сериозно оборудване и наноразмерна техника. Учените положиха 130-нанометров слой от органични молекули между две ултраотражателни огледала и го удариха с лазерен импулс от 35 фемтосекунди (една фемтосекунда е квадрилион секунда).
Промоционално видео:
„По този начин можем да комбинираме свойствата на фотоните, като тяхната светлоефективна маса и висока скорост, със силни взаимодействия, дължащи се на протоните вътре в молекулите“, казва Стивън Кена-Коен от Политехниката на еколите в Монреал.
Получената „супер-течност“показа доста необичайни свойства. При стандартни условия течността създава вълнички и вихри, когато тече. В случай на свръхтечност обаче нещата са различни. Както е показано на изображението по-горе, обикновено поларитонният поток е нарушен като вълни, но не и в свръхтечност:
„В свръхтечност тази турбуленция не се потиска около препятствията, което позволява потока да продължи непроменен“, обяснява Кена-Коен.
Изследователите твърдят, че резултатите отварят нови възможности не само за квантовата хидродинамика, но и за устройства за поляритон при стайна температура за бъдещи технологии - например за производството на свръхпроводими материали за соларни панели и лазери.
Владимир Мирни
