I juni 2017 banede fysikerne produktionen af "flydende lys" ved stuetemperatur, hvilket gjorde denne underlige form for stof mere tilgængelig end nogensinde.
En sådan sag er både et overflødigt stof med nul friktion og viskositet og en type Bose-Einstein-kondensat, som undertiden beskrives som den femte tilstand af materie, der tillader lys at faktisk strømme rundt om genstande og hjørner.
Almindeligt lys opfører sig som en bølge og undertiden som en partikel, der altid rejser i en lige linje. Derfor kan vi ikke se, hvad der er bag hjørner eller genstande. Men under ekstreme forhold er lys i stand til at opføre sig som en væske og strømme rundt om genstande.
Bose-Einstein-kondensater er interessante for fysikere, fordi i denne tilstand skifter reglerne fra klassisk til kvantefysik, og materie begynder at erhverve mere bølgelignende egenskaber. De dannes ved temperaturer tæt på absolut nul og findes kun i en brøkdel af et sekund.
I en ny undersøgelse rapporterede forskere imidlertid oprettelsen af et Bose-Einstein-kondensat ved stuetemperatur ved hjælp af en "Frankenstein-lignende" kombination af lys og stof.
Polariton-flux, der kolliderer med en hindring i ikke-superfluid (top) og superfluid (bund) tilstande / Polytechnique Montreal.
”En ekstraordinær observation i vores arbejde er, at vi har demonstreret, hvordan superfluiditet også kan forekomme ved stuetemperatur under omgivende forhold ved hjælp af partikler af lys og stof - polaritons,” siger hovedforsker Daniel Sanvitto fra CNR NANOTEC, Italiens Nanoteknologiske Institut.
Oprettelsen af polaritons krævede seriøst udstyr og nanoskala-konstruktion. Forskere lagde et lag på 130 nanometer organiske molekyler mellem to ultra-reflekterende spejle og ramte det med en laserpuls på 35 femtosekunder (et femtosekund er en kvadrillion sekund).
Salgsfremmende video:
”På denne måde kan vi kombinere egenskaber ved fotoner, såsom deres lyseffektive masse og høje hastighed, med stærke interaktioner på grund af protoner inde i molekylerne,” siger Stephen Kena-Cohen fra Ecole Polytechnique de Montreal.
Den resulterende "super-fluid" viste temmelig usædvanlige egenskaber. Under standardbetingelser skaber væsken krusninger og hvirvler, når det strømmer. I tilfælde af overfladisk er tingene imidlertid forskellige. Som vist på billedet ovenfor forstyrres normalt polariton-fluxen som bølger, men ikke i en overflødig væske:
”I en overflødig væske undertrykkes denne turbulens ikke omkring forhindringer, så strømmen kan fortsætte uændret,” forklarer Kena-Cohen.
Forskerne hævder, at resultaterne åbner nye muligheder ikke kun for kvantehydrodynamik, men også rumtemperatur-polaritonanordninger til fremtidige teknologier, såsom produktion af superledende materialer til solpaneler og lasere.
Vladimir Mirny
