Washington 19. apríla 2017 (HSP/Foto: TASR – Svätopluk Písecký)

V laboratóriu na Washingtonskej štátnej univerzite (WSU) sa podarila nevídaná vec vytvorením jedinečnej tekutiny s negatívnou hmotou, ktorá sa nespráva podľa tradičných fyzikálnych zákonov

Ilustračné foto

Bežný každodenný svet funguje podľa Newtonových zákonov, kedy gravitačná sila sa rovná hmotnosti objektu násobenej gravitačným zrýchlením (F = m.a) a pri pôsobení sily na predmet urýchľujeme jeho pohyb v smere sily. No pri zápornej hmotnosti je tá bizarnosť, že “ak budete tlačiť takýto predmet, urýchľujete jeho pohyb smerom k sebe”.

Tento jav, ktorý je možné len zriedka vytvoriť v laboratórnych podmienkach, môže byť použitý k objavovaniu niektorých náročnejších koncepcií vesmíru, vysvetľuje Michael Forbes, asistujúci profesor fyziky a astronómie na WSU a na partnerskej University of Washington. Výskum bol zverejnený v časopise Physical Review Letters.

Fyzici v laboratóriu pod vedením profesora fyziky a astronómie na WSU Petra Engelsa ochladili atómy rubídia tesne až nad absolútnu nulu. Tým dosiahli tzv. Boseho-Einsteinov kondenzát, o ktorom už fyzici Satyendra Nath Bose a Albert Einstein predpovedali, že častice v tomto stave sa pohybujú veľmi pomaly a správajú sa ako vlny, synchronizujú sa navzájom a pohybujú sa ako “supertekutina”, ktorá prúdi bez straty energie.

Potom použili laser na spomalenie častíc, ktorý zostávajúce horúce častice s vysokou energiou nechal uniknúť ako para, čím sa materiál ešte viac ochladil. “Laser akoby uchytil atómy do pasce, ako keby boli v miske s priemerom menej ako sto mikrónov,” uvádza tlačová správa. “V tejto chvíli má rubídiová supertekutina pravidelnú hmotu. Náraz do misky spôsobí expanziu a rubídium sa zo stredu tlačí von.”

Aplikovaním druhej sady laserov sa atómy začali pohybovať sem a tam a zmenili svoj spôsob točenia (spinu), čím sa rubídium začalo správať ako negatívna hmota dovtedy, kým nebolo takto narušované. “Akonáhle budete tlačiť, urýchľuje pohyb dozadu,” vraví Forbes, teoreticky analyzujúc systém. “Vyzerá to, akoby rubídium narazilo na neviditeľnú stenu.”

Negatívne hmoty môžu byť použité k objavovaniu niektorých náročnejších javov vo vesmíre, napríklad “na štúdium analogickej fyziky v astrofyzike, či neutrónových hviezd a kozmologických javov, ako sú čierne diery a tmavá energia, kde experimenty nie sú možné”, dodáva tlačová správa.