SpravodajstvoVeda a výskum

Našli vedci kľúč k neviditeľnosti? Tento jav môže urobiť atóm transparentným!

Výskum, publikovaný dnes, 21.11., skúmal Pauliho vylučovací princíp, ktorý má vplyv na odrážanie svetla.

Pauliho vylučovací princíp opisuje štruktúru atómov. Atómy a elektróny sú usporiadané v určitom obale a elektróny nemôžu preskočiť na nižšie miesto, ak sa tam nachádza iný elektrón. Fyzici z inštitútu MIT však našli spôsob, ako sa na tento princíp pozerať trochu odlišným spôsobom.

Všimli si, že Pauliho vylučovací princíp môže mať dopad na to, ako oblak atómov odráža svetlo, píše portál SciTech Daily. Za normálnych okolností svetlo prejde cez atómový oblak. Fotóny a atómy sa môžu od seba odrážať, podobne ako biliardové gule a vďaka tomu oblak vyžaruje svetlo a je viditeľný. Ak sú však atómy podchladené a stlačené k sebe, objaví sa Pauliho princíp a častice nemajú toľko miesta, aby odrážali svetlo. Inými slovami, fotóny prejdú priamo cez oblak, namiesto toho, aby boli odrazené od atómov.

Vedci tento princíp skúšali na oblaku atómov lítia. Čím chladnejší a hustejší oblak bol, tým odrážal menej svetla a stal sa tmavším. Vedci sa domnievajú, že ak by oblak potlačili ešte na nižšie teploty, stal by sa úplne neviditeľným. Práca vedcov bola dnes publikovaná vo vedeckom časopise Science. Zároveň ide o prvé pozorovanie Pauliho vylučovacieho princípu v kontexte odrážania svetla. Tento efekt bol predpovedaný pred tridsiatimi rokmi, no vedci ho dokázali pozorovať až teraz.

„Tento princíp sa považuje za kľúčový pre stabilitu sveta okolo nás. Počas výskumu sme mohli pozorovať špeciálnu, no jednoduchú verziu tohto princípu. V podstate tento princíp zabraňuje atómu robiť to, čo by atóm za normálnych okolností robil – odrážať svetlo,“ vysvetľuje Wolfgang Ketterle, z inštitútu MIT.

Neviditeľný materiál?

Ketterle tvrdí, že ak by boli atómy zmrazené, s teplotami blížiacimi sa absolútnej nule a zatlačené do malého objemu, atómy by sa začali správať ako elektróny. Nemali by miesto na zmenu svojej rýchlosti, či polohy. Fotóny by sa tým pádom nedokázali od nich odraziť. Atóm dokáže odraziť fotón len v prípade, že dokáže pohltiť silu jeho nárazu. Keď nemá atóm miesto, kde by sa pohol, stáva sa transparentným.

„Tento fenomén sme doteraz nedokázali pozorovať, pretože ľudia neboli schopní vytvoriť oblaky atómov, ktoré by boli dostatočne chladné a husté,“ vysvetľuje Ketterle.

Čím je teplota nižšia a hustota vyššia, tým menej svetla atómy odrážajú. V najchladnejšom bode mali len okolo 20 mikrokelvinov a oblak atómov bol o 38% tmavší. To znamená, že atómy odrazili o 38% menej svetla.

Tímu vedcov sa teda podarilo pozorovať jav Pauliho vylučovacieho princípu. Teraz vedia, že dokážu ovplyvniť schopnosť atómu odrážať svetlo. Táto informácia môže byť použitá na vývoj materiálu, ktorý by mohol odrážať menej svetla. Svoje využitie by tento materiál našiel napríklad v kvantových počítačoch.

Prihláste sa do odberu tých najnovších informácií a správ z portálu VoSveteIt.sk

Odoslaním e-mailu dávate súhlas s podmienkami ochrany súkromia. Nezabudnite odber potvrdiť ešte v e-maile, ktorý Vám bude doručený

Mohlo by Vás zaujímať

Tagy
Close
Close