Πριν από σαράντα χρόνια, οι θεωρητικοί φυσικοί είχαν προβλέψει ότι κάποια υλικά θα μπορούσαν να μπουν σε μία παράξενη κατάσταση, με τα ηλεκτρόνια τους να διασπώνται, δημιουργώντας εν τέλει ένα σώμα που δεν είναι ούτε στερεό, ούτε υγρό, αλλά ούτε και αέριο.
Μέχρι πρόσφατα όμως, δεν είχε επιβεβαιωθεί η θεωρία. Πριν λίγες μέρες όμως, οι ερευνητές παρατήρησαν κάτι πρωτόγνωρο, που όπως όλα δείχνουν επιβεβαιώνει τους θεωρητικούς. Τα ηλεκτρόνια, που θεωρούνται θεμελιώδη και αδιάσπαστα δομικά συστατικά της ύλης, ίσως τελικά να μην έχουν τις ιδιότητες που τόσα χρόνια πιστεύαμε.
Σε δισδιάστατο υλικό βρέθηκε αυτό που ονόμαζαν οι θεωρητικοί φυσικοί «κλασματικά ηλεκτρόνια». Αυτό επαληθεύει την παλαιά θεωρία και δείχνει πως ένα νέο σώμα (πέραν στερεού, υγρού και αερίου) μπορεί να υπάρχει. Το λεγόμενο κβαντικό υγρό σπιν, ή καλύτερα quantum spin liquid (QSL). Το νέο κβαντικό υγρό αποτελεί μια πολύ περίεργη, νεοεμφανιζόμενη μορφή ύλης όπου τα ηλεκτρόνια χωρίζονται σε ημισωματίδια που ονομάζονται φερμιόνια Majorana.
Παρόλο που τα ηλεκτρόνια είναι αδύνατον να διασπαστούν κανονικά, ως θεμελιώδες συστατικό της ύλης, οι ερευνητές παρατήρησαν πως μπορούν να συμπεριφερθούν σαν να έχουν διασπαστεί. Η… μαγεία της κβαντομηχανικής! Τα αποτελέσματα του πειράματος, μας μεταφέρουν στο μοντέλο Kitaev, αυτό που είχε προβλεφθεί θεωρητικά πριν 40 χρόνια.
Τι είναι το QSL – Η διαφορά με τις υπόλοιπες μορφές ύλης – Σε τι μπορεί να βοηθήσει
Σύμφωνα με τους θεωρητικούς, τα κβαντικά υγρά σπιν (QSL) είναι κβαντικές καταστάσεις της ύλης που «κρύβονται» σε ορισμένα μαγνητικά υλικά. Η διάσπαση, ή καλύτερα κλασματοποίηση, του ηλεκτρονίου, είναι απαραίτητη προϋπόθεση για την θεωρία. Κάτι που αποδείχθηκε πως είναι δυνατόν. Τι είναι όμως το QSL;
Πέρα από της μορφές της ύλης που παρατηρούμε στην καθημερινή μας ζωή, υπό παράξενες συνθήκες ένα υλικό μπορεί να παρουσιάσει διαφορετικά χαρακτηριστικά και συμπεριφορές. Μια από τις πιο… εξωτικές καταστάσεις της ύλης είναι το QSL.
Κάθε ηλεκτρόνιο, χαρακτηρίζεται (πέραν από τη στιβάδα του) από το σπιν του, ή αλλιώς την ιδιοστροφορμή, η οποία μπορεί να γίνει προς δύο διαφορετικές κατευθύνσεις. Σε ορισμένες καταστάσεις της ύλης, αυτές οι περιστροφές «συγχρονίζονται» στην ίδια κατεύθυνση. Σε γενικές γραμμές έχει παρατηρηθεί πως όταν η θερμοκρασία ενός υλικού πέφτει, τότε τα ηλεκτρόνια του γυρνούν προς την ίδια κατεύθυνση. Στο QSL ωστόσο υπάρχει η απόλυτη αταξία ως προς την ιδιοστροφορμή.
Για αυτό το λόγο το QSL περιγράφεται ως ειδική περίπτωση υγρού (liquid), αφού στα υγρά σώματα παρατηρείται ανομοιομορφία στο σπιν. Η βασικά διαφορά ανάμεσα σε υγρά και QSL, είναι πως όταν ένα υγρό ψυχρανθεί, τότε τα σπιν των ηλεκτρονίων «ευθυγραμμίζονται», ενώ αντίθετα στα QSL δεν παρατηρείται καμία διαφορά.
Αυτό συμβαίνει γιατί, όχι μόνο τα ηλεκτρόνια στα QSL κοιτάζουν προς διαφορετικές κατευθύνσεις, αλλά επειδή αλληλεπιδρούν και μεταξύ τους. Αυτό τα κάνει να συμπεριφέρονται σαν κλάσματα ηλεκτρονίων και να σχηματίζουν αυτήν την ιδιόμορφη ύλη.
Που όμως μπορεί να χρησιμεύσει αυτή η νέα ύλη; Οι επιστήμονες εικάζουν πως το QSL μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να δομήσει κβαντικούς υπολογιστές, που θα μπορούν να είναι πολύ ισχυρότεροι και ταχύτεροι των σημερινών. Θα μπορούν να εκτελούν υπολογισμούς και να αναλύουν δεδομένα που σήμερα τους μπλοκάρουν.
* Οι απόψεις του ιστολογίου μπορεί να μη συμπίπτουν με τις απόψεις του/της αρθρογράφου ή τα περιεχόμενα του άρθρου.
StergioG ®
Επιλεξτε να γινετε οι πρωτοι που θα εχετε προσβαση στην Πληροφορια του Stranger Voice
Από Κατοχικά Νέα
"Το katohika.gr δεν υιοθετεί τις απόψεις των αρθρογράφων, ούτε ταυτίζεται με τα ρεπορτάζ που αναδημοσιεύει από άλλες ενημερωτικές ιστοσελίδες και δεν ευθύνεται για την εγκυρότητα, την αξιοπιστία και το περιεχόμενό τους. Συνεπώς, δε φέρει καμία ευθύνη εκ του νόμου. Το katohika.gr , ασπάζεται βαθιά, τις Δημοκρατικές αρχές της πολυφωνίας και ως εκ τούτου, αναδημοσιεύει κείμενα και ρεπορτάζ, από όλους τους πολιτικούς, κοινωνικούς και επιστημονικούς χώρους." Η συντακτική ομάδα των κατοχικών νέων φέρνει όλη την εναλλακτική είδηση προς ξεσκαρτάρισμα απο τους ερευνητές αναγνώστες της! Ειτε ειναι Ψεμα ειτε ειναι αληθεια !Έχουμε συγκεκριμένη θέση απέναντι στην υπεροντοτητα πληροφορίας και γνωρίζουμε ότι μόνο με την διαδικασία της μη δογματικής αλήθειας μπορείς να ακολουθήσεις τα χνάρια της πραγματικής αλήθειας! Εδώ λοιπόν θα βρειτε ότι θέλει το πεδίο να μας κάνει να ασχοληθούμε ...αλλά θα βρείτε και πολλούς πλέον που κατανόησαν και την πληροφορία του πεδιου την κάνουν κομματάκια! Είμαστε ομάδα έρευνας και αυτό σημαίνει ότι δεν έχουμε μαζί μας καμία ταμπέλα που θα μας απομακρύνει από το φως της αλήθειας ! Το Κατοχικά Νέα λοιπόν δεν είναι μια ειδησεογραφική σελίδα αλλά μια σελίδα έρευνας και κριτικής όλων των στοιχείων της καθημερινότητας ! Το Κατοχικά Νέα είναι ο χώρος όπου οι ελεύθεροι ερευνητές χρησιμοποιούν τον τοίχο αναδημοσιεύσεως σαν αποθήκη στοιχείων σε πολύ μεγαλύτερη έρευνα από ότι το φανερό έτσι ώστε μόνοι τους να καταλήξουν στο τι είναι αλήθεια και τι είναι ψέμα και τι κρυβεται πισω απο καθε πληροφορια που αλλοι δεν μπορουν να δουν! Χωρίς να αναγκαστούν να δεχθούν δογματικές και μασημενες αλήθειες από κανέναν άλλο πάρα μόνο από την προσωπική τους κρίση!
Greek