Fizycy teoretyczni, badający
zachowanie ultra-zimnych atomów, odkryli nowe źródło tarcia, co stanowi
odejście od stuletniego paradoksu.
Tarcie to dotyczy niektórych
układów atomów w Kondensacie Bosego-Einsteina (BEC) - stanie kwantowym materii,
w którym dopuszczalna jest niezerowa liczba cząstek w zerowej objętości
przestrzeni pędów . W tym stanie, dobrze dostrojone pola magnetyczne mogą
powodować, iż atomy będą przyciągać się – nawet po kilka razem - tworząc pojedynczy kompozyt
cząstki znany jako „soliton”.
Solitony pojawiają się w wielu
dziedzinach fizyki i są wyjątkowo stabilne. Mogą swobodnie podróżować, bez
utraty energii lub rozproszenia, pozwalając teoretykom traktować je jako obiekty
nie-kwantowe. Solitony złożone z fotonów – zamiast atomów – są wykorzystywane
do komunikacji za pośrednictwem światłowodów.
Badanie właściwości solitonów może
być owocną ścieżką eksploracji – łączy dwa istotne obszary badań: tarcia i
mechaniki kwantowej, jako już ugruntowanej, dobrze przetestowanej teorii.
Początkowo sądzono, iż tarcie w
solitonach nie jest możliwe: zakładano taką sposobność, ale z punktu widzenia
matematyki było to wykluczone.
Nowa siła tarcia, ujawniona w solitonach,
bierze się z mechanizmu analogicznego do
promieniowania emitowanego przez elektron; konsekwencją tego jest to, że
elektrony doznają siły tarcia, ponieważ są przyspieszane – w omawianym
przypadku: emisja promieniowania elektronu zostaje zastąpiona absorpcją i
emisję kwantowych quasi-cząstek.
W sercu tej siły tarcia kryje się
jednak problem. Układając równania opisujące ruch solitonu, okazuje się, że ten
ruch zależny jest od wydarzeń w przyszłości - wynik, który odwraca standardową
koncepcję przyczynowości. Jest to sytuacja, która zadziwia fizyków od
dziesięcioleci.
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz