Záhad okolo kondenzátu je ešte stále priveľa

Z hodín fyziky si pamätáme, že existujú tri základné stavy hmoty: pevný, kvapalný a plynný. K nim sa v priebehu času pridal štvrtý stav, a síce plazma, ktorá sa vyskytuje najmä vo vysokoteplotných systémoch. Skoro nič však nevieme o piatom stave hmoty zvanom Boseho-Einsteinov kondenzát.

Táto bizarná forma hmoty, spájajúca svet kvantovej mechaniky a každodenný život, sa nespráva vôbec tak, ako to predpovedajú súčasné fyzikálne teórie, konštatuje on-line verzia časopisu Nature.

Existenciu kondenzátu prvýkrát predpovedali v roku 1924, no vyrobili ho až v roku 1995 vedci Eric Cornell a Carl Wieman z University of Colorado. Boseho-Einsteinov kondenzát existuje len pri teplotách tesne nad absolútnou nulou (mínus 273,15 °C) a donedávna obsahoval len niekoľko atómov.

Vytvoriť a skúmať stabilný Boseho-Einsteinov kondenzát s viac ako 100 atómami je mimoriadne ťažké. S rubídiom 85 sa síce podarilo vyrobiť kondenzát s niekoľko desaťtisíc atómami, ale za mrazivých podmienok iba niekoľko miliardtín stupňa nad absolútnou nulou.

Touto novou technikou však vedci získali nové poznatky o Boseho-Einsteinovom kondenzáte. Ak sa napríklad dostatočne rýchlo skomprimuje, exploduje. Výbuch odhodí vonkajšie atómy a zostane iba chladný, skolabovaný zvyšok.

Podobné procesy sa dejú aj vo svete makrokozmu, keď masívna hviezda na konci svojho života exploduje ako supernova. Toto označenie inšpirovalo vedcov zaviesť nový názov pre výbuch Boseho-Einsteinovho kondenzátu - bosanova.

Vedcov neprekvapilo, že veľkosť zvyšku kondenzátu závisí od energie výbuchu. Je ale absolútnou záhadou, prečo sa nikdy nemení počet odvrhnutých atómov. Bezradnosť ešte vzrástla, keď vedci krátko pred kolapsom atómov pozorovali jety neznámeho pôvodu.

„Fyzika tieto fenomény nemôže vysvetliť,“ tvrdí lapidárne Charles W. Clark z amerického Národného inštitútu štandardov a technológií (NIST), ktorý v Boseho-Einsteinových kondenzátoch pozoroval ďalšiu zvláštnosť - zvláštne dymové prstence.

Minulý týždeň oznámila internetová stránka amerického časopisu Science, že francúzskym vedcom z univerzity v Orsay sa podarilo vyrobiť Boseho-Einsteinov kondenzát z hélia. Doteraz existovali iba kondenzáty z vodíka, lítia, sodíka a rubídia.

(tasr)