Με την Αλεξάνδρα Witze
Web έκδοση: 12η Οκτωβρίου του 2012
A + A- Text Size
Μια από τις πιο συναρπαστικές ανακαλύψεις της φυσικής τα τελευταία χρόνια δεν μπορεί να είναι μια ανακάλυψη μετά από όλα. Εκθέσεις "υπερστερεό", στην οποία στερεό ήλιο ρέει μέσα από μόνη της, χωρίς τριβή, μπορεί να αποδειχθεί ότι είναι κάτι πολύ πιο συνηθισμένο: η καθημερινή σκλήρυνση του υλικού.
Αυτή η νέα συμπέρασμα προέρχεται από τον ίδιο επιστήμονα που το 2004 ανέφεραν για πρώτη απόδειξη υπερστερεό. Τώρα, σε ένα έγγραφο που δημοσιεύθηκε στις 8 Οκτωβρίου στο περιοδικό Physical Review Letters , ο Μωυσής Τσαν του Penn State λέει ότι επανέλαβε ότι η αρχική πείραμα, την εξάλειψη των πιο πιθανές πηγές πειραματικών σφαλμάτων και δεν είδε ίχνη υπερστερεό.
"Θα ήταν τακτοποιημένο, αν το φαινόμενο κρατά ψηλά», λέει ο Chan. Αλλά αντ 'αυτού, λέει, αισθάνεται «μια αίσθηση απογοήτευσης."
Η ανακάλυψη του υπερστερεό θα είναι τα πράγματα βραβεία Νόμπελ είναι κατασκευασμένα από. Υπερρευστών είναι κβαντικά υγρά που ρέουν, σύμφωνα με ασυνήθιστες κανόνες, όπως μέχρι και πάνω από τις πλευρές ενός δοχείου? Supersolids θα είναι το ισοδύναμο στερεό, στην οποία τα άτομα αφήνουν κάπως κρυσταλλικού πλέγματος και η ροή τους αβίαστα μέσα σε αυτό.
Πρωτότυπο πείραμα του Chan, γίνεται με Eunseong Kim, έψαξε για τα ίχνη του πώς αυτή η ροή supersolid ενδέχεται να επηρεάσει την περιστροφική κίνηση του κυλίνδρου. Γέμισαν ένα γυάλινο κύλινδρο με στερεό ήλιο και να το συστροφή εμπρός και πίσω, σαν ένα εύθυμος-πηγαίνω-γύρω πηγαίνοντας πρώτα τον ένα τρόπο και στη συνέχεια το άλλο. Chan Kim και διατηρημένα με απλή ψύξη της συσκευής προς τα κάτω και είδε ο κύλινδρος να αρχίσει να στρίψει ένα πάρα πολύ πιο γρήγορα. Κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι μερικά από τα ηλίου είχε αρχίσει να ρέει ως supersolid, απελευθερώνοντας ουσιαστικά τον έλεγχό της από το υλικό γύρω από αυτό και να προκαλέσει την αδράνεια - η αντίσταση στην αλλαγή σε κίνηση - για να πέσει.
Αργότερα, άλλα παρόμοια πειράματα φάνηκε να επιβεβαιώνουν τη διαπίστωση αυτή ( SN: 9/11/10, σ. 22. ). Αλλά μεγάλα ερωτήματα παρέμειναν, όπως γιατί ορισμένες ομάδες εργαστήριο είδε ένα μεγάλο αποτέλεσμα και άλλοι ένα μικρό. «Ήταν συνεχώς έκπληξη για όσους από εμάς που εργάζονται στον τομέα πόσο δύσκολο ήταν να επιβεβαιώσουν ή να διαψεύσουν την ύπαρξη του υπερστερεό," λέει ο John Beamish, ένας φυσικός στο Πανεπιστήμιο της Αλμπέρτα στον Καναδά. "Κάθε χρόνο έχουμε τα πάντα αναμένεται να είναι σαφώς πολύ σύντομα."
Εργασία από Beamish και άλλοι πρότειναν ότι η περίεργη συμπεριφορά ήλιο δεν συνέβη όταν οι κρύσταλλοι ηλίου ήταν τέλεια, αλλά όταν αμαυρώθηκαν από διαρθρωτικές ατέλειες που μετακινούνται στο εσωτερικό του υλικού. Φαίνεται τώρα ότι η ολίσθηση προκαλεί το υλικό να σκληρύνει με τρόπους που μιμούνται (αλλά δεν είναι) υπερστερεό.
Στο αρχικό πείραμά του, ο Chan έκανε όσο μπορούσε για να μειωθούν οι ανεπιθύμητες ενέργειες, αλλά στο τέλος αποφάσισε να επανασχεδιάσουν τον κύλινδρο από το μηδέν για να είναι σίγουρος. Το πρόβλημα που κατέληξε να είναι ένα μικρό κενό μεταξύ του κυλίνδρου γυαλιού και μια μεταλλική πλάκα στον πυθμένα του δοχείου, όπου στερεό ήλιο puddled και έριξε από τις μετρήσεις. Οι επιστήμονες είχαν σκεφτεί χάσμα Chan ήταν πολύ μικρή για να είναι ένα μεγάλο μέρος ενός προβλήματος, αλλά το αποτέλεσμα είναι πραγματικά μεγεθύνεται σε ένα μικρό χώρο, λέει Beamish.
Τα κινητά ατέλειες να αποδειχθεί ένα νέο κβαντικό φαινόμενο των δικών τους, λέει ο Sébastien Μπαλιμπάρ, ένας φυσικός στο École Normal Supérieure στο Παρίσι. "Όχι μόνο δεν το καταλαβαίνουμε τώρα ως μια θεαματική εκδήλωση της θεμελιώδους φαινόμενο στην επιστήμη των υλικών, είναι επίσης η πιο πιθανή ερμηνεία του λεγόμενου« υπερστερεό, "λέει.
Αρκετές άλλες πρόσφατες μελέτες είχαν επίσης ότι δεν ενισχυτικό, υπερστερεό, θα μπορούσε να είναι στην εργασία. Αλλά μερικά πειράματα, των οποίων το ένα έγινε από τον Kim Κορέα στο Ινστιτούτο Προηγμένης Επιστήμης και Τεχνολογίας στο Daejeon, δεν μπορεί να εξηγηθεί αρκετά μακριά ακριβώς ακόμα.
Μπαλιμπάρ, για ένα, ακόμα κρατώντας μια μικρή ελπίδα για υπερστερεό. "Πάω στοίχημα ότι σε 10 χρόνια θα το ανακαλύψετε», λέει. "Αλλά είναι μια επικίνδυνη στοίχημα."
Web έκδοση: 12η Οκτωβρίου του 2012
A + A- Text Size
Μια από τις πιο συναρπαστικές ανακαλύψεις της φυσικής τα τελευταία χρόνια δεν μπορεί να είναι μια ανακάλυψη μετά από όλα. Εκθέσεις "υπερστερεό", στην οποία στερεό ήλιο ρέει μέσα από μόνη της, χωρίς τριβή, μπορεί να αποδειχθεί ότι είναι κάτι πολύ πιο συνηθισμένο: η καθημερινή σκλήρυνση του υλικού.
Αυτή η νέα συμπέρασμα προέρχεται από τον ίδιο επιστήμονα που το 2004 ανέφεραν για πρώτη απόδειξη υπερστερεό. Τώρα, σε ένα έγγραφο που δημοσιεύθηκε στις 8 Οκτωβρίου στο περιοδικό Physical Review Letters , ο Μωυσής Τσαν του Penn State λέει ότι επανέλαβε ότι η αρχική πείραμα, την εξάλειψη των πιο πιθανές πηγές πειραματικών σφαλμάτων και δεν είδε ίχνη υπερστερεό.
"Θα ήταν τακτοποιημένο, αν το φαινόμενο κρατά ψηλά», λέει ο Chan. Αλλά αντ 'αυτού, λέει, αισθάνεται «μια αίσθηση απογοήτευσης."
Η ανακάλυψη του υπερστερεό θα είναι τα πράγματα βραβεία Νόμπελ είναι κατασκευασμένα από. Υπερρευστών είναι κβαντικά υγρά που ρέουν, σύμφωνα με ασυνήθιστες κανόνες, όπως μέχρι και πάνω από τις πλευρές ενός δοχείου? Supersolids θα είναι το ισοδύναμο στερεό, στην οποία τα άτομα αφήνουν κάπως κρυσταλλικού πλέγματος και η ροή τους αβίαστα μέσα σε αυτό.
Πρωτότυπο πείραμα του Chan, γίνεται με Eunseong Kim, έψαξε για τα ίχνη του πώς αυτή η ροή supersolid ενδέχεται να επηρεάσει την περιστροφική κίνηση του κυλίνδρου. Γέμισαν ένα γυάλινο κύλινδρο με στερεό ήλιο και να το συστροφή εμπρός και πίσω, σαν ένα εύθυμος-πηγαίνω-γύρω πηγαίνοντας πρώτα τον ένα τρόπο και στη συνέχεια το άλλο. Chan Kim και διατηρημένα με απλή ψύξη της συσκευής προς τα κάτω και είδε ο κύλινδρος να αρχίσει να στρίψει ένα πάρα πολύ πιο γρήγορα. Κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι μερικά από τα ηλίου είχε αρχίσει να ρέει ως supersolid, απελευθερώνοντας ουσιαστικά τον έλεγχό της από το υλικό γύρω από αυτό και να προκαλέσει την αδράνεια - η αντίσταση στην αλλαγή σε κίνηση - για να πέσει.
Αργότερα, άλλα παρόμοια πειράματα φάνηκε να επιβεβαιώνουν τη διαπίστωση αυτή ( SN: 9/11/10, σ. 22. ). Αλλά μεγάλα ερωτήματα παρέμειναν, όπως γιατί ορισμένες ομάδες εργαστήριο είδε ένα μεγάλο αποτέλεσμα και άλλοι ένα μικρό. «Ήταν συνεχώς έκπληξη για όσους από εμάς που εργάζονται στον τομέα πόσο δύσκολο ήταν να επιβεβαιώσουν ή να διαψεύσουν την ύπαρξη του υπερστερεό," λέει ο John Beamish, ένας φυσικός στο Πανεπιστήμιο της Αλμπέρτα στον Καναδά. "Κάθε χρόνο έχουμε τα πάντα αναμένεται να είναι σαφώς πολύ σύντομα."
Εργασία από Beamish και άλλοι πρότειναν ότι η περίεργη συμπεριφορά ήλιο δεν συνέβη όταν οι κρύσταλλοι ηλίου ήταν τέλεια, αλλά όταν αμαυρώθηκαν από διαρθρωτικές ατέλειες που μετακινούνται στο εσωτερικό του υλικού. Φαίνεται τώρα ότι η ολίσθηση προκαλεί το υλικό να σκληρύνει με τρόπους που μιμούνται (αλλά δεν είναι) υπερστερεό.
Στο αρχικό πείραμά του, ο Chan έκανε όσο μπορούσε για να μειωθούν οι ανεπιθύμητες ενέργειες, αλλά στο τέλος αποφάσισε να επανασχεδιάσουν τον κύλινδρο από το μηδέν για να είναι σίγουρος. Το πρόβλημα που κατέληξε να είναι ένα μικρό κενό μεταξύ του κυλίνδρου γυαλιού και μια μεταλλική πλάκα στον πυθμένα του δοχείου, όπου στερεό ήλιο puddled και έριξε από τις μετρήσεις. Οι επιστήμονες είχαν σκεφτεί χάσμα Chan ήταν πολύ μικρή για να είναι ένα μεγάλο μέρος ενός προβλήματος, αλλά το αποτέλεσμα είναι πραγματικά μεγεθύνεται σε ένα μικρό χώρο, λέει Beamish.
Τα κινητά ατέλειες να αποδειχθεί ένα νέο κβαντικό φαινόμενο των δικών τους, λέει ο Sébastien Μπαλιμπάρ, ένας φυσικός στο École Normal Supérieure στο Παρίσι. "Όχι μόνο δεν το καταλαβαίνουμε τώρα ως μια θεαματική εκδήλωση της θεμελιώδους φαινόμενο στην επιστήμη των υλικών, είναι επίσης η πιο πιθανή ερμηνεία του λεγόμενου« υπερστερεό, "λέει.
Αρκετές άλλες πρόσφατες μελέτες είχαν επίσης ότι δεν ενισχυτικό, υπερστερεό, θα μπορούσε να είναι στην εργασία. Αλλά μερικά πειράματα, των οποίων το ένα έγινε από τον Kim Κορέα στο Ινστιτούτο Προηγμένης Επιστήμης και Τεχνολογίας στο Daejeon, δεν μπορεί να εξηγηθεί αρκετά μακριά ακριβώς ακόμα.
Μπαλιμπάρ, για ένα, ακόμα κρατώντας μια μικρή ελπίδα για υπερστερεό. "Πάω στοίχημα ότι σε 10 χρόνια θα το ανακαλύψετε», λέει. "Αλλά είναι μια επικίνδυνη στοίχημα."
http://www.sciencenews.org/view/generic/id/345721/description/Supersolidity_loses_its_luster
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου