I juni 2017 pionerer fysikere produksjonen av "flytende lys" ved romtemperatur, noe som gjorde denne rare formen for materiell mer tilgjengelig enn noen gang.
Slik materie er både et overflødig stoff med null friksjon og viskositet og en type Bose-Einstein kondensat, noen ganger beskrevet som den femte tilstanden til materien, slik at lys faktisk kan strømme rundt gjenstander og hjørner.
Vanlig lys oppfører seg som en bølge og noen ganger som en partikkel, som alltid reiser i en rett linje. Dette er grunnen til at vi ikke kan se hva som er bak hjørner eller gjenstander. Men under ekstreme forhold er lys i stand til å oppføre seg som en væske og strømme rundt objekter.
Bose-Einstein-kondensater er interessante for fysikere fordi i en slik tilstand bytter reglene fra klassisk til kvantefysikk og materie begynner å skaffe seg mer bølgelignende egenskaper. De dannes ved temperaturer nær absolutt null, og eksisterer bare en brøkdel av et sekund.
I en ny studie rapporterte forskere imidlertid at det ble opprettet et Bose-Einstein-kondensat ved romtemperatur ved å bruke en "Frankenstein-lignende" kombinasjon av lys og materie.
Polariton-flux som kolliderer med et hinder i ikke-overflødig (topp) og overflatelig (bunn) tilstander / Polytechnique Montreal.
"En ekstraordinær observasjon i vårt arbeid er at vi har demonstrert hvordan overflødighet også kan oppstå ved romtemperatur under omgivelsesforhold ved bruk av partikler av lys og materie - polariton," sier hovedforsker Daniel Sanvitto ved CNR NANOTEC, Italias Nanotechnology Institute.
Opprettelsen av polaritons krevde alvorlig utstyr og nanoskala-prosjektering. Forskere la et lag på 130 nanometer organiske molekyler mellom to ultra-reflekterende speil og slo det med en laserpuls på 35 femtosekunder (ett femtosekund er en kvadrillion sekund).
Salgsfremmende video:
"På denne måten kan vi kombinere egenskapene til fotoner, for eksempel deres lyseffektive masse og høye hastighet, med sterke interaksjoner på grunn av protoner inne i molekyler," sier Stephen Kena-Cohen fra Ecole Polytechnique de Montreal.
Den resulterende "super-fluid" viste ganske uvanlige egenskaper. Under standardbetingelser skaper væsken krusninger og virvler når det strømmer. Når det gjelder overflødig, er ting imidlertid annerledes. Som vist på bildet over, forstyrres vanligvis polaritonfluxen som bølger, men ikke i overflødig væske:
"I en overflødig undertrykkes ikke denne turbulensen rundt hindringer, slik at strømmen kan fortsette uendret," forklarer Kena-Cohen.
Forskerne hevder at resultatene åpner for nye muligheter ikke bare for kvantehydrodynamikk, men også romtemperatur-polaritonanordninger for fremtidige teknologier - for eksempel for produksjon av superledende materialer for solcellepaneler og lasere.
Vladimir Mirny
