ทีมนักฟิสิกส์อ้างว่าฮีเลียมแช่แข็งจับตัวอยู่ภายในโพรงของจานแก้วที่มีรูพรุนได้รวมตัวกันเป็นเฟสควอนตัมของสสารที่รอคอยมานานแต่ไม่เคยมีใครสังเกตมาก่อน ในสถานะที่พิเศษนั้นเรียกว่า superfluid solid หรือ supersolid วัสดุนี้คาดว่าจะไหลเหมือนของเหลว แต่ยังคงรักษาโครงสร้างผลึกที่มั่นคง หัวหน้าทีม Moses HW Chan จาก Pennsylvania State University ใน State College กล่าว
แคปซูลเย็น ที่อุณหภูมิเย็นจัด การหมุนวนของกระสวยอะลูมิเนียมนี้ (ลูกศร) บ่งชี้ว่าฮีเลียมเยือกแข็งที่อยู่ภายในนั้นไหลโดยไม่มีแรงเสียดทาน
รัฐเพนน์
การไหลแบบไร้แรงเสียดทานหรือที่เรียกว่า superfluidity ก่อนหน้านี้พบเฉพาะในของเหลวและก๊าซเท่านั้น (SN: 10/25/03, p. 262: มีให้สำหรับสมาชิกที่Super Spinner: จุดเจ็ดอะตอมทำหน้าที่เหมือน superfluid ) “ตอนนี้เรากำลังบอกว่าแม้แต่ในของแข็งเราก็มองเห็นได้” Chan กล่าว ในNature วันที่ 15 มกราคม เขาและเพื่อนร่วมงานของ Penn State Eun-Seong Kim ได้นำเสนอหลักฐานสำหรับสิ่งที่พวกเขาสงสัยว่าเป็น supersolid ชนิดแรกของโลก
หัวข้อข่าววิทยาศาสตร์ในกล่องจดหมายของคุณ
หัวข้อข่าวและบทสรุปของบทความข่าววิทยาศาสตร์ล่าสุด ส่งถึงกล่องจดหมายอีเมลของคุณทุกวันพฤหัสบดี
ที่อยู่อีเมล*
ที่อยู่อีเมลของคุณ
ลงชื่อ
“หากการค้นพบ supersolid นี้ได้รับการยืนยัน ก็ถือเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญ” John R. Beamish จาก University of Alberta ใน Edmonton กล่าวในคำอธิบายที่มาพร้อมกับรายงาน
William P. Halperin แห่งมหาวิทยาลัย Northwestern ในเมือง Evanston รัฐอิลลินอยส์ เรียกหลักฐานใหม่เกี่ยวกับความแข็งยิ่งยวดว่าเป็น “ผลลัพธ์ที่น่าประทับใจ”
สมัครสมาชิกข่าววิทยาศาสตร์
รับวารสารวิทยาศาสตร์ที่ยอดเยี่ยมจากแหล่งที่น่าเชื่อถือที่สุดส่งตรงถึงหน้าประตูคุณ
ติดตาม
เป็นเวลากว่า 30 ปีที่นักทฤษฎีคาดการณ์ถึงความแข็งยิ่งยวด แต่นักทดลองไม่สามารถแสดงให้เห็นได้ จากแนวทางก่อนหน้านี้ Chan และ Kim เข้าสู่การต่อสู้ด้วยอุปกรณ์ที่เรียกว่า Torsional Oscillator โดยพื้นฐานแล้วมันคือบ็อบทรงกระบอกหมอบห้อยลงมาจากท่อทองแดงกลวงที่หมุนไปมาอย่างช้าๆ ในการสำรวจพฤติกรรมของฮีเลียมที่เป็นของแข็ง นักวิจัยได้วางจานแก้วที่มีรูพรุนไว้ภายในบ็อบของออสซิลเลเตอร์
จากนั้นจึงแทรกซึมเข้าไปในรูขุมขนของดิสก์ด้วยฮีเลียมเหลวและทำให้ฮีเลียมแข็งตัวภายใต้ความกดดันที่อุณหภูมิใกล้ศูนย์สัมบูรณ์
ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์ยังคงลดอุณหภูมิลง พวกเขาตรวจพบสัญญาณว่าไอโซโทปฮีเลียม-4 รุ่นของแข็งที่ระดับประมาณ 175 มิลลิเคลวินหยุดถูกลากไปรอบๆ เนื่องจากการเสียดสีกับดิสก์ “ตามปกติแล้ว คุณคงนึกไม่ถึงว่าของแข็งนี้จะหลุดออกได้ . . แต่ข้อมูลทั้งหมดบ่งชี้ว่าฮีเลียมนี้ไม่ติดแล้ว” ชานกล่าว สำหรับของแข็งที่จะทำเช่นนี้ อะตอมและตำแหน่งที่ว่างภายในโครงผลึกของมันอาจมีการแลกเปลี่ยนสถานที่กันอย่างต่อเนื่อง
ความเป็นของเหลวส่วนเกินของฮีเลียมที่เป็นของแข็งบ่งชี้ว่าคอนเดนเสทของโบส-ไอน์สไตน์ก่อตัวขึ้นภายในวัสดุ ในคอนเดนเสทดังกล่าว อนุภาคอะตอมหรืออนุภาคย่อยของอะตอมจะมีสถานะควอนตัมเหมือนกัน โดยรวมกันเป็นอนุภาคพิเศษเพียงอนุภาคเดียว
ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2538 นักฟิสิกส์ได้ผลิตสารควบแน่นก๊าซโบส-ไอน์สไตน์จำนวนมากจากอะตอมของโลหะบางชนิดและจากโมเลกุลธรรมดาบางชนิด (SN: 11/22/03, p. 324: Quantum Pileup: โมเลกุลที่เย็นจัดหลอมรวมกันเป็นหนึ่งเดียว ) ทศวรรษก่อนหน้านี้ ไอโซโทปของฮีเลียมถูกค้นพบเพื่อสร้างคอนเดนเสทโบส-ไอน์สไตน์ที่เป็นของเหลว จากการทดลองครั้งใหม่พบว่าฮีเลียม-4 ได้กลายเป็นคอนเดนเสทโบส-ไอน์สไตน์ที่เป็นของแข็งชนิดแรก
ตำแหน่งที่ว่างในคริสตัลสามารถทำตัวเหมือนอนุภาคได้ Halperin อธิบาย ในฮีเลียม supersolid อนุภาคที่ก่อตัวเป็นคอนเดนเสทของโบส-ไอน์สไตน์อาจไม่ใช่อะตอมของฮีเลียม แต่เป็นโครงตาข่ายที่ว่าง เขากล่าว
Anthony J. Leggett จาก University of Illinois at Urbana-Champaign (SN: 10/11/03, p. 229: มีให้สำหรับสมาชิกที่ได้รับรางวัลโนเบลไปที่นักวิทยาศาสตร์ที่ควบคุมปรากฏการณ์แปลก ๆ ) ซึ่งเป็นหนึ่งในนักทฤษฎีกลุ่มแรกที่เสนอ supersolidity ความสงสัย ว่าชานและคิมได้ค้นพบความแข็งแกร่งเหนือชั้นที่เขาและนักทฤษฎีคนอื่นๆ ได้จินตนาการไว้ ท้ายที่สุด เขาตั้งข้อสังเกตว่าฮีเลียมที่แข็งตัวภายในรูพรุนของแก้วนั้นแตกต่างอย่างชัดเจนจากผลึกจำนวนมากซึ่งใช้ทฤษฎีนี้ เขาคาดเดาว่านักวิทยาศาสตร์ได้ตรวจพบพฤติกรรม superfluid ประเภทอื่น
credit : clarenceboddicker.com
offspringvideos.com
newsenseries.com
signalhillhikerphotography.com
jardinerianaranjo.com
3geekyguys.com
newamsterdammedia.com
platterivergolf.com
centennialsoccerclub.com
bellinghamboardsports.com
