V červnu 2017 fyzikové propagovali výrobu „tekutého světla“při pokojové teplotě, čímž zpřístupnili tuto podivnou formu hmoty než kdykoli předtím.
Taková hmota je jak superfluidní látka s nulovým třením a viskozitou, tak typ Bose-Einsteinova kondenzátu, někdy označovaného jako pátý stav hmoty, který umožňuje, aby světlo skutečně proudilo kolem předmětů a rohů.
Obyčejné světlo se chová jako vlna a někdy jako částice, vždy cestuje po přímce. Proto nevidíme, co je za rohy nebo objekty. Ale za extrémních podmínek se světlo dokáže chovat jako kapalina a proudí kolem předmětů.
Bose-Einsteinovy kondenzáty jsou pro fyziky zajímavé, protože v takovém stavu se pravidla mění z klasické na kvantovou fyziku a hmota začíná získávat více vlnových vlastností. Tvoří se při teplotách blízkých absolutní nule a existují jen zlomek sekundy.
V nové studii však vědci informovali o vytvoření kondenzátu Bose-Einstein při pokojové teplotě pomocí kombinace světla a hmoty typu Frankenstein.
Polaritonský tok se střetává s překážkou v nes superfluidních (horní) a superfluidních (spodní) stavech / Polytechnique Montreal.
"V naší práci je mimořádné pozorování, že jsme prokázali, jak se může superfluidita vyskytovat také při pokojové teplotě v okolních podmínkách pomocí částic světla a hmoty - polaritonů," říká vedoucí výzkumník Daniel Sanvitto z CNR NANOTEC, italský Nanotechnologický institut.
Vytvoření polaritonů vyžadovalo seriózní vybavení a nanoměřítkové inženýrství. Vědci položili vrstvu 130 nanometrů organických molekul mezi dvě ultrareflexní zrcadla a zasáhli je laserovým pulsem 35 femtosekund (jedna femtosekunda je čtyřnásobek sekundy).
Propagační video:
"Tímto způsobem můžeme kombinovat vlastnosti fotonů, jako je jejich světelná účinnost a vysoká rychlost, se silnými interakcemi díky protonům uvnitř molekul," říká Stephen Kena-Cohen z Ecole Polytechnique de Montreal.
Výsledná „super tekutina“vykazovala spíše neobvyklé vlastnosti. Za standardních podmínek vytváří tekutina vlnky a víry, když teče. V případě superfluidu se však věci liší. Jak je vidět na obrázku výše, obvykle je tok polaritonu narušen jako vlny, ale ne v superfluidu:
"V superfluidu není tato turbulence potlačena kolem překážek, což umožňuje, aby tok pokračoval beze změny," vysvětluje Kena-Cohen.
Vědci argumentují, že výsledky otevírají nové možnosti nejen pro kvantovou hydrodynamiku, ale také pro polaritonová zařízení pro pokojovou teplotu pro budoucí technologie - například pro výrobu supravodivých materiálů pro solární panely a lasery.
Vladimir Mirny