Fizičari su otkrili nov način za posmatranje pojave za koju se smatra da je jedna od najčudnijih na našoj planeti – super hladan, super miran gas pod imenom Boz-Ajnštajnov kondenzat.
Naučnici su do sada bili u stanju da brzo „ukradu“ obrise neobičnog gasa, ali je prosto slikanje Boz-Ajnštajnovog kondenzata onemogućavalo očuvanje tog gasa, jer ga je dodatna energija svetla uništavala.
„Apsorpcija jednog fotona (najmanjeg paketa svetlosti) je dovoljna da se razbije kondenzat,“ rekao je vodeći autor istraživanja Majkl Haš, fizičar Univerziteta u Notingemu.
Stvaranjem novog kompjuterskog modela, istraživači su smislili način da preusmere toplotu i zadrže Boz-Ajnštajnov kondenzat rashlađenim, čak i tokom dugog snimanja.
„U principu predlog može da omogući beskonačno osvetljavanje kondenzata, tokom kojeg ćemo moći da gledamo u njega, pa čak i da ga kontrolišemo uz pomoć povratnih informacija“, rekao je Haš i dodao: „Imati mogućnost igranja sa kvantnim objektima blizu apsolutne nule je veoma uzbudljivo.“
Boz-Ajnštajnovi kondenzati su atomi ili druge čestive, poput fotona, rashlađeni do blizu apsolutne nule. Atomi su toliko malaksali da se ponašaju čudno, kao jedna, grudvičasta masa. Prirodno sporo kretanje ovih čestica znači da naučnici lako mogu da prate i proučavaju atomske procese, poput atomskih spinova, proučavanjem Boz-Ajnštajnovih kondenzata. Dobili su ime po Albertu Ajnštajnu i indijskom teoretičaru Satjenadri Nat Bozu.
Više od decenije, fizičari su gledali u ove čestice putem rezonantnih fotona, jedne vrste laserskog snimanja koja teži da rasprši svoju energiju van super hladnih atoma, umesto da je dodaje. Ipak, čak i ovaj metod radi u samo nekoliko pokušaja, pre nego konačnog uništenja kondenzata posle nekoliko slika.
Da bi se poboljšala tehnika slikanja, Haš i njegove kolege napravili su sofisticirani kompjuterski model koji simulira rezonantnu svetlost i čudno ponašanje Boz-Ajnštajnovih kondenzata. Model je otkrio do sada nepoznat efekat zagrevanja prouzrokovan rezonantnim slikanjem.
„Za konkretno otkriće prezentovano u našem radu smo, u prvi mah, pomislili da je greška u kodu,“ rekao je Haš i dodao: „Mislili smo da je greška zbog toga što jednostavniji opisi Boz-Ajnštajnovih kondenzata ne predviđaju ovo zagrevanje.“
Putem njihovog modela, naučnici su osmislili filter koji uklanja toplotni efekat i dodatnu energiju šalje nazad u magnetne namotaje koji se koriste kao zamka za hlađenje kondenzata, čime će se atomi držati ohlađenim duže. Sada, kada radoznali posmatrači žele da vide atome kako sede, takvo slikanje će slati energiju u namotaje koji izazivaju hlađenje, time zapravo hladeći kondenzat još više.
Sledeći korak je proba filtera uživo.
„Jednom kada smo uočili uzrok zagrevanja, bilo je lako da osmislimo kako da to sprečimo,“ rekao je Haš i dodao: „Rezultati poput ovih su obećavajući i čine me optimističnim u nadanju da će probna demonstracija povratnih informacija Boz-Ajnštajnovih kondenzata biti moguća u bližoj budućnosti.“
