Rekordowe obroty szkockich fizyków

Mikroskopijną kulkę udało się rozkręcić do 600 milionów obrotów na minutę - zanim się rozpadła. Dla porównania, domowa pralka wiruje pół miliona razy wolniej, zaś wiertło dentystyczne – ponad tysiąc razy wolniej. Dotychczasowy rekord, ustanowiony w roku 2010, należał do kawałka grafenu, który osiągnął zaledwie 60 milionów obrotów na sekundę. Jednak wyjątkowo wytrzymały grafen nie rozleciał się, a specjaliści oceniają, że w jego przypadku realne byłoby osiągnięcie nawet 60 miliardów obrotów.

Wiele prowadzonych przez fizyków eksperymentów dotyczy granic pomiędzy fizyką klasyczną a kwantową, w większości wypadków naukowcy wykorzystują w nich raczej atomy i cząsteczki niż większe obiekty, zbudowane na przykład z miliona atomów. Chodzi m.in. o zbadanie zjawiska określanego jako „kwantowe tarcie”.

Naukowcy z St Andrews postanowili zbadać zachowanie kulki z węglanu wapnia o średnicy zaledwie czterech milionowych części metra. Aby wprowadzić ją w stan lewitacji w próżni, zastosowano światło laserowe - oświetlona od dołu kulka zachowywała się jak piłeczka pingpongowa podtrzymywana przesz strumień powietrza z suszarki do włosów albo piłka plażowa balansująca na strudze wody z ogrodowego węża.

Do wprawiania lewitującej kulki w ruch wirowy wykorzystano zmiany polaryzacji przechodzącego przez nią światła spolaryzowanego kołowo (CP), co dawało niewielki moment obrotowy. Ponieważ w próżni nie było tarcia, wystarczyło to do osiągnięcia rekordowych obrotów. Kątowe przyspieszenie na powierzchni kulki było miliard razy większe niż siła grawitacji na powierzchni Ziemi, co w końcu doprowadziło do rozpadnięcia się obiektu.(PAP)