Szósty stan skupienia

Dotąd znano pięć form materii: ciała stałe, ciecze, gazy,  plazmę
(gaz zjonizowany, na przykład w błyskawicy) oraz kondensat Bosego-
Einsteina. Kondensat fermionów powstaje podczas schładzania atomów
potasu.

Naukowcy z Uniwersytetu Kolorado, którzy uzyskali kondensat,
mówią, że ich odkrycie może doprowadzić do opracowania
nadprzewodników działających w temperaturze pokojowej - takie
materiały znalazłyby zastosowanie w budowie komputerów, urządzeń
medycznych, a nawet transporcie (na przykład pociągi na poduszce
magnetycznej). Na razie "najcieplejsze" nadprzewodniki wymagają
temperatury minus 135 stopni Celsjusza.

"To przełom. Wszyscy w naszej branży pracowali nad tym od trzech
lat" - skomentował  Charles Adams, fizyk z University of Durham w
Wielkiej Brytanii.

Nowa substancja jest typem kondensatu Bosego-Einsteina (BEC),
formy materii, w której wszystkie atomy są identyczne i zachowują
się tak, jakby stanowiły jeden, duży "superatom". Choć BEC
przewidział Einstein już w 1924 r., to pierwszy raz udało się go
uzyskać z atomów rubidu dopiero w 1995 r. Osiągnięcie to
uhonorowano Nagrodą Nobla.

Zespół Deborah Jin z Uniwersytetu Kolorado w Boulder uzyskał
kondensat atomów potasu. Atomy te należą do kategorii fermionów,
zwykle występujących pojedynczo. Dlatego uzyskanie ich kondensatu
jest tak znaczącym osiągnięciem.

Jin i jej współpracownicy uzyskali kondensat chłodząc chmurę
utworzoną przez około pół miliona atomów potasu do 50 miliardowych
stopnia powyżej zera absolutnego (najniższej możliwej
temperatury). Atomy były utrzymywane przez pole magnetyczne. Ich
zachowanie w tych warunkach przypomina zachowanie elektronów w
nadprzewodniku, czyli przewodniku pozbawionym oporu elektrycznego.
"To najbardziej czysty stan kwantowy, jaki sobie można wyobrazić" -
 twierdzi jeden z naukowców.

W ekstremalnie niskich temperaturach, nieco powyżej zera
bezwzględnego, ruch atomów spowalnia się coraz bardziej - aż tracą
one niemal całą energię. Jeśli je wtedy skondensować, ich
zachowanie staje się tak jednorodne, że nie da się ich odróżnić.
Niektórzy porównują zjawisko do zachowania stada owiec ("owczy
pęd").

Gdy temperatura się podnosi, atomy zachowują się bardziej
różnorodnie: jedne są szybkie, inne niemal się nie ruszają.(PAP)