Aktuálne správy Späť na správy
Fyzika: Črtajú sa supervýkonné lasery i nevyčerpateľné žriedlo energie
Sunday 02 May 2010 Zväčšiť písmo | Vytlačiť stránku
Riverside 2. mája (TASR) – Prvý raz izolovaná "čistá" vzorka spinovo polarizovaných pozitróniových atómov dláždi cestu ku konštrukcii vysokovýkonných laserov, pracujúcich so žiarením gama. A možno aj k termojadrovej fúzii.
V prestížnom časopise Physical Review Letters to oznámil David Cassidy z Kalifornskej univerzity v Riverside (USA) s kolegami.
David Cassidy s Allenom Millsom, vedúcim príslušného laboratória, vytvorili v roku 2007 prvé molekulárne pozitrónium v podobe systému dvoch pozitróniových atómov. Pozitróniový "exotický" atóm je krátkodobo stabilná väzba elektrónu a jeho antičastice, pozitrónu, molekulárne pozitrónium tvorila dvojica elektrónov a dvojica pozitrónov.
Teraz uskutočnili logický ďalší krok. Spin je kvantovomechanická vlastnosť elementárnych častíc, tu elektrónov, ktorá súvisí s ich momentom hybnosti. Zjednodušene možno povedať, že s ich rotáciou. Odtiaľ je aj názov spin (angl. "krútiť sa" respektíve "otáčať sa"). Spinovo polarizovaná vzorka znamená, že ide o atómy pozitrónia, ktoré sú v rovnakom spinovom stave. Také stavy sú dva, orientované "nahor" a "nadol". Pozitróniové atómy sa zanihilujú čiže zaniknú v záblesku žiarenia gama, keďže ide o hmotu a antihmotu; anihilácia je energetický proces so stopercentnou účinnosťou. No iba vtedy, ak sa stretnú opačne spinovo orientované. Súhlasne spinovo orientované sa vzájomne neovplyvňujú.
Súbor spinovo polarizovaných pozitróniových atómov je nevyhnutný pre tvorbu zvláštnej formy hmoty, ktorú vedci nazývajú Boseov-Einsteinov kondenzát (BEC). Jej existenciu predpovedali v roku 1924 indický fyzik Satyendra Bose a Albert Einstein, doložená však bola až v roku 1995 – v roku 2001 za to dostali Nobelovu cenu Američania Eric Cornell a Carl Wieman a Nemec (pôsobiaci v USA) Wolfgang Ketterle.
David Cassidy s kolegami dosiahol nerovnaké zastúpenie pozitróniových atómov "nahor" a "nadol" v zahustenej vzorke. Následne zanihiloval iba rovnaký počet "nahor" a "nadol" a zvyšok im zostal. Takto "vyčistené" pozitrónium je nevyhnutné pre výrobu BEC.
Atómy v štádiu BEC sa na rozdiel od bežných atómov prakticky nehýbu, čo podľa Allena Millsa umožňuje inovatívny výskum základných procesov na ich úrovni, osobitne ich vzájomnej interakcie v istých špecifických podmienkach. Nehybné pozitróniové atómy sú dôležité pre lasery, využívajúce vysokoenergetické žiarenie gama. Tie by mali asi najbližšie k "lúčom smrti" z rôznych sci-fi a skutočne sa pri nich uvažuje o vojenskom využití. No nielen o ňom, ponúkajú sa mnohé ekonomické, zdravotnícke a vedecké účely.
David Cassidy a Allen Mills zdôrazňujú, že polarizované pozitrónium sa zíde aj pri výskume termojadrovej fúzie, výrobe energie zlučovaním atómových jadier, ako to funguje vo vnútri hviezd, ktorá by mohla viac-menej natrvalo vyriešiť energetické potreby ľudstva.
"Eventuálne vytvorenie pozitróniového kondenzátu môže priniesť odpoveď na otázku, prečo sa vesmír skladá z hmoty, a nie z antihmoty, alebo iba z čistej energie. A jedného dňa s jeho pomocou azda zmeriame gravitačné vzájomné pôsobenie hmoty a antihmoty. V súčasnosti nikto s istotou nevie, či antihmota padá nahor alebo nadol," povedal David Cassidy.
Zdroj: Komuniké University of California – Riverside z 30.4.2010
(spolupracovník TASR Zdeněk Urban) bar
Všetky práva vyhradené. Publikovanie alebo ďalšie šírenie správ a fotografií zo zdrojov TASR je bez predchádzajúceho písomného súhlasu TASR porušením autorského zákona
