Prima pagina arrow SPECTACOLUL CUNOASTERII arrow A cincea stare a materiei 15 Aug 2020
Categorii
Prima pagina
SPECTACOLUL CUNOASTERII
ISTORII UITATE
PARANORMAL
FEMINA CLUB
STAREA DE VEGHE
TERRA X
MINUNI ALE LUMII
CONSULTATII FARA PLATA
TERAPII COMPLEMENTARE
BLITZ
HOROSCOP
ASTAZI IN ISTORIE
VERIFICATI-VA CUNOSTINTELE
MAGAZIN .RO
User Menu
Avem 2 vizitatori online

A cincea stare a materiei

Imprimare E-mail
mari, 14 iulie 2020

Atunci cand vorbim despre starile materiei cunoscute de noi pana acum, ne referim la cele patru: solida, lichida, gazoasa si plasmatica. Primele trei sunt cele cu care suntem familiarizati in viata de zi cu zi, a patra exista doar in conditii extreme. Exista insa si o a cincea stare a materiei?

Cercetatorii care studiaza de decenii problema materiei intunecate, sau „lipsa” din Univers, banuiau ca raspunsul poate veni dintr-o alta stare a materiei, cea de-a cincea, total necunoscuta. Existenta celei de-a cincea stari a ramas un mister, doar pana in aprilie 2015, cand in revista Science Advances a fost publicat studiul unui grup de cercetatori care studia o familie de materiale supraconductoare neconventionale, si a carui concluzie era ca fusese descoperita o stare complet noua a materiei: o faza metalica numita metalul Jahn-Teller.

 Ce putea fi aceasta noua stare? Ipoteza cercetatorilor era ca putea fi vorba despre „caramizile”(componentele) moleculare  care fac posibila conductivitatea energiei electrice la temperaturi extrem de ridicate fara pierderi de energie, un obiectiv cautat de cercetatori de mai multe decenii, dupa cum transmitea la acea vreme iflscience.com.

 Se stie ca metalele sunt cele mai folosite pentru transmiterea electricitatii, numai ca ele au un dezavantaj: din cauza rezistentei lor electrice, o parte din energie se pierde prin caldura.

 Superconductorii, in schimb, pot transporta electricitate fara pierderi, pentru ca electronii circula prin ei fara sa intampine vreo rezistenta. Dar, pentru ca acest lucru sa se petreaca, chiar si materialele superconductoare au nevoie de temperaturi extrem de scazute.

 Acest fenomen a fost observat pentru prima data de catre Heike Kamerlingh Onnes in 1911 atunci cand, studiind dependenta de temperatura a rezistivitatii electrice a mercurului, a observat ca sub o anumita temperatura, apropiata de temperatura heliului lichid (4,2 grade K), rezistivitatea scade brusc catre zero.

 Concluzia studiului din 2015, realizat de o echipa internationala de cercetatori condusa de Kosmas Prassides de la Universitatea Tohoky, vorbea despre descoperirea unei metode prin care metalul sa conduca electricitatea la temperaturi mai inalte, fara sa o risipeasca prin caldura. Echipa a lucrat cu un superconductor compus din ioni metalici alcalini si molecule cu cate 60 de atomi de carbon dispusi in forma de fulerena.

 Fulerenele sunt inrudite structural cu grafitul si reprezinta o clasa de compusi de atomi de carbon, „care prezinta per ansamblul structurii fie forme sferice de tip dom geodezic, fie forme cilindrice de „tip cusca” (nanotuburi)”.

 Metalul alcalin numit rubidiu ocupa gaurile libere dintre poligoane – schimband distanta dintre fulerenele invecinate. Acest fenomen se produce la cea mai inalta temperatura posibila momentan pentru stabilirea fenomenului superconductivitatii, circa 35 grade Kelvin, sau -238,15 grade Celsius.

 Materialul este o combinatie de faze izolante, magnetice, metalice si superconductive. In care este inclusa si starea intermediara, necunoscuta anterior, starea metalica Jahn-Teller.

Experiente in spatiul cosmic

 Ceea ce se intampla in 2015 a fost dus la un alt nivel de curand, cand o serie de experimente au fost transferate in spatiul cosmic. Depasind limitarile gravitatiei terestre, si la bordul Statiei Spatiale Internationale, cercetatorii au reusit o performanta extrem de importanta in domeniul fizicii cuantice, care poate contribui la o mai buna intelegere a mecanicii fascinante care guverneaza lumea microscopica.

 Conform studiului publicat in jurnalul stiintific Nature, experienta a fost realizata cu ajutorul unui micro-laborator spatial, denumit Cold Atom, care fusese instalat pe ISS in 2018 de catre NASA. El a fost proiectat pentru experimente pe atomi, in conditii de temperaturi extrem de scazute, temperaturi apropiate de zero absolut, adica minus 273,15 grade Celsius.

 Operand de la distanta de pe Pamant, fizicienii au generat un gaz ultra-rece, denumit condensat Bose-Einstein, care formeaza o noua stare a materiei, este vorba despre a „cincea”, dupa cele patru pe care le cunoastem deja,  „prevazuta in anii ’20 de Albert Einstein si matematicianul indian Satyendranath Bose si observata pentru prima data in 1995”.

 Gazul cu pricina este „un agregat a cateva zeci de mii de atomi care, atunci cand sunt raciti pana la temperaturi foarte scazute, devin inseparabili unul de celalalt, formand o singura unda si reactionand toti in acelasi mod si in acelasi timp”. Aceasta este o proprietate din mecanica cuantica care guverneaza lumea infinitezimala, „potrivit careia o particula (atom, ion, foton...) sau un grup de particule se pot regasi in mai multe stari in acelasi timp, se pot suprapune si se pot interpune, formand un sistem legat, indiferent de distanta care le separa”.

 O proprietate uluitoare care este extrem de greu de observat, deoarece dispare la contactul cu lumea exterioara. Pentru a mentine un atom intr-o stare cuantica, este necesara stabilizarea sa, incetinirea vitezei sale prin racire. Numai ca in laborator, aceasta manipulare este impiedicata de gravitatia terestra, care accelereaza in mod inevitabil atomii.

 Intampinand acest obstacol natural, cercetatorii au ajuns la ideea de a efectua procedura amintita in spatiu, locul unde conditiile de microgravitatie permit reproducerea conditiilor unei caderi libere. Rezultatul a fost uimitor: „Atomii cuantici sunt prinsi intr-o combinatie de campuri magnetice si lasere, reusind sa „pluteasca” mai mult de o secunda, in loc de cateva zeci de milisecunde realizabile in mod obisnuit”, declara Kamal Oudrhiri, unul dintre autorii studiului. „Aceasta perioada de observatie extinsa, ceea ce conduce la masuratori mai precise, va atinge curand cinci secunde”, este de parere specialistul in inginerie spatiala din cadrul NASA.

 Potrivit aceluiasi om de stiinta, laboratorul Cold Atom reprezinta o realizare spectaculoasa, deoarece el permite reproducerea conditiilor necesare acestor masuratori pentru un timp mult mai indelungat, practic  „douasprezece ore la rand”, in vreme ce „experimentele de acelasi tip care simuleaza microgravitatia, nu depasesc cateva minute”.

 Mecanica cuantica face un pas inainte extrem de important o data cu reusita experienta de la bordul ISS. „Acest lucru ne va permite sa intelegem mai bine mecanica cuantica, o stiinta a carei aniversare a 100 de ani o vom sarbatori in curand, care nu a fost niciodata contestata prin experimentare... din care nu am inteles niciodata nimic pentru ca este complet contraintuitiva”, a comentat Daniel Hennequin, fizician specializat in cuantica in cadrul Centrului National Francez de Cercetari Stiintifice (CNRS).

 Cat priveste condensatul Bose-Einstein, „el strabate frontiera dintre lumea microscopica, guvernata de mecanica cuantica, si lumea macroscopica, guvernata de fizica numita clasica, ...a carei teorie ne spune ca este si ea cuantica”, dupa cum a mai explicat Hennequin.

 Dorind sa sublinieze la randul lui importanta descoperirii celei de-a „cincea” stare a materiei,  Kamal Oudrhiri declara la randul lui ca o mai buna cunoastere a acestei a cincea stare de agregare a materiei „ar putea contribui la dezlegarea unuia dintre cele mai mari mistere ale Universului, materia intunecata, masa invizibila ce populeaza galaxii, cu efecte neexplicate”.

 Cu siguranta ca pana la dezlegarea misterului legat de aceste efecte, omenirea mai are de asteptat, minuscula si solitara intr-un Univers mult prea rece.

GEORGE CUSNARENCU

 
< < articolul precedent   articolul urmator > >

Cauta in arhiva magazin.ro
ABONAMENTE LA REVISTA MAGAZIN

Cititorii fideli ai revistei noastre au la dispozitie articolele cele mai interesante direct online, in aceasta pagina de internet. Exista, insa, si o alta categorie de cititori fideli care prefera editiile tiparite, prin care noi incercam sa ajungem in toate colturile tarii. Pentru acestia exista optiunea abonamentului, una dintre cele mai sigure si mai facile metode de a intra, saptamanal, in posesia revistei MAGAZIN.

Nu ezitati sa va abonati!


Abonamentul se poate face direct la redactie prin:
- expedierea unui mandat postal la orice Oficiu Postal, dupa modelul reprodus mai jos;
- plata in urmatoarele conturi bancare pentru client Casa Editoriala "Magazin" S.R.L. (CUI: RO1571838):
1) RO74BACX0000003000160000 Unicredit Tiriac
2) RO24RNCB0072049689850001 B.C.R.
- la orice Oficiu Postal din tara (Revista Magazin figurand la pozitia 19355 din Catalogul Publicatiilor).

PRETURILE ABONAMENTELOR DIRECT LA REDACTIE sunt urmatoarele:
- 1 luna: 7,50 lei
- 2 luni: 15,00 lei
- 3 luni: 22,50 lei
- 4 luni: 30,00 lei
- 5 luni: 37,50 lei
- 6 luni: 45,00 lei

Cititorii din strainatate pot contracta abonamente, achitand contravaloarea abonamentului dorit (70 euro sau 80 $, un abonament pe sase luni; 35 euro sau 40 $, un abonament pe trei luni) in conturile societatii, enumerate mai sus.

CONTACT
Telefon:
0722. 625. 622
021. 317. 89. 65
Email:
Aceasta adresa de e-mail este protejata impotriva spamului, JavaScript trebuie activat a putea vizualiza pagina.
Aceasta adresa de e-mail este protejata impotriva spamului, JavaScript trebuie activat a putea vizualiza pagina.

Incercam astfel sa nu ii dezamagim in nici un fel pe cititorii nostri, o preocupare de la care nu am abdicat niciodata, pe parcursul ultimelor decenii.

Aboneaza-te la newsletter
Email:

Subscribe Unsubscribe
Sondaj
Cele mai noi articole
» Figurinele de cremene din Iordania
» Hrusciov si Mao – diplomatie tensionata
» Ecouri din Franta
» Dovlecei cu smantana
» Nocivitatea ultravioletelor
» Ciudatii nori stralucitori
» Sarajevo, orasul care a stat trei ani sub asediu
» Aleksandra, regina sudurii
» Tobele vorbitoare din Amazonia
» Reumatismele la tineri
» Arta în aer liber
» Cand filmul bate cartea
» Horoscopul saptamanii: 10-16 august 2020
» 6 august 1890 – Prima executie pe scaunul electric
» Tema: „NASUL SI MIROSURILE”
» 110 colonisti pentru Marte
» De ce a vrut Lincoln sa aboleasca sclavia?
» Comentarii despre 3 videoclipuri OZN
» Orez cu limba de vitel
» Ritual zilnic
Cele mai populare articole...
» Adevarul despre pasiunile erotice ale Mariei-Tereza
» Calciul si magneziul - vitale pentru sanatate
» Tiroida, o glanda mica, probleme mari
» Sfaturile bioterapeutei Djuna
» Ce a ascuns Charles Darwin?
» Luna va disparea de pe bolta cereasca
» Haremul - inchisoarea femeilor favorite (2)
» Bolile se vor auto-vindeca
» Haremul - inchisoarea femeilor favorite
» Pe Marte exista viata!
» Hernia de disc, o boala la moda
» In Peru exista un loc miraculos, unic in lume: Lacul care aduce copii
» Viciul care duce la buna-dispozitie
» 3 pozitii de relaxare
» Iuda intr-un manuscris controversat
» Miracolul lumii invizibile: Lumea dupa Nilsson
» Psoriazisul, vindecat de pesti!
» Corp ceresc condamnat la moarte
» O rapire OZN in Florida
» "Teapa" gripei aviare


Arhiva: » 1 » 2 » 3 » 4 » 5 » 6 » 7 » 8 » 9