Ahli fizik dari Finland dan Amerika Syarikat telah membuat dan memotret objek kuantum yang tidak biasa, semacam pusaran magnetik, yang serupa dengan penampilan dan sifatnya dengan kilat bola biasa, menurut sebuah artikel yang diterbitkan dalam jurnal Science Advances.
Sangat mengejutkan bahawa kami dapat membuat simpul elektromagnetik sintetik, kilat bola kuantum, hanya menggunakan dua arus arus elektrik yang berlawanan arah. Semua ini menunjukkan bahawa kilat bola semula jadi jenis ini juga dapat terjadi akibat serangan kilat konvensional,”kata Mikko Möttönen dari Universiti Aalto di Helsinki (Finland).
Petir bola adalah bola plasma pijar yang diisi dengan elektrik. Mereka secara berkala muncul di atmosfer semasa ribut petir dan hidup lebih lama daripada kilat biasa. Sejauh mana mereka muncul dan proses apa yang mengawal pergerakan mereka, para saintis belum mengetahui dan telah berdebat mengenai sifatnya selama hampir satu setengah abad.
Möttenen dan rakan-rakannya menunjukkan bahawa kilat bola tidak hanya elektrik, tetapi juga kuantum di alam, membuat analog lengkap "misteri alam" ini, bereksperimen dengan apa yang disebut langit, objek khas dunia kuantum.
Skyrmions adalah zarah zat hipotetik khas dengan sifat magnet yang tidak biasa yang menjadikannya kelihatan seperti sejenis "landak" atau pusaran mikroskopik. Hujung jarum "landak" atau pinggir taufan bermuatan positif, dan badan "binatang" atau pusat taufan bermuatan negatif.
Landak "landak" seperti itu, menurut ahli fizik, mempunyai kestabilan yang sangat tinggi, yang memungkinkannya digunakan sebagai sel memori tahan lama dan ekonomik untuk komputer berputar dan kuantum pada masa akan datang, serta komputer konvensional pada zaman kita.
Para saintis belum menemui atau mencipta skyrmions "nyata", dan analognya yang terdekat adalah struktur dua dimensi khas di dalam filem nipis yang diperbuat daripada bahan magnet atau bahan khas, seperti silikida mangan. Pusaran seperti itu timbul di dalamnya sendiri dalam keadaan khas, misalnya, pada suhu hampir dengan sifar mutlak.
Diagram skyrmion tiga dimensi, quasiparticle kuantum / Lee et al. / Kemajuan Sains 2018.
Video promosi:
Ahli fizik Finland dan Amerika telah mencipta versi baru zarah-zarah ini, yang mempunyai sifat tiga dimensi dan bukan dua dimensi, menggunakan bahan kuantum lain - yang disebut kondensat Bose-Einstein.
Ini adalah bentuk jirim yang tidak biasa dalam sifatnya, mirip dengan gas dan cecair, yang berperilaku seperti satu atom gergasi dan mempunyai sifat "atom" khas. Biasanya, saintis mendapatkannya dengan menyejukkan awan rubidium dan atom logam alkali lain hingga suhu mendekati sifar mutlak.
Seperti yang dijumpai oleh Möttenen dan rakan-rakannya, atom buatan ini dapat diubah menjadi analog tiga dimensi skyrmion dengan meletakkannya di dalam medan magnet yang kuat dan mengubah kedudukan putaran setiap atom sebenar di dalamnya dengan cara yang istimewa. Apabila medan ini "dimatikan", struktur kuantum khas muncul di dalam kondensat Bose-Einstein, yang mempunyai konfigurasi medan elektromagnetik yang sama yang dikepang menjadi simpul seperti kilat bola.
Harta tanahnya yang tidak biasa, seperti yang dinyatakan oleh ahli fizik, adalah sifatnya yang wujud dalam jangka masa yang sangat lama untuk objek kuantum, beberapa ratus mikrodetik. Ini, menurut Möttenen, menunjukkan bahawa skim tiga dimensi dapat menjadi "inti" petir bola, yang juga hidup dengan panjang yang luar biasa dibandingkan dengan pelepasan kilat biasa.
