(c) Graphicstock

Gravitační krystal má ukazovat, co se děje v nitru hvězd

Gravitační krystaly, co to vůbec je? Wignerova krystalizace, prašné plazma, obyčejné kovové kuličky a chování bílých trpaslíků.

Začněme od Wignerovy krystalizace. Jedná se o vznik uspořádaných struktur v důsledku toho, že stejně nabité částice se odpuzují. Nemyslí se tím ale třeba srážení soli z přesyceného roztoku, ale jevy na kvantové nebo alespoň mikroúrovni. Wignerův krystal se charakterizuje jako „pevná fáze“ elektronů, jejich pravidelné uspořádání v mřížce (opak elektronového plynu).
K Wignerově krystalizaci ovšem dochází v systémech velmi různorodého typu, může jít o tzv. prašné plazma (drobné částečky až po velikost zrn písku, které jsou na místě drženy oblaky elektronů či iontů) stejně jako o hustá jádra hvězd typu bílého trpaslíka. Alexander Bataller z North Carolina State University nyní přišel s tím, že jevy uvnitř bílých trpaslíků lze ovšem studovat i laboratorně, a to pomocí další podivnosti, tzv. gravitačních krystalů. Laboratorní gravitační krystal má podobu malých kovových kuliček, které se nabíjejí vnějším napětím – kovovou koulí umístěnou nad kuličkami. Kuličky jsou z mědi a hliníku a v misce se uspořádají tak, že těžší měděné kuličky se dostanou doprostřed, tedy v misce níže. Všechny kuličky jsou nabité stejným nábojem, takže se navzájem odpuzují a udržují od sebe pravidelnou vzdálenost. Gravitace a stěny misky brání tomu, aby se vzájemně se odpuzující kuličky prostě rozletěly od sebe. Při pohybu kuliček po povrchu navíc dochází k silnému tření, které jim odebírá kinetickou energii, což dále přispívá k tomu, že vše drží pohromadě. Tyto všechny okolnosti umožňují provést Wignerovu krystalizaci (nebo její obdobu?) v měřítku mnohonásobně (v řádu milionů) převyšujícím obvyklou rozměrovou škálu tohoto jevu/hmotnost uspořádaných částic.
V nitru bílých trpaslíků prý na podobném fyzikálním principu vznikají uspořádané struktury z jiných prvků, např. z uhlíku a kyslíku. Těžší kyslík klesá blíže do jádra a vzniká „krystal o více vrstvách“.
A. Bataller uvádí, že zdánlivě podivný stav hmoty si nyní mohou vytvořit všichni zájemci téměř na koleně, respektive jen se skromným laboratorním vybavením.


Gravitační krystal, Credit: Alexander Bataller

Gravity Crystals
2:00 PM-4:48 PM, Wednesday, October 23, 2019
Room: Grand G abstract ID: PO11.00013
meetings.aps.org/Meeting/DPP19/Session/PO11

Alina’s Bowl: Demonstration of Macroscale Wigner Crystallization
2:00 PM-5:00 PM, Tuesday, October 22, 2019
Room: Exhibit Hall A
meetings.aps.org/Meeting/DPP19/Session/JP10

Zdroj: American Physical Society/Eurekalert.org a další

Poznámka PH: Je to ovšem trochu jako když se zkoumá chování zvukových vln ve vodopádu a pak se z toho vyvozují závěry o černých dírách. Jde o systémy nějak analogické, respektive to vypadá, že mají shodný matematický popis, ale na to, zda závěr pak opravdu platí i pro černou díru, by dal ruku do ohně asi málokdo. Totéž asi platí i pro otázku, nakolik chování kovových kuliček přesně odpovídá tomu, co se děje v nitru hvězdy.

Magnony slibují husté ukládání dat do magnetických bublin

Magnony se představě poněkud vzpírají, ale budeme si na ně muset možná zvyknout, protože se …

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close