Sciencemag.cz
Doporučujeme
Silná interakce držící u sebe jak protony a neutrony v atomovém jádře, tak i jednotlivé kvarky tvořící protony a neutrony, vědcům překáží, aby mohli kvarky studovat jako od sebe oddělené částice. Izolované kvarky je třeba složitě získávat coby výsledek vysokoenergetických srážek v urychlovačích. Na Argonne National Laboratory (spadá pod Ministerstvo energetiky USA) nyní informovala o novém přístupu umožňujícím studovat exotické stavy hmoty. Studie publikované v Communications Physics a Scientific Reports jsou výsledkem týmů zahrnujících vědce z celé řady institucí, dále mj. včetně italské University of Perugia a švýcarské SwissScientific Technologies.
Z pohledu laika vše samozřejmě působí jako tahání králíků z klobouku, podstata sdělení má být nicméně následující. Podobně jako existuje supravodivost, má existovat i stav, kdy se látka chová jako superizolátor (supraizolátor?). O tomto stavu hmoty nevíme skoro nic, dokonce ani to, jak se přesně liší jeho fungování u 2D a 3D materiálů, všechny související fázové přechody atd. Nicméně elektrony v superizolátoru se prý mají chovat podobně jako kvarky – dvojice elektronů s různými spiny (Cooperův pár umožňující supravodivost, superizolátor je tedy de facto upravený supravodič) vytvoří stejný stav jako kvarky v protonu či neutronu (objekt bude mít celočíselný spin a i jinak bude mít totožný matematický popis). Pokud budeme chtít oba elektrony od sebe roztrhnout, dojde ke zvláštnímu jevu – čím dále se nám je od sebe podaří vzdálit, tím bude síla mezi nimi vzrůstat, což má být zase analogií silné interakce (? PH: asi vzrůstá jen na určitém rozsahu, viz i omezený dosah samotné silné interakce; každopádně už to, že přitažlivá síla roste se vzdáleností, je pořádně divné).
Superiozlátory byly jako zvláštní forma hmoty předpovězeny teprve v roce 1996 a jejich realizaci se vědci přiblížili až v roce 2008 u filmů z nitridu titanitého. Supravodivá forma se stala superizolátorem po aplikaci vnějšího magnetického pole. Každopádně některé vlastnosti kvarků, které nedokážeme nebo je obtížné zjistit přímo, bychom údajně mohli odhalit na základě analogie – srovnáním s chováním párů elektronů v superizolátoru.
M. C. Diamantini et al, Confinement and asymptotic freedom with Cooper pairs, Communications Physics (2018). DOI: 10.1038/s42005-018-0073-9
Zdroj: Phys.org a další
