Negatív tömegű folyadékot hoztak létre a fizikusok

2017.04.19. 17:03

A Washington Állami Egyetem fizikusai negatív tömegű folyadékot hoztak létre, amely az erő irányával ellentétes mozgást végez – adta hírül szerdán a BBC News.

A mindennapokban, ha egy testre erő hat, ugyanabban az irányban gyorsul, mint az erő iránya, ezt az összefüggést fogalmazta meg Newton II. törvénye, amely szerint az erő egyenlő a test tömegének és gyorsulásának szorzatával. Elméletileg azonban az anyagnak lehet negatív tömege ugyanúgy, ahogy az elektromos töltés lehet negatív vagy pozitív.

A negatív tömegű anyag jelenségét mutatták be az amerikai kutatók a Physical Review Letters tudományos folyóiratban. Peter Engels és munkatársai rubídiumatomokat abszolút nullához (mínusz 273 Celsius-fok) közelire hűtöttek le, egy Bose–Einstein-kondenzáció bozonokból álló híg gáz állapotú anyagot hozva létre. Ebben az állapotban a részecskék nagyon lassan mozognak, és a kvantummechanika elveit követve hullámként viselkednek. Az így létrehozott szuperfolyékony anyagnak súrlódásmentes a folyadékállapota, azaz a folyadék energiaveszteség nélkül tud áramlani.

Így hozták létre az állapotot

A negatív tömeg állapotának létrehozásához a kutatók lézert használtak a rubídiumatomok befogásához és ide-oda mozgatásához, megváltoztatva ezzel forgásukat. Amikor az atomokat kiengedték ebből a lézercsapdából, azok tágultak, és egyes atomok negatív tömeget mutattak. "A negatív tömeg az, amikor meglöksz valamint, és az feléd indul el gyorsulva" – magyarázta Michael Forbes, az egyetem társprofesszora.

Ez olyan, mintha a rubídium egy láthatatlan falnak ütközött volna"– tette hozzá.

A kutatók szerint ezen technika felhasználható a jelenség jobb megértésére. "Először sikerült tökéletesen uralni ennek a negatív tömegnek a természetét mindenféle komplikációk nélkül" – magyarázta a kutatás jelentőségét Forbes. Ez az ellenőrzés eszközt teremt a kutatók számára a világűrben megfigyelt negatív tömeg és olyan jelenségek, mint a neutroncsillagok, fekete lyukak és sötét energia közötti kapcsolat kutatásához.