Az üres tér kvantum-súrlódásának kimutatására a tudósok is szó szerint rápörögtek, mivel egy helyben forgó nanorészecske, vákuumban létrehozott lézernyalábban, képessé vált olyan apró csavarási erőket mérni, hogy ezáltal létrejött a létező legérzékenyebb nyomatékdetektor.

A kvantum-súrlódás nyomában

A kutatók szerint a készülék egy nap képes lesz észlelni azt a régóta kergetett,  illékony kvantumhatást is, amelyet kvantum-súrlódásnak hívnak. A kísérletben szereplő, helyben forgó nanorészecske percenként több mint 300 milliárd fordulatot tett meg.

"Ez a leggyorsabb ember által előállított forgórész a világon" - mondta el Tongcang Li fizikus, az Indiana állambeli West Lafayette-ben lévő Purdue Egyetem képviselője.

Ahhoz, hogy nyomatékot mérhessenek az eszközzel, Li és munkatársai egy második lézerrel célozták meg a nanorészecskét, amelyet rendszeres időközönként ki- és bekapcsoltak. A lézer kör alakban polarizált volt, ami azt jelenti, hogy a fény elektromágneses hullámai idővel elforogtak, és ez a csavarás nyomatékot adott át a nanorészecskének.

A kutatók úgy becsülték meg a nyomaték nagyságát, hogy megmérték, hogyan változott a részecske sebessége a második lézer be- és kikapcsolásakor. 100 másodperc működés után az érzékelő által mért nyomaték, körülbelül egy newton-méter kvadrilliomod részének 0,4 billiomod részét tette ki.

Összehasonlításképpen, egy newton-méter az a hozzávetőleges nyomatékmennyiség, amely ahhoz szükséges, hogy egy üdítőspalackról lecsavarjuk a kupakot. A készülék körülbelül 700-szor érzékenyebb, mint az előző legjobb nyomatékérzékelő - jelentették be a kutatók a Nature Nanotechnology folyóiratban január 13-án.

Súrlódás a semmivel

A készülék valójában annyira érzékenyre sikerült, hogy felhasználható a kvantum-súrlódás csekély hatásainak megfigyelésére is. Ez egy józan ésszel ellenkező kvantumhatás, amelyben az üres térben gyorsan forgó tárgy súrlódik - annak ellenére, hogy semmi sem veszi körül.

A soha nem látott hatás várhatóan a forgó tárgy és az elektromágneses terek kölcsönhatásából származik, amelyek a kvantummechanika szerint állandóan megjelennek és eltűnnek, még üres térben is.

(Forrás: Sciencenews Képek: Pixabay)

[/keretes_doboz]