Un nuovo stato della materia è stato scoperto da un gruppo di scienziati provenienti da Stati Uniti e Cina. I ricercatori hanno localizzato lo stato nascosto su scala minuscola, andando ben oltre il classico solido, liquido e gassoso.
Lo studio dell’Università del Massachusetts Amherst è stato pubblicato sulla rivista Nature la scorsa settimana. Il nuovo stato è stato chiamato liquid bose chiral e, come previsto, raggiungerlo è qualcosa di molto più complesso di quello a cui siamo abituati.
Il liquido di base può essere visto solo in un luogo chiamato « sistema quantistico frustrato ». Fondamentalmente un posto minuscolo in cui le particelle non interagiscono nello stesso modo in cui lo farebbero normalmente a causa di vincoli.
Queste restrizioni danno origine al nome « frustrato ». In questo caso, coloro che sono frustrati sono gli elettroni che, nelle parole degli scienziati, suonano una sorta di “sedie musicali” in questo universo proiettato.
« Invece di ogni elettrone avere una sedia su cui andare, ora devono muoversi e avere molte possibilità dove sedersi », ha detto Tigran Sedrakyan, uno dei professori coinvolti nello studio.
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Come è stato trovato lo stato?
Normalmente, le particelle in qualsiasi sistema entrano in collisione tra loro e, così facendo, provocano effetti prevedibili, come palle da biliardo che rimbalzano l’una contro l’altra e reagiscono secondo uno schema prevedibile. In altre parole, effetti e particelle sono correlati.
Rendering della banda gap, che contrasta le particelle e porta allo stato chirale bose-liquido.
Credito: Tigran Sedrakyan
Ma in un sistema quantistico frustrato, ci sono infinite possibilità derivanti dall’interazione delle particelle – forse la palla da biliardo levita o si restringe a un angolo impossibile – e alcune di queste infinite possibilità possono portare a nuovi stati quantistici.
« Trovi stati quantistici della materia molto lontani da queste periferie », dice Sedrakyan, « e sono molto più selvaggi dei tre stati classici che incontriamo nella nostra vita quotidiana ».
Il sistema frustrato offre nuove possibilità di stato e il « limite chirale liquido » ha avuto risultati sorprendenti. Ad esempio, se si raffredda la materia quantistica in uno stato chirale fino allo zero assoluto, gli elettroni si congelano secondo uno schema prevedibile e le particelle di carica neutra che emergono in quello stato ruotano in senso orario o antiorario.
Anche se frantumi un’altra particella in uno di questi elettroni, o introduci un campo magnetico, non puoi cambiarne lo spin.
Questo particolare stato è molto difficile da osservare, motivo per cui è stato « nascosto » per tutto questo tempo.
Il post Nuovo stato della materia scoperto nascosto nel mondo quantistico è apparso per la prima volta su Olhar Digital.
