Kun fysiikka muuttuu aavemaiseksi: Tervetuloa demonihiukkasen maailmaan

Muistatko sen tunteen, kun etsit puhelinta taskuista ja laukuista – ja löydätkin sen taskusta? Illinoisin yliopiston fyysikot kokivat juuri saman. Heidän "puhelimensa" oli hiukkanen, jota oli metsästetty melkein 70 vuotta.

Tämä on Pinesin demoni. Nimi kuulostaa pelottavalta, mutta kyse on elektronien erikoisesta liikkeestä. Fyysikot tykkäävät noista "–on"-päätteistä – ne tekevät kaikesta jännittävämpää.

Laboratorion yllättävä löytö

Tarinan paras puoli? Suuret oivallukset syntyvät usein vahingossa. Tutkijat selvittivät strontiumrutenatin salaisuuksia. Metalli käyttäytyy kuin ylikäyttäjä, mutta ei aivan ole sellainen.

Datan seassa pilkahti outo hiukkanen. Se liikkui liian hitaasti yhdeksi asiaksi, liian nopeasti toiseksi. Kuin auto, joka matelee 70 kilometriä tunnissa – kun kaikki ajavat joko 50 tai 90.

"Tiesimme aluksi olevamme eksyksissä", sanoi Ali Husain. "Naureskelimme asialle." Kuvittelen kokouksen: "Hei, me löydettiin demoni!" Kaikki hymyilee. "Joo, unohda tuo."

Miksi demoni on iso juttu

Nyt homma muuttuu mielenkiintoiseksi. Demonihiukkanen on "massaeton". Se voi syntyä huoneenlämmössä. Tämä muuttaa ylikäyttäjätutkimusta.

Ylikäyttäjät ovat elektroniikan unelma. Ne kuljettavat virtaa ilman kitkaa – energiaa ei karkaa. Kuvittele puhelin, joka latautuu kerran ja kestää kuukausia. Tai verkot, jotka säästävät joka pisaran sähköä. Ongelma? Useimmat vaativat jäätävän kylmää.

Nykyinen selitys, BCS-teoria, osuu moniin materiaaleihin. Mutta korkean lämpötilan ylikäyttäjät? Siellä se ontuu. Kuin resepti, joka tekee täydelliset suklaaleivokset mutta epäonnistuu kaurakekseissä.

Yllättävä käänne pelastaa päivän

Démoni saattaa ratkaista arvoituksen. Se voisi olla avain siihen, miksi jotkut materiaalit ylikulkevat oudosti. Massaettomana se on notkea: syntyy eri energioilla ja lämpötiloilla. Selittää teorioiden reiät.

Minua hämmästyttää, miten tämä löytyi sattumalta. Peter Abbamonte tiivisti: "Suurimmat löydöt eivät ole suunniteltuja. Mene uuteen paikkaan ja katso, mitä näkyy." Muistutus: uteliaisuus palkitsee, vaikka sovellusta ei heti näy.

Tulevaisuus: Demonit ja unelmat

Emme vielä tiedä kaikkea. Mutta huoneenlämpöiset ylikäyttäjät tuntuvat todellisemmilta. Ne ovat olleet scifiä vuosikymmeniä, nyt askel lähemmäs.

Ehkä 20 vuoden päästä tämä on käännekohta. Monet innovaatiot alkoivat oudosta datasta – ja rohkeudesta tutkia.

Tiede etenee parhaiten, kun otat demonit vastaan. Jopa ne massattomat, piilossa piilevät.

Lähde: https://www.popularmechanics.com/science/a70606301/scientists-summoned-massless-demon-particle