Đột phá lớn trong nghiên cứu: Các nhà khoa học tạo ra được "ánh sáng lỏng" tại nhiệt độ phòng

Kết quả của nghiên cứu đột phá này sẽ mở đường cho chúng ta tiến sâu hơn vào lĩnh vực thủy động lực lượng tử.

Lần đầu tiên trong lịch sử, các nhà vật lý học đã tạo ra được “dung dịch ánh sáng” ngay tại nhiệt độ phòng. Đột phá này cho ta một cách tiếp cận dễ dàng hơn tới dạng vật chất vô cùng kì lạ này.

Thứ vật chất này vừa là chất siêu lỏng – không có ma sát và cũng không có tính nhầy mà lại vừa mang trạng thái ngưng tụ Bose-Einstein – được một số nhà khoa học gọi là dạng vật chất thứ năm, cho phép ánh sáng có thể tràn qua bề mặt vật chất, qua từng góc cạnh của nó.

 

Đột phá lớn trong nghiên cứu: Các nhà khoa học tạo ra được ánh sáng lỏng tại nhiệt độ phòng

Thông thường, ánh sáng là các sóng luôn du hành theo đường thẳng. Đó là lý do vì sao bạn không thể nhìn xuyên qua được một vật gì đó: ánh sáng không thể uốn mình đi qua vật thể và tới mắt bạn được. NHƯNG, tại những điều kiện nhất định, ánh sáng có tính chất như một chất lỏng và có thể “chảy” qua được vật thể.

Trạng thái ngưng tụ Bose-Einstein được các nhà vật lý học chú ý tới là do trong trạng thái này, vật lý cổ điển bỗng trở thành vật lý lượng tử, vật chất bằng đầu có những tính chất của sóng. Chúng biến thành dạng gần giống sóng khi nhiệt độ của chúng càng gần với độ Không tuyệt đối (absolute zero), tuy nhiên trạng thái ấy chỉ tồn tại trong một phần giây rất nhỏ.

Nhưng trong nghiên cứu mới này, các nhà vật lý học chỉ ra rằng họ đã tạo được trạng thái ngưng tụ Bose-Einstein tại nhiệt độ phòng và đạt được bằng cách kết hợp ánh sáng với vật chất theo một cách khá ... quái dị. Họ so sánh kết quả của mình đạt được với con quái vật Frankeinstein vậy.

 

Đột phá lớn trong nghiên cứu: Các nhà khoa học tạo ra được ánh sáng lỏng tại nhiệt độ phòng 2

“Một đột phá cực kì tuyệt vời trong nghiên cứu của chúng tôi đó là thể hiện được rằng tính siêu lỏng có thể xảy ra ở nhiệt độ phòng, dưới những điều nhiệt nhất định, với việc sử dụng những hạt ánh sáng-vật chất được gọi là hạt phân cực – polariton”, trưởng ban nghiên cứu, Daniele Sanvitto từ Viện Công nghệ nano CNR NANOTEC tại Ý phát biểu.

Việc tạo ra những hạt phân cực cần tới những thiết bị cực kì hiện đại và yêu cầu kĩ năng chỉnh sửa vật chất ở mức nano. Các nhà khoa học kẹp một lớp phân tử hữu cơ dày 130 nanomet giữa hai lớp gương đó độ phản chiếu cực lớn, phóng vào đó một tia laser trong vòng 35 femto-giây (1 femto-giây = 1/1.000.000.000.000.000 giây; một phần một triệu tỷ giây).

“Với cách này, chúng ta có thể kết hợp các đặc tính của photon – ví dụ như tốc độ nhanh – với những sự tương tác mạnh mẽ khác nhờ có các electron nằm trong phân tử vật chất hữu cơ”, nhà nghiên cứu Stéphane Kéna-Cohen tới từ École Polytechnique, Montreal, Canada nói.

Kết quả mà họ có được là một thứ chất siêu lỏng có một số đặc tính đặc biệt và kì lạ.

Dưới điều kiện thường, khi mà dung dịch chảy, nó tạo nên những gợn sóng và những xoáy nước nhỏ - không phải là đặc tính của một siêu chất lỏng thường có. Như hình bên dưới, bạn có thể thấy dòng chảy của các hạt phân cực bị ảnh hưởng và tạo ra sóng trong điều kiện thường (nửa hình trên), nhưng lại chảy rất bình thường trong siêu chất lỏng (nửa hình dưới):

 

 

Đột phá lớn trong nghiên cứu: Các nhà khoa học tạo ra được ánh sáng lỏng tại nhiệt độ phòng 3

“Trong siêu chất lỏng, sự hỗn loạn này được nén lại xung quanh những vật cản trước dòng chảy, khiến cho dòng chảy vẫn tiếp tục diễn ra bình thường”, Kéna-Cohen nói.

Các nhà nghiên cứu cũng nói thêm rằng kết quả của nghiên cứu đột phá này sẽ mở đường cho chúng ta tiến sâu hơn vào lĩnh vực thủy động lực lượng tử, và bên cạnh đó cũng mở lối cho những thiết bị phân cực có thể hoạt động được ở nhiệt độ phòng, qua đó cho ta những công nghệ của tương lai thực thụ. Có thể kể đến việc sản xuất ra những vật chất siêu dẫn như đèn LED, tấm năng lượng Mặt Trời hay các hệ thống tia laser.

“Việc có thể quan sát được những hiệu ứng này dưới điều kiện thường có thể cho chúng ta thêm cơ hội nghiên cứu vô vàn thứ khác trong tương lai”, đội ngũ kết luận. “Không chỉ nghiên cứu những hiện tượng liên quan tới ngưng tụ Bose-Einstein, mà cũng vẽ ra tương lai của những thiết bị áp dụng được công nghệ siêu lỏng này, nơi mà những xáo trộn hỗn loạn có thể bị gạt bỏ và những hiện tượng chưa ai ngờ tới sẽ được khám phá ra”.

Nghiên cứu này đã được đăng tải trên tạp chí Nature.

Bài liên quan

Bài đọc nhiều nhất

Bài mới trong ngày

Dấu ấn rực rỡ của Anime tại kinh đô điện ảnh: Hayao Miyazaki, Makoto Shinkai cùng 5 đại diện Nhật Bản lọt Top 60 nhân vật quyền lực nhất ngành hoạt hình thế giới

Dấu ấn rực rỡ của Anime tại kinh đô điện ảnh: Hayao Miyazaki, Makoto Shinkai cùng 5 đại diện Nhật Bản lọt Top 60 nhân vật quyền lực nhất ngành hoạt hình thế giới

hoanlagvnDũng Nhỏ TT

Vị thế vượt trội của ngành công nghiệp hoạt hình xứ sở hoa anh đào vừa nhận được sự tôn vinh mang tầm vóc quốc tế từ một trong những cơ quan báo chí danh giá hàng đầu nước Mỹ. Tạp chí điện ảnh lừng danh The Hollywood Reporter đã chính thức phát hành ấn bản đặc biệt "Animation Power List" — bảng xếp hạng thường niên quy tụ 60 gương mặt có tầm ảnh hưởng sâu rộng nhất đối với cục diện ngành công nghiệp hoạt hình toàn cầu đương đại.

Giải trí
Apple vô tình hé lộ iPad mini 8 qua phụ kiện Smart Folio mới

Apple vô tình hé lộ iPad mini 8 qua phụ kiện Smart Folio mới

Khoa NguyenNguyễn Tiến Khoa

Apple được cho là đang chuẩn bị ra mắt iPad mini 8 sau khi một mẫu Smart Folio chưa từng xuất hiện được phát hiện trên trang thông tin môi trường dành cho sản phẩm của hãng tại Pháp. Phụ kiện mang mã A3632 không trùng khớp với các mẫu ốp dành cho iPad mini hiện tại hoặc trước đây, làm dấy lên khả năng Apple sắp thay đổi thiết kế dòng máy tính bảng cỡ nhỏ.

Công Nghệ
Riot Games khai tử Liên Minh Huyền Thoại Cổ Điển vào tháng 1/2027

Riot Games khai tử Liên Minh Huyền Thoại Cổ Điển vào tháng 1/2027

Khoa NguyenNguyễn Tiến Khoa

Riot Games sẽ ngừng vận hành chế độ Liên Minh Huyền Thoại Cổ Điển vào đầu tháng 1/2027, sau khi mùa giải thứ ba kết thúc. Chế độ hoài niệm này từng cho phép người chơi trải nghiệm phiên bản Liên Minh Huyền Thoại trong quá khứ, nhưng không duy trì được sức hút lâu dài. Riot cho biết Classic có thể trở lại trong tương lai dưới dạng chế độ sự kiện giới hạn thời gian.

Game Online
Lên đầu trang