Aiheet
Kirjaudu ulos

Käyttäjätiedot

Nimi:
Osoite:
Postinro ja toimipaikka:
Sähköposti:
Nimimerkki:
Asiakasnumero:
Liitä asiakasnumero tiliin
Muokkaa tietoja

Voimassa olevat tilaukset

Tuote:
Tyyppi:
Voimassa: -
Muokkaa tilauksia
Kotimaa

Fysiikassa tehtiin läpimurto - suuri askel kvanttitutkimuksen etenemiselle

Taiteellinen kuva kvanttimekaanisesta monopolista. Kuva: Heikka Valja

 

Suomalais-yhdysvaltalainen fysiikan tutkijaryhmä on havainnut ensimmäistä kertaa maailmassa pistemäisen monopolin eli näennäishiukkasen kvanttikentässä. Tulos julkaistaan perjantaina ilmestyvässä Science-lehdessä, jota pidetään yhtenä arvostetuimmista tieteellisistä julkaisuista.

- Tulos on suuri askel kvanttitutkimuksen etenemiselle. Monopolien ja muiden topologisten rakenteiden ymmärtäminen on tärkeää, koska niitä esiintyy varhaista maailmankaikkeutta kuvaavissa malleissa ja ne vaikuttavat useiden materiaalien kuten metallien ominaisuuksiin, kertoo tutkimusryhmän jäsen, dosentti Mikko Möttönen Aalto-yliopistosta.

Tutkijat tekivät kokeen, jossa rubidium-atomeista muodostunutta kaasua muokattiin magneetittomassa tilassa lähes absoluuttisessa nollapisteessä. Nämä olosuhteet mahdollistivat yksittäisen monopolin luomisen kaasua kuvaavaan kvanttimekaaniseen kenttään.

- Magneetittomassa tilassa kaasun kenttään syntyi samankaltainen rakenne kuin miltä magneettinen hiukkanen näyttää hiukkasfysiikan teorioissa. Aikaisemmin olemme saaneet aikaan monopolin synteettiseen magneettikenttään, mutta sitä ei ollut kaasua kuvaavassa kvanttikentässä. Möttönen selvittää.

Hänen mukaansa löydöksessä on kyse suurin piirtein samasta asiasta, jos luolamiehet olisivat keksineet pallon.

- Nykyisin tiedämme, että pallolle on paljon käyttö, mutta luolamiehille olisi käyttötarkoituksissa varmasti riittänyt pähkäiltävää.

Osa suurta tavoitetta

 

Tutkimus on yksi askel magneettisen monopolihiukkasen etsimisessä. Tutkijat ovat jäljittäneet sitä ainakin 40 vuotta, mutta vielä hiukkasta ei ole havaittu.

Aidon magneettisen monopolin löytyminen olisi vallankumouksellinen edistysaskel tieteelle ja teknologialle, kuten elektronin löytyminen oli 120 vuotta sitten.

Löydöksellä uskotaan olevan  runsaasti vaikutuksia ihmisten arkeen. Sovelluksia, voisi olla kaikkialla missä käytetään voimakkaita magneettikenttiä, esimerkkinä supernopeat levitoivat junat.

Jos luonnollinen magneettinen monopoli lopulta löydetään, niin se voi ratkaista jopa energiakriisin. Näin, koska fuusiovoimasta voi tulla tällöin kannattavaa.

Koska monopoleilla saisi mahdollisesti aikaan erittäin voimakkaita magneettikenttiä, niiden käyttö myös sähkögeneraattoreissa voisi parantaa hyötysuhdetta. Näin niitä voisi ehkä käyttää sähköautoissakin energian tuotannon lisäksi.

Myös aseteollisuus on kiinnostunut magneetisista monopoleista, sillä niitävoidaan hyödyntää sotilaallisissa sovelluksissa.

- Hiukkasen löytymisellä voisi tosiaan olla hyvin monenlaisia seurauksia. Korostan kuitenkin, että ne ovat aika monen jos-sanan takana, Mikko Möttönen muistuttaa.

Nykytiedon mukaan magneettinen monopoli on hiukkanen kuten elektronikin, mutta sähköisen varauksen sijaan sillä on magneettinen varaus.

Nyt julkaistun tutkimuksen takana on Aalto-yliopiston ja yhdysvaltalaisen Amherst Collegen fysiikan tutkijoiden ryhmä.

Ilkka Hartio

Haluatko lukea koko artikkelin?

Tämä sisältö on avoinna vain tilaajillemme.

Lue 2 viikkoa ilmaiseksi

Oletko jo tilaaja?

Kaikki verkkopalvelut ovat jo käytössäsi ESA-tunnuksillasi.

Kirjaudu sisään

Tilaa ilmainen ESS.fi uutiskirje Saat kiinnostavimmat uutiset suoraan sähköpostiisi.

Suosittelemme

Kommentointi
Ei kommentteja

Luetuimmat juuri nyt

Paikallismediat

Lue seuraavaksi X