Czarne dziury w laboratorium

Fizycy z Universytetu Harvarda odkryli, że nanorurki poddane działaniu prądu elektrycznego o wysokim napięciu powodują, że schłodzone atomy znaczynają poruszać się po spirali, bardzo gwałtownie przyspieszają, a w końcu dochodzi do ich dezintegracji. To pierwszy tego typu eksperyment, który pokazał zjawisko podobne do czarnych dziur w skali atomowej.

W skali liczonej w nanometrach jesteśmy w stanie wytworzyć olbrzymie, niszczące przyciąganie, podobne do działania czarnej dziury. Bardzo ważny dla naukowców jest też fakt, iż było to pierwsze połączenie zimnych atomów i urządzeń w nanoskali, co otwiera drogę do nowego rodzaju eksperymentów - mówi profesor Lene Vestergaard Hau z Harvardu.

Profesor Hau oraz jej współpracownicy, Anne Goodsell, Trygve Ristroph i Jene A. Golovchenko, schłodzili za pomocą lasera milion atomów rubidu do temperatury niewiele wyższej od zera absolutnego. Następnie chmura atomów została wysłana w kierunku znajdującej się 2 centymetry dalej nanorurki, która została potraktowana prądem o napięciu setek woltów.

Zdecydowana większość atomów przeszła przez uzwojenie nanorurki, ale 10 z nich, które w nie nie trafiły, zostały przyciągnięte przez samą nanorurkę i, osiągając dużą prędkość, spadły na nią po spirali. Z prędkości około 5 metrów na sekundę, zimne atomy przyspieszyły do 1200 m/s. W związku z tak olbrzymim zwiększeniem się prędkości, temperatura, związana z energią kinetyczną atomów, wzrosła z 0,1 kelwina do tysięcy kelwinów w czasie krótszym niż mikrosekunda - mówi Goodsell. Wówczas atomy rozpadły się na elektrony i jony wirujące wokół uzwojenia. Elektrony zostały wessane przez nanorurkę za pomocą zjawiska tunelowania kwantowego, a towarzyszące im jony zostały z olbrzymią siłą odepchnięte przez naładowaną nanorurkę, osiągając prędkość 26 kilometrów na sekundę.

nanorurka czarna dziura Harvard University Lene Vestergaard Hau Anne Goodsell Trygve Ristroph Jene A. Golovchenko