Νανοσωματίδια από γυαλί οι πιο γρήγορες «σβούρες»

Τα ταχύτερα περιστρεφόμενα αντικείμενα που έχουμε δει ποτέ έκαναν την εμφάνισή τους σε δυο επιστημονικά εργαστήρια: κάνουν περισσότερες από 1 εκατομμύριο στροφές το δευτερόλεπτο και επιδεικνύουν αξιοθαύμαστη αντοχή σε αυτόν τον ιλιγγιώδη στροβιλισμό.

Πρόκειται για νανοσωματίδια από γυαλί τα οποία επιστήμονες πέτυχαν να στροβιλίσουν σε τόσο μεγάλες ταχύτητες με τη βοήθεια ακτίνων λέιζερ. Πέραν του εντυπωσιακού «ρεκόρ», το επίτευγμα αναμένεται να συμβάλει στην καλύτερη κατανόηση φαινομένων της Κβαντομηχανικής και της Μεγάλης Εκρηξης από την οποία γεννήθηκε το Σύμπαν.

Δυο ξεχωριστές ερευνητικές ομάδες, η μια από το Ομοσπονδιακό Πολυτεχνείο της Ζυρίχης (ETHZ) στην Ελβετία και η άλλη από το Πανεπιστήμιο Περντιού στις Ηνωμένες Πολιτείες, βασίστηκαν στην ίδια φιλοσοφία, χρησιμοποιώντας κυκλικά πολωμένο φως για να θέσουν σε περιστροφή φορτισμένα σωματίδια διοξειδίου του πυριτίου μέσα σε έναν θάλαμο κενού.

Οι επιστήμονες από την Ελβετία «χτύπησαν» με το λέιζερ μεμονωμένα σφαιρικά νανοσωματίδια από γυαλί και είδαν, προς έκπληξή τους ότι αυτά όχι μόνο ανέπτυξαν ταχύτητες οι οποίες ξεπερνούσαν το 1 γιγαχερτζ αλλά, επί πλέον, παρά την τεράστια φυγόκεντρο δύναμη που αναπτύσσεται σε αυτά τα μεγέθη, στροβιλίζονταν επί ώρες προτού καταρρεύσουν.

Τα νανοσωματίδια από γυαλί των ερευνητών από τις Ηνωμένες Πολιτείες ήταν «κολλημένα» ανά δυο μεταξύ τους ώστε να έχουν περισσότερη αντοχή. ΟΙ μετρήσεις τους έδειξαν ότι περιστρέφονταν με ταχύτητα 1,3 γιγαχερτζ επί αρκετές ώρες – όπως λένε μάλιστα είναι πιθανόν να στροβιλίζονταν και ακόμη πιο γρήγορα, αλλά αυτή τη στιγμή δεν υπάρχουν ανιχνευτές ικανοί να μετρήσουν μεγαλύτερες ταχύτητες περιστροφής από αυτήν.

Οι δυο μελέτες έχουν αναρτηθεί στην ηλεκτρονική πλατφόρμα επιστημονικών προδημοσιεύσεων arXiv.org και έχουν γίνει δεκτές προς δημοσίευση στην επιθεώρηση «Physical Review Letters». Οι επιστήμονες ευελπιστούν ότι η παρατήρηση τέτοιου είδους ταχέως περιστρεφόμενων σωματιδίων μπορεί να βοηθήσει στη μελέτη της κβαντικής τριβής, ενός φαινομένου το οποίο έχει αποδειχθεί τόσο «ασύλληπτο» ώστε να αμφισβητείται από κάποιους φυσικούς. Επίσης θα μπορούσε να ρίξει φως στις απαρχές του Σύμπαντος, καθώς σύμφωνα με μια θεωρία η μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου που άφησε πίσω της η Μεγάλη Εκρηξη προήλθε από διαστρικά σωματίδια τα οποία περιστρέφονταν με πολύ μεγάλες ταχύτητες.