Izredno vroči materiali pokažejo svojo temperaturo z zvijanjem.
Nova študija kaže, da se nekateri materiali obnašajo čudno, ko so veliko bolj vroči od svoje okolice. Pogonjeni z potapljanjem nosu in predenjem elektronov se zvijajo navzgor kot zamaški.
Toda te ugotovitve so teoretične in jih je treba še eksperimentalno dokazati, je dejal glavni avtor študije Mohammad Maghrebi, docent na Michigan State University. Raziskovanje Maghrebija in njegove ekipe se je začelo s preprostim vprašanjem: Kaj bi se zgodilo, če bi material potisnili iz ravnovesja z njegovim okoljem?
Predmeti nenehno sevajo fotone ali delce svetlobe. Ko so v ravnotežju, pod enakimi pogoji, kot je temperatura, kot je njihovo okolje, predmeti odstranjujejo fotone z isto hitrostjo, s katero absorbirajo druge nazaj.
To je "vrsta znanosti, ki jo najbolj poznamo," je dejal Maghrebi. Ko pa je temperatura zunaj predmeta nižja od temperature tega predmeta, se stvar vrže iz ravnotežja in takrat se lahko "zgodijo zanimive stvari".
Pri nekaterih vrstah materialov segrevanje ali ohlajanje okolja predmeti izžarevajo ne samo energijo v obliki fotonov, ampak tudi, kot se imenuje kotni zagon - ali težnjo vrtečega se predmeta, da se vrti, se je dejal Maghrebi.
Čeprav se fotoni dejansko ne vrtijo, imajo lastnost, imenovano "vrtenje", je dejal Maghrebi. Ta spin se lahko opiše kot +1 ali -1. Vroči predmeti, ki se vržejo iz ravnotežja, sevajo fotone z večinoma enakim vrtenjem (skoraj vsi +1 ali skoraj vsi -1). Ta sinhronost fotonov potegne ves material v predmetu v isto smer, kar vodi do tega navora ali zvijanja.
Vendar so znanstveniki vedeli, da samo bolj vroče od okolice ne bo dovolj za sinhronizacijo vrtin fotonov in povzročanje takega zvijanja.
Tako so svojo teorijo osredotočili na posebno vrsto materiala, imenovano topološki izolator, ki ima električni tok ali elektrone, ki tečejo po njegovi površini. Ta material je bolj vroč od okolja, ima pa tudi "magnetne nečistoče".
Te nečistoče vplivajo na elektrone na površini, tako da imajo raje en spin (elektroni imajo tudi spino) nad drugim. Delci nato prenesejo svoj najljubši spin na sproščene fotone, material pa se zvije, je dejal.
Načeloma bi imeli podoben učinek za kateri koli material, če nanj nanesete magnetno polje, je dejal Maghrebi. Toda v večini drugih materialov bi moralo biti to področje "resnično, resnično, resnično ogromno in to v resnici ni mogoče."
Maghrebi je dejal, da upa, da bodo druge ekipe te teoretične napovedi preizkusile s poskusi. Ali je to le kul ugotovitev fizike ali nekaj, kar bi lahko imelo kakšno uporabo, to ni jasno.
"Pravzaprav ne vem, ali je morda kul aplikacija," je dejal Maghrebi. Ampak "zdi se, da bi lahko imeli nekaj aplikacij."
Ugotovitve so bile objavljene 1. avgusta v reviji Physical Review Letters.
Opomba urednika: Ta članek je bil posodobljen, da bi razjasnil, da bodo vsako prihodnje eksperimentalno delo izvajale druge ekipe, ne Maghrebi in njegova ekipa, ki so vsi teoretični fiziki.
