Na snímke hore W. Ketterle, vpravo C. Wieman, vľavo E. Cornell
FOTO – REUTERS
Eric Cornell a Carl Wieman z USA spolu s Nemcom Wolfgangom Ketterlem získali prestížnu cenu dotovanú jedným miliónom dolárov za vytvorenie formy hmoty, ktorá je extrémne čistá a koherentná – rovnako, ako je laserový lúč čistým svetlom.
„Tohtoroční laureáti Nobelovej ceny uspeli – rozospievali „atómy unisono“ – a tak odhalili nové skupenstvo hmoty,“ vyhlásila Švédska kráľovská akadémia vied.
Ich objav pomenovaný Bose-Einsteinov kondenzát (BEC) dokáže „kontrolovať“ hmotu a tým vytvoriť atómové lasery, s pomocou ktorých by sa v budúcnosti dali vyrábať mikroskopické computerové obvody – mnohonásobne menšie ako mikročipy používané dnes. Tie by spôsobili revolúciu v nanotechnológii: umožnili by výrobu extrémne rýchlych, výkonných a kompaktných počítačov.
Atómové lasery by navyše umožnili výrobu výnimočne presných leteckých navigačných systémov a meračov gravitácie, ktoré by dokázali určiť polohu lietadla či kozmickej rakety s presnosťou na niekoľko centimetrov.
Vedci už dlho pátrali po spôsobe, ako prinútiť hmotu, aby sa správala ako laserový lúč, v ktorom by všetky častice svetla mali rovnakú energiu a spolu oscilovali. V roku 1924 indický fyzik Bose urobil dôležité teoretické výpočty týkajúce sa týchto častíc, ktoré potom poslal Albertovi Einsteinovi. Ten predpovedal, že keby bol plyn pozostávajúci z určitých atómov schladený na extrémne nízku teplotu, všetky atómy v ňom by sa náhle dostali do stavu s najnižšou možnou energetickou hladinou – tento proces je podobný obyčajnej kondenzácii tekutín.
„Sedemdesiat rokov prešlo, kým sa laureátom Nobelovej ceny v roku 1995 podarilo dosiahnuť toto extrémne skupenstvo hmoty. Cornell a Wieman teraz vyprodukovali približne 2000 atómov rubídia (mäkkého, na vzduchu samozápalného striebristého alkalického kovu, rádioaktívneho prvku značky Rb) pri teplote 20 nK (nanokelvina), čo zodpovedá teplote 0,000 000 02 stupňa nad nulou,“ oznámila akadémia.
Ketterle robil podobné pokusy s atómami sodíka. Použil dva kondenzáty BEC, ktoré navzájom expandovali. Nemecký vedec tak získal veľmi čisté interferenčné štruktúry podobné tým, čo sa sformujú na hladine vody, do ktorej v rovnakom momente hodia dva kamene. Experiment dokázal, že kondenzáty obsahovali úplne koordinované atómy.
Po tomto objave dokázal Ketterle vyprodukovať prúdy malých „kvapiek BEC“, ktoré priťahované silou gravitácie padali a dali sa považovať za primitívne laserové lúče využívajúce namiesto svetla hmotu.
Cornell je vo veku 39 rokov výnimočne mladým laureátom Nobelovej ceny. Pracuje v americkom Národnom inštitúte štandardov a technológií v Boulderi v štáte Colorado (NIST) a pre JILA. Štyridsaťtriročný Ketterle pracuje v Massachusettskom inštitúte technológií (MIT) a 50-ročný Wieman pôsobí na University of Colorado a JILA.
Eric Cornell sa narodil v roku 1961 v Palo Alto v štáte Kalifornia. Doktorát z fyziky získal v roku 1990 na MIT. Od roku 1992 je mimoriadnym profesorom na Coloradskej univerzite. Je držiteľom rôznych vedeckých cien a od roku 2000 členom Národnej akadémie vied USA.
Carl Wieman sa narodil v roku 1951 v Corvallise v štáte Oregon. Doktorát z fyziky získal v roku 1977 na Standfordovej univerzite, kde je i riadnym profesorom. Wieman, ktorý je od roku 1995 členom Národnej akadémie vied USA, je aj čestným doktorom Chicagskej univerzity a prednáša na Oxforde v Británii.
Wolfgang Ketterle sa narodil v roku 1957 v Heidelbergu. Doktorát z fyziky získal v roku 1986 na univerzite v Mníchove a vyštudoval aj Inštitút kvantovej optiky Maxa Plancka v Garchingu.
(tasr, čtk)
