Kako zveni atom?

Že osnovnošolska fizika uči, da zvočno valovanje oddaja vsak premikajoči se ali vibrirajoči predmet. Znanstveniki z raziskovalnega oddelka univerze Columbia v New Yorku in švedskega univerzitetnega tehnološkega inštituta Chalmers so pred kratkim potrdili, da to velja tudi za atome, najmanjše sestavne delce vsega, kar nas obdaja, in nas samih, poroča portal Motherboard.

Atomsko šepetanje V laboratoriju jim je uspelo izolirati zvok, ki nastaja med premikanjem enega samega atoma. Fonon, kot zvoku atoma pravijo ameriški in švedski znanstveniki, je tako neznaten, da ga ne morejo zaznati ne človeško uho ne slušni organi katerekoli druge živali. Za identifikacijo zvočnih valov so raziskovalci uporabili zelo občutljiv instrument, sestavljen iz dveh modulov s kovinskimi laski. Prvi zazna vibracije atoma, drugi pa jih prevede v mikrovalove in posreduje posebnemu ojačevalniku atomskega "zvoka". Tega je trenutno mogoče le videti, ne pa tudi slišati, kar pa bi bilo sicer mogoče že kmalu, pravi švedski raziskovalec Göran Johansson. Če vibriranje, ki traja vsega delček delčka sekunde, ponavljajo znova in znova, ga bodo morda lahko celo posneli.

Zakaj poslušamo, če še ne moremo slišati? Prvotno vodilo mednarodne ekipe znanstvenikov je bila gola radovednost – želeli so ugotoviti, ali atomi oddajajo zvok, in to so tudi storili. Izsledki eksperimenta so jih nato usmerili k drugi, precej pomembnejši enigmi – kakšne so kvantne lastnosti fononov? Izkazalo se je, da bodo morda igrali pomembno vlogo pri kvantnih poskusih.

"Fononi so v primerjavi s fotoni (delci svetlobe) tudi do stotisočkrat počasnejši, njihova valovna dolžina pri določenih frekvencah pa je krajša," je za znanstveno-tehnološko revijo Science povedal Göran Johansson. To pomeni, da lahko eksperimentiranje s kvantnim računalništvom in kvantno komunikacijo, pri katerih znanstveniki uporabljajo hitre fotone, v prihodnosti postane precej bolj obvladljivo.