Cercetătorii din SUA afirmă că au creat, în condiţii de laborator, un fluid având o masă negativă, ceea ce înseamnă că, spre deosebire de orice alt obiect fizic cunoscut, atunci când acesta este împins într-o direcţie el accelerează într-o direcţie opusă.

Fluid cu masă negativă

Credit: 44833/Pixabay

O astfel de ciudățenie le-ar putea oferi oamenilor de știință indicii privind unele fenomene neobișnuite care se întâmplă în interiorul găurilor negre și a stelelor neutronice.

Dar cum poate avea un obiect o masă negativă?

Ipotetic vorbind, materia ar trebui să aibă atât masă pozitivă, cât şi masă negativă, în același mod în care o sarcină electrică poate fi negativă sau pozitivă.

Posibilitatea existenţei masei negative, în condiţiile în care nu se încalcă legile fizicii, reprezintă un concept care se află încă în dezbatere în rândul comunităţii științifice.

Legea a doua a mișcării, formulată de Isaac Newton, afirmă că forţa care acţionează asupra unui obiect este egală cu produsul dintre masa şi acceleraţia acestuia, conform ecuaţiei F=ma, ceea ce înseamnă că un obiect accelerează în direcţia forţei ce acţionează asupra sa.

Unele cercetări teoretice anterioare au arătat că masa negativă ar putea exista în Univers şi că aceasta nu încalcă teoria relativității generale. Mai mult decât atât, mulți fizicieni cred că masa negativă ar putea avea legătură cu o serie de alte lucruri ciudate pe care oamenii de ştiinţă le-au detectat în Univers, cum ar fi energia întunecată, găurile negre și stelele neutronice.

Din acest motiv, cercetătorii au încercat să creeze în laborator obiecte având masă negativă.

Recent, cercetătorii de la Washington State University au anunţat că au reușit să obţină un fluid, format din atomi ultrarăciţi, care are masă negativă şi ei sugerează că acesta ar putea fi folosit pentru a studia unele fenomene ciudate din Univers.

Pentru a crea acest lichid neobișnuit, cercetătorii au folosit lasere pentru a răci atomi de rubidiu până la o temperatură apropiată de zero absolut, creând ceea ce este cunoscut sub numele de condensat Bose-Einstein.

În această stare particulele se mișcă incredibil de încet și ele respectă mai degrabă principiile ciudate ale mecanicii cuantice decât principiile din fizica clasică. Astfel, particulele încep să se comporte ca nişte unde, deoarece poziţia lor nu poate fi identificată cu precizie.

De asemenea, particulele se sincronizează și se mișcă la unison, formând ceea ce este cunoscut sub numele de superfluid, adică o substanță care curge fără a pierde energie prin frecare.

Cu ajutorul laserelor, cercetătorii au menținut temperatura acestui superfluid la o valoare foarte scăzută şi au izolat superfluidul într-un spaţiu restrâns ce măsura mai puţin de 100 microni. Atâta timp cât superfluidul s-a aflat în acel spațiu el a avut o masă obişnuită.

Ulterior, oamenii de ştiinţă au forțat superfluidul să scape din capcană în care a fost prins cu ajutorul laserelor. Pentru aceasta, fizicienii au folosit un alt set de lasere pentru a modifica spinul atomilor şi au constatat că aceştia au ieşit rapid din capcană, ca și cum ar avea masă negativă.

„Atunci când i-am împins într-o direcţie, atomii de rubidiu au accelerat într-o direcţie opusă. Este ca şi cum atomii au lovit un zid invizibil“, a declarat Michael Forbes, unul dintre cercetători.

Fizicienii afirmă că fluidul având masă negativă confirmă ceea ce alte echipe de fizicieni au observat în cercetările lor. Trebuie însă să aşteptăm ca aceste rezultate să fie verificate şi de alte echipe de cercetători care vor încerca să reproducă experimentul în mod independent.

Un lucru e sigur, fizicienii descoperă noi fenomene ciudate care în final pot conduce la o înţelegere mai profundă a Universului.

 Sursă: Science Alert