O badaniach Chernoduba, których wyniki mają być wkrótce opublikowane w Physical Rewiev Letters, pisze magazyn "New Scientist". Naukowiec jest przekonany, że odpowiednio silne pole magnetyczne wzbudzi w próżni prąd elektryczny, który będzie się przemieszczał, nie napotykając żadnego oporu. Gdyby udało się to zrobić w praktyce, możliwe byłoby przesyłanie na Ziemię energii z orbitalnych baterii słonecznych.

Pomysł Chernoduba wywodzi się ze znanej z mechaniki kwantowej zasady nieoznaczoności - wynika z niej bowiem, że żadna, nawet najdoskonalsza próżnia nigdy nie jest całkowicie pusta - w kosmosie cały czas pojawiają się "wirtualne cząstki", które niemal w tym samym momencie znikają. Teoretycznie jednak, cząstki te stałyby się realne, gdyby mogły przechytrzyć zasadę zachowania energii i uniknąć oddania swojej energii otaczającej je przestrzeni. W tym właśnie miałoby im pomóc silne pole magnetyczne.

Pojawiające się w próżni, poddanej działaniu pola magnetycznego, wirtualne cząstki zachowywałyby się jak miniaturowe magnesy i zaczęłyby wirować, dopasowując swoje pole magnetyczne do pola działającego na nie z zewnątrz - ten efekt spowodowałby spadek różnicy poziomu energii między cząstkami a próżnią i cząstki stałyby się realne. Jednocześnie, wszystkie miałyby ten sam stan kwantowy i stworzyły tzw. kondensat, w którym przemieszczałyby się synchronicznie, przenosząc bez oporu prąd elektryczny.

Wcześniej, przy podobnych teoriach, zakładano, że w ten sposób zachowywałyby się relatywnie ciężkie cząstki - bozony W, które właśnie jako cząstki wirtualne pojawiają się w próżni. Chernodub jednak w swoim modelu zajął się lżejszymi cząstkami - mezonami rho (od greckiej litery "P"), które potrzebowałyby słabszego pola magnetycznego żeby zyskać realność. Chernodub obliczył, że pole, pozwalające na pojawienie się w próżni kondensatu składającego się z mezonów rho, musiałoby mieć siłę rzędu 10 do potęgi 16 Tesli.

Fizyk porównuje swój hipotetyczny kondensat w próżni do zwykłych nadprzewodników, w których poniżej pewnej temperatury elektrony łączą się w tzw. pary Coopera. Cząstki w tych parach mają ten sam stan kwantowy i przemieszczając się doświadczają zmniejszonego oporu.

Komentujący pracę Chernoduba Paul Olesen z Uniwersytetu w Kopenhadze uważa jednak to porównanie za nieuprawnione, ponieważ zwykłe nadprzewodniki odpychają pola magnetyczne.

Z kolei Dimitri Kharzeev z Brookhaven National Laboratory w Upton, w amerykańskim stanie Nowy York, zwraca uwagę, że model Chernoduba na długo pozostanie teoretyczny, bo aby wykorzystać go do przesyłania energii trzeba byłoby uzyskać pole magnetyczne o niemożliwej do uzyskania w praktyce sile, przewyższającej nawet najbardziej wydajne "kosmiczne magnesy", czyli gwiazdy neutronowe, nazywane magnetarami. Magnetary generują pole magnetyczne rzędu 10 do potęgi 10 Tesli. "Gdyby pole magnetyczne Ziemi było o 17 rzędów wielkości silniejsze niż jest obecnie i gdybyśmy byli w stanie w jakiś wydajny sposób wytwarzać energię elektryczną na stacjach orbitalnych, to rzeczywiście moglibyśmy przesyłać prąd na Ziemię przez pustą przestrzeń i nie martwilibyśmy się zaopatrzeniem w energię" - mówi Kharzeev.

Fizyk dodaje, że pola magnetyczne o takiej sile mogły działać we wczesnych okresach istnienia wszechświata i mieć wpływ na jego późniejszy kształt. Jednak z uwagi na wysokie temperatury panujące w ówczesnej materii efekt nadprzewodnictwa mógł nie występować. Natomiast ekstremalnie silne pola magnetyczne oddziałujące na próżnię są stosowane w laboratoriach, w dwóch bardzo potężnych akceleratorach cząstek. Jeden z nich to RHIC ( Relativistic Heavy Ion Collider), znajdujący się właśnie w Brookhaven National Laboratory, a drugi to LHC (Large Hadron Collider), pracujący w ośrodku badawczym CERN pod Genewą. Naukowcy planują przejrzeć dane zgromadzone podczas eksperymentów z akceleratorami i sprawdzić czy zarejestrowano coś, co mogłoby wskazywać na pojawienie się w próżniowych rurach akceleratorów zjawiska nadprzewodnictwa. ULA

PAP - Nauka w Polsce

krf/bsz