Bahan-bahan yang sangat panas menunjukkan suhu mereka dengan melakukan sentuhan.
Satu kajian baru menunjukkan bahawa beberapa bahan berperilaku pelik apabila mereka lebih panas daripada persekitaran mereka. Didorong oleh hidung menyelam, elektron berputar, mereka berpusing seperti corkscrews.
Tetapi penemuan ini adalah teori dan masih belum terbukti secara eksperimen, kata pengetua penyelidikan utama Mohammad Maghrebi, penolong profesor di Michigan State University. Maghrebi dan penyelidikan pasukannya bermula dengan satu soalan mudah: Apa yang akan berlaku jika anda menyimpulkan bahan dari keseimbangan dengan persekitarannya?
Objek sentiasa memancarkan foton, atau zarah cahaya. Apabila dalam keseimbangan, pada keadaan yang sama, seperti suhu, sebagai persekitaran mereka, objek mengeluarkan foton pada kadar yang sama di mana mereka menyerap orang lain kembali.
Ini adalah "jenis sains yang paling biasa kita kenal," kata Maghrebi. Tetapi apabila suhu di luar objek lebih rendah daripada suhu objek itu, benda itu akan dibuang keluar dari keseimbangan, dan kemudian "perkara menarik boleh berlaku."
Untuk jenis bahan tertentu, pemanasan atau penyejukan alam sekitar memimpin objek untuk memancarkan bukan sahaja tenaga dalam bentuk foton, tetapi juga apa yang dipanggil momentum sudut - atau kecenderungan objek berputar untuk terus berputar, kata Maghrebi.
Walaupun foton tidak benar-benar berputar, mereka mempunyai harta yang dipanggil "putaran," kata Maghrebi. Putaran ini boleh digambarkan sama ada +1 atau -1. Objek panas yang dibuang keluar dari foton radiasi keseimbangan dengan kebanyakannya sama putaran (hampir semua +1 atau hampir semua -1). Serentak foton ini menarik semua bahan dalam objek ke arah yang sama, yang membawa kepada tork ini atau gerakan memutar.
Walau bagaimanapun, saintis tahu bahawa hanya menjadi lebih panas daripada persekitaran tidak cukup untuk menyelaraskan putaran foton dan menyebabkan berpusing.
Jadi mereka menumpukan teori mereka mengenai jenis bahan khas yang dipanggil penebat topologi, yang mempunyai arus elektrik, atau elektron yang mengalir di permukaannya. Bahan ini lebih panas daripada persekitarannya, tetapi ia juga mempunyai "kekotoran magnet."
Kekotoran ini mempengaruhi elektron pada permukaan supaya mereka lebih suka satu spin (elektron juga mempunyai spin) berbanding yang lain. Zarah kemudian memindahkan spin pilihan mereka kepada foton yang dibebaskan, dan kelainan material, katanya.
Pada dasarnya, anda akan mempunyai kesan yang sama untuk apa-apa bahan selagi anda memohon medan magnet kepadanya, kata Maghrebi. Tetapi dalam kebanyakan bahan lain, bidang itu perlu "benar-benar, benar-benar, sangat besar, dan itu tidak mungkin."
Maghrebi berkata beliau berharap pasukan lain akan menguji ramalan teori ini menggunakan eksperimen. Sama ada ia hanya mencari fizik sejuk atau sesuatu yang mungkin mempunyai beberapa jenis aplikasi, itu tidak jelas.
"Saya sebenarnya tidak tahu sama ada terdapat beberapa aplikasi yang sejuk," kata Maghrebi. Tetapi ia "merasakan sejenis perkara yang mungkin mempunyai beberapa aplikasi."
Penemuan telah diterbitkan pada 1 Ogos dalam jurnal Journal Review Letters.
Nota Editor: Artikel ini dikemaskini untuk menjelaskan bahawa sebarang kerja percubaan di masa depan akan dijalankan oleh pasukan lain, bukan oleh Maghrebi dan pasukannya yang semua ahli fizik teori.
