പ്രകാശത്തെ ‘ഐസാക്കി’ ശാസ്ത്രജ്ഞർ; ഒരേസമയം ഒഴുകുകയും ഉറച്ചുനിൽക്കുകയും ചെയ്യുന്ന ‘സൂപ്പർസോളിഡ്’ അത്ഭുതം

റോം: ശാസ്ത്രലോകത്ത് പുതിയ വിപ്ലവം കുറിച്ചുകൊണ്ട്, പ്രകാശത്തെ ‘ഐസാക്കി’ മാറ്റി ഗവേഷകർ. ഒരേസമയം ഖരരൂപത്തിൽ ക്രിസ്റ്റൽ പോലെ ഉറച്ചുനിൽക്കുകയും, ഘർഷണമില്ലാതെ ഒരു ദ്രാവകം പോലെ ഒഴുകുകയും ചെയ്യുന്ന ‘സൂപ്പർസോളിഡ്’ എന്ന ദ്രവ്യത്തിന്റെ അഞ്ചാമത്തെ അവസ്ഥയിലേക്കാണ് ഇറ്റലിയിൽ നിന്നുള്ള ശാസ്ത്രജ്ഞർ പ്രകാശത്തെ മാറ്റിയെടുത്തത്. ഈ നേട്ടം ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് ഉൾപ്പെടെയുള്ള മേഖലകളിൽ വലിയ സാധ്യതകൾ തുറന്നിടുന്നു.

പ്രശസ്ത ശാസ്ത്ര ജേണലായ ‘നേച്ചറി’ലാണ് ഈ സുപ്രധാന പഠനം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചത്. ഇറ്റലിയിലെ പാവിയ സർവകലാശാലയിലെയും സിഎൻആർ നാനോടെക്കിലെയും ഗവേഷകരാണ് ഈ നേട്ടത്തിന് പിന്നിൽ.

എന്താണ് ‘സൂപ്പർസോളിഡ്’ പ്രകാശം?

പ്രകാശത്തിന്റെ കണികകളായ ഫോട്ടോണുകൾക്ക് പിണ്ഡമില്ലാത്തതിനാലും അവ പരസ്പരം ശക്തമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കാത്തതിനാലും, പ്രകാശത്തെ ഖരരൂപത്തിലാക്കാൻ സാധിക്കില്ല. ഈ വെല്ലുവിളി മറികടക്കാൻ, ശാസ്ത്രജ്ഞർ പ്രകാശത്തെയും ദ്രവ്യത്തെയും ഒരുമിപ്പിച്ച് ‘പോളാരിറ്റോണുകൾ’ (polaritons) എന്ന സങ്കര കണികകൾ സൃഷ്ടിച്ചു.

അലുമിനിയം ഗാലിയം ആർസെനൈഡ് എന്ന അർദ്ധചാലകത്തെ മൈനസ് 269 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ തണുപ്പിച്ച ശേഷം, അതിലേക്ക് ലേസർ പായിച്ചാണ് പോളാരിറ്റോണുകളെ സൃഷ്ടിച്ചത്. തുടർന്ന്, ഈ കണികകളെ ഒരു പ്രത്യേക രീതിയിൽ ക്രമീകരിച്ച്, ഒരേസമയം ഖരത്തിന്റെയും ദ്രാവകത്തിന്റെയും സ്വഭാവം കാണിക്കുന്ന ‘സൂപ്പർസോളിഡ്’ അവസ്ഥയിലേക്ക് മാറ്റുകയായിരുന്നു.

മുൻകാല ശ്രമങ്ങൾ

പ്രകാശത്തിന്റെ വേഗത കുറയ്ക്കാനും, അതിനെ പൂർണ്ണമായി ‘നിർത്താനും’ മുൻപ് ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് കഴിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്. എന്നാൽ, പ്രകാശത്തെ ദ്രവ്യത്തിന്റെ ഒരു അവസ്ഥയിലേക്ക് മാറ്റുന്നത് ഇതാദ്യമായാണ്. 1960-കളിൽ പ്രവചിക്കപ്പെട്ട ‘സൂപ്പർസോളിഡ്’ എന്ന അവസ്ഥ, 2017-ലാണ് ആദ്യമായി ലബോറട്ടറിയിൽ നിർമ്മിച്ചത്. എന്നാൽ, പ്രകാശത്തെ ഉപയോഗിച്ച് ഇത് സാധ്യമാക്കിയത് ഇപ്പോഴാണ്.

ഭാവിയിലെ സാധ്യതകൾ

ഈ കണ്ടെത്തൽ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറുകൾ, ലേസറുകൾ, അർദ്ധചാലകങ്ങൾ, ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് തുടങ്ങിയ മേഖലകളിൽ വലിയ മുന്നേറ്റങ്ങൾക്ക് വഴിവെച്ചേക്കാം.

• നഷ്ടമില്ലാത്ത ഊർജ്ജ കൈമാറ്റം: ഊർജ്ജ നഷ്ടം ഒട്ടുമില്ലാതെ പ്രകാശരൂപത്തിലുള്ള ഊർജ്ജത്തെ ഒരിടത്തുനിന്ന് മറ്റൊരിടത്തേക്ക് എത്തിക്കാൻ സാധിച്ചേക്കും.
• ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്പ്യൂട്ടിംഗ്: പ്രകാശത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി പ്രവർത്തിക്കുന്ന, നിലവിലുള്ളതിനേക്കാൾ അതിവേഗതയുള്ള കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിന് ഇത് സഹായകമാകും.

ഈ ഗവേഷണം, ദ്രവ്യത്തെയും പ്രകാശത്തെയും കുറിച്ചുള്ള നമ്മുടെ ധാരണകളെ മാറ്റിമറിക്കുന്നതും, ഭാവിയുടെ സാങ്കേതികവിദ്യക്ക് പുതിയ വാതിലുകൾ തുറക്കുന്നതുമാണ്.