(אהרון רצח / מבטל את הפלאש)

סיכוי של כדור שלג: ניתן להשתמש במים מצוננים לחיפוש אחר חומר אפל

לאחר השראה יוצאת דופן בצורת מעשי קונדס של יוטיוב וסרט דיסני, 'קפוא', גילו החוקרים מאפיין נסתר של מים מצוננים שעלולים לסייע בחיפוש אחר חומר אפל.

לאחר שצפה בסרטוני יוטיוב של אנשים שמקררים מים בבקבוק ואז מפעילים אותם להקפיא על ידי דפיקותיהם, משהו במושג זה התגבש עבור מתיו מ. שידגיס - פרופסור לפיזיקה באוניברסיטת אלבני, אוניברסיטת סטייט בניו יורק - במיוחד כשראה זאת שוב במהלך הסרט "קפוא" של דיסני.

במהלך האגודה האמריקאית לפיזיקלים האמריקאית ב –2019, שנערכה בדנוור - מתאר שיידגיס כיצד הדבר עורר בו השראה לחקור אם חלקיק תת-אטומי כמו חומר אפל יכול לעורר הקפאת מים מקוררים.

הוא אומר: "כל העבודות שלי מונעות על ידי חיפוש אחר חומר אפל, סוג של חומר שאנחנו בטוחים שהוא שם בחוץ מכיוון שאנחנו יכולים לראות את השפעות הכבידה העקיפות שלו.

"זה מהווה חלק ניכר מהיקום, אך טרם גילינו עדויות ישירות, חותכות וחד משמעיות לכך במעבדה."

אם מים דלים בזיהומים, כמו חלקיקי אבק - ומניחים בכלי חלק מספיק, ניתן לקרר אותם מתחת ל 0C ללא הקפאה.

Szydagis מסביר: "זה נקרא 'קירור-על' ודומה לאופן שבו ניתן לחמם בקלות מים במיקרוגל, מחומם למעשה מעל נקודת הרתיחה מבלי שהם ממש רותחים. זה פשוט ההפך.

"המים בסופו של דבר, בשני המקרים הללו, במצב המכונה 'גרורות', לא יציבים ולא יציבים למדי."

הפרעה יכולה לעורר את המעבר בשלב, הקפאה והתגבשות, במקרה זה. הוא מוסיף: "זה לא הקפאה רגילה, והוא יוצר שלג לבן במקום קרח צלול.

"קיררנו מים נוזליים קרים כמו -20 צלזיוס במעבדה שלנו מבלי שהם קפאו. זה לא כמו דיכאון בנקודות הקפאה, כמו כשממלחים את המדרכה שלך, מכיוון שהמים היו טהורים ולא מזוהמים עם זיהומים בכוונה. "

הקבוצה הדגימה כי צורות מסוימות של חלקיקים הפוגעים במים עלולות לגרום מיקרוסקופית (תת-אטומית) להקפיא אם תחילה זה מקורר-על. Szydagis ממשיך: "חלקיקים מסוימים כמו נויטרונים יכולים אפילו להתפזר פעמים רבות בתוך המים.

"הצלחנו להראות זאת לא רק עם מקורות חלקיקים זמינים למסחרית אלא גם צלחת 'אדום רדיואקטיבי' של Fiestaware עם צבע כתום על בסיס אורניום משנות החמישים."

הם יצרו גלאי חדש על בסיס המים הקוררים העל, שכונה "תא הכדור השלג" מכיוון שהוא תואם היטב את "הבועה" ו"העננים ", שהם טכנולוגיות מתחילת המאה העשרים ועד אמצע המאה העשרים שמשתמשות בהרתחה ועיבוי.

מים מצוננים בהחלט אינם חדשים; זה נחקר במשך עשרות שנים על ידי כימאים ופיזיקאים של חומר מעובה, עד ל -440 C. יש אפילו פרסומים על זה מימי מאה שנים. אבל שידגיס גילה משהו חדש.

"הצלחנו לגלות מאפיין חדש של מים מקוררים.

"להפתעתנו הגדולה גילינו שחלקיקים (נויטרונים) אך לא אחרים (קרני גאמה) גורמים להקפאה. מכיוון שמדובר במחקר בסיסי שמעולם לא נעשה לפני כן, לא היה שום ערובה שהוא יעבוד. זו הייתה גישת 'בוא ננסה ונראה' - השיטה המדעית בצורתה הבסיסית ביותר. לא רק שיש לנו גלאי חדש של חלקיקים יסודיים, אלא פוטנציאל של חומר אפל משום שנחשבים שנויטרונים מחקים אותו. "

שיידגיס וצוותו רואים הרבה השלכות פוטנציאליות נוספות על גילוין, כולל גילוי נשק גרעיני במטען לביטחון המולדת, הבנת היווצרות הענן ומתן רמזים כיצד מינים יונקים מסוימים מתרדמים, מצננים איכשהו את דמם.

מחקר מקורי: https://arxiv.org/pdf/1807.09253.pdf.

פורסם גם בסקיסקו מדיה