Sukcesy polskich fizyków w 2010 r.

Sformułowana przez naukowców z Wydziału Fizyki UW: prof. Jerzego Lewandowskiego, dra Marcina Domagałę, mgr. Wojciecha Kamińskiego oraz gościnnie prof. Kristinę Giesel z Louisiana State University kwantowa teoria grawitacji to ukoronowanie osiągnięć polskich fizyków w mijającym roku.

Opublikowana w grudniu praca zawiera skomplikowane równania, pozwalające pogodzić spojrzenie na przestrzeń z punktu widzenia ogólnej teorii względności Einsteina oraz mechaniki kwantowej. Autorzy modelu spodziewają się, że pozwoli on obliczyć co działo się przed Wielkim Wybuchem, a tym samym zweryfikować powszechnie uznawaną tezę, że był on początkiem przestrzeni i czasu we Wszechświecie. W świetle niektórych teorii nie jest to wcale takie pewne. Niewykluczone, że nowe obliczenia dostarczą przekonujących argumentów za twierdzeniem, że obecny okres ekspansji przestrzeni był poprzedzony okresem kurczenia się Wszechświata.

Na drugim krańcu skali (pod względem rozmiaru badanych obiektów) są prace prof. Tomasza Dietla z Instytutu Fizyki PAN oraz Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego. Prof. Dietl jest twórcą tzw. polskiej szkoły spintroniki - nowej odmiany elektroniki, która w przyszłości może zaowocować stworzeniem szybszych i wydajniejszych komputerów oraz bardziej pojemnych nośników informacji, niż znane są dziś.

Chodzi o to, że w tradycyjnych układach scalonych nośnikiem informacji są zmiany w przepływie prądu, w mechanizmie tym decydującą rolę odgrywa ładunek elektronu. Tymczasem w spintronice brany jest pod uwagę również jego spin - inna właściwość elektronu, porównywana czasem do prędkości i kierunku jego obrotu wokół własnej osi. Spin elektronu, w przeciwieństwie do jego ładunku, może zmieniać się w trakcie przemieszczania się elektronu. Efekt ten można wykorzystać do stworzenia nowych technologii informatycznych. Ponadto, urządzenia oparte o spintronikę będą bardziej energooszczędne od dzisiejszej elektroniki.

Wspólna praca prof. Tomasza Dietla, dra Cezarego Śliwy z Instytutu Fizyki PAN oraz Ursuli Wurstbauer, Dietera Weissa i Wernera Wegscheidera z University of Regensburg w Niemczech i opublikowana w październiku w piśmie "Nature" nie jest propozycją konkretnej technologii, ale daje lepsze zrozumienie zjawisk, które mogą być wykorzystane do jej stworzenia. Naukowcy poddali doświadczeniom materiał będący izolatorem - stop arsenku aluminium z arsenkiem indu, w którym sztucznie umieszczono jony manganu. Pod wpływem pola magnetycznego materiał ten zmienia swoje właściwości i z izolatora staje się przewodnikiem. Autorzy pracy odkryli, że zmiana ta zachodzi w różny sposób w zależności od kierunku oddziaływania pola magnetycznego. Sporządzili też dokładny opis teoretyczny zjawisk, jakie w trakcie tego procesu zachodzą wewnątrz badanej substancji.

"Jest to praca o dużym znaczeniu poznawczym. Daje wgląd w fizyczne mechanizmy rządzące zachowaniem jonów manganu w przewodniku" - powiedział PAP fizyk z Uniwersytetu Warszawskiego prof. Jacek Majewski.

W 2010 r. wyróżniona została ponadto polska nauka sprzed wieków. Nowy pierwiastek, odkryty przez międzynarodowy zespół naukowców, oficjalnie otrzymał nazwę Copernicium. Formalnie obowiązuje od 537. urodzin Mikołaja Kopernika, czyli od 19 lutego.

Pierwiastek o liczbie atomowej 112 - Copernicium (Cn) został odkryty w 1996 r. przez zespół fizyków z Niemiec, Finlandii, Rosji i Słowacji pracujących na akceleratorze ciężkich jonów w Darmstadt (Niemcy). Jest to najcięższy pierwiastek w układzie okresowym - 277 razy cięższy od wodoru. Stworzono go w procesie fuzji jądrowej - bombardując jądra ołowiu 208 jądrami cynku 70. Ponieważ pierwiastek ten rozpada się po ułamku sekundy, nie występuje w ogóle w naturze, a jego istnienie można udowodnić tylko przy pomocy szybkich i czułych metod analizy.