O pořadí největších fyzikálních objevů rozhodli čtenáři časopisu Physics World, kteří se rekrutují jak z oblasti badatelské, tak aplikované fyziky na celém světě nebo pracují ve vzdělávání.
Physics World je členským časopisem Institute of Physics, jedné z největších fyzikálních společností na světě. Tento mezinárodní měsíčník pokrývá všechny oblasti badatelské i aplikované fyziky. Sledují jej výzkumníci, pracovníci z různých průmyslových odvětví, pedagogové i odborníci v nefyzikálních oborech.
Časopis vyhodnotil na základě čtenářské ankety nejvýraznější úspěchy, které zásadním způsobem posunuly fyzikální poznání během dekády 2010 – 2019. V daném desetiletí se přitom poznání ve fyzice rozvíjelo opravdu „kvantovými skoky“.
Hlasování čtenářů se opíralo o následující kritéria:
- významný průlom ve znalostech nebo pochopení,
- důležitost práce pro vědecký pokrok a/nebo vývoj reálných aplikací,
- zájem čtenářů Physics World.
Přehled zlomových objevů doplňujeme o odkazy na příslušné publikace, v nichž se případní zájemci dozvědí další podrobnosti.
2010: Nové způsoby kontroly antihmoty
Vědci zachytili 38 atomů antivodíku v magnetické pasti při experimentu, kdy nechali interagovat zhruba 107 antiprotonů a 7x108 pozitronů.
G. B. Andresen, M. X. Ashkezari, […], Y. Yamazaki: Trapped antihydrogen. Nature 468 (2010) 673–676
2011: Slabé měření (weak measurement) vlnové funkce fotonu
Tzv. „weak measurement“ minimalizuje ovlivnění kvantového systému měřicím zařízením, a umožňuje tak získat informaci o vlnové funkci. Podařilo se sledovat průměrné dráhy jednotlivých fotonů interferujících při Youngově pokusu.
S. Kocsis, B. Braverman, S. Ravets, M. J. Stevens, R. P. Mirin, L. K. Shalm, A. M. Steinberg: Observing the Average Trajectories of Single Photons in a Two-Slit Interferometer. Science 332 (2011) 1170-1173. DOI: 10.1126/science.1202218
2012: Objev Higgsova bosonu v CERN
Vítěze tohoto roku tipovali skutečně všichni! Původně určená hodnota hmotnosti této částice 125 GeV byla do současné doby zpřesněna a činí 125.35 ± 0.15 GeV.
The Higgs boson | CERN. Home | CERN [online]. Copyright © [cit. 03.01.2020]. Dostupné z: https://home.cern/science/physics/higgs-boson
2013: Vysokoenergetická kosmická neutrina
Na observatoři IceCube v Antarktidě byly pozorovány jevy způsobené průchodem vysokoenergetických neutrin (s energií až 1 200 TeV) pocházejících z míst mimo náš solární systém.
IceCube Collaboration (2013): Evidence for High-Energy Extraterrestrial Neutrinos at the IceCube Detector. Science 342(6161):1242856. doi:10.1126/science.1242856.
2014: Přistání vesmírné sondy na kometě
Modul Philae sondy Rosetta, kterou v roce 2004 vypustila ESA, úspěšně přistál a pořídil snímky povrchu komety 67P/Čurjumov-Gerasimenko. Tento kus meziplanetárního ledu byl vzdálen 511 miliónů kilometrů od Země a řítil se rychlostí téměř 55 000 km/h do vnitřní oblasti solárního systému.
ESA - Přistání! Výsadkový modul Philae sondy Rosetta dosáhl komety. European Space Agency [online]. Dostupné z: https://www.esa.int/Space_in_Member_States/Czech_Republic/Pristani%21_Vysadkovy_modul_Philae_sondy_Rosetta_dosahl_komety
2015: Dvojnásobná kvantová teleportace
Spin fotonu a jeho orbitální moment hybnosti byly SOUČASNĚ, spolehlivě a opakovaně teleportovány jinému fotonu nacházejícímu se v určité vzdálenosti. Možnost teleportace kvantového stavu byla teoreticky dokázána již v roce 1993 a v roce 1997 se uskutečnila první teleportace spinu fotonu.
Double quantum-teleportation milestone is Physics World 2015 Breakthrough of the Year – Physics World. Home – Physics World [online]. Copyright © 2020 by IOP Publishing Ltd and individual contributors [cit. 03.01.2020]. Dostupné z: https://physicsworld.com/a/double-quantum-teleportation-milestone-is-physics-world-2015-breakthrough-of-the-year/
X. L. Wang, X. D. Cai, Z. E. Su, M. C. Chen, D. Wu, L. Li, N. L. Liu, C. Y. Lu, J. W. Pan: Quantum teleportation of multiple degrees of freedom of a single photon. Nature 518 (7540), 516.
2016 a 2017: Pozorování gravitačních vln a progresivní astronomie
První přímé pozorování gravitačních vln oznámené v roce 2016 bylo jedním z největších vědeckých úspěchů století. V roce 2017 bylo americkým vědeckým konsorciem LIGO a evropským VIRGO současně zaměřeno splynutí neutronových hvězd, které bylo poté pozorováno více než 70 teleskopy světa v různých oborech elektromagnetického spektra.
LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration: GW170817: Observation of Gravitational Waves from a Binary Neutron Star Inspiral. Physical Review Letters 119 (2017) 161101.
2018: Grafen s magickým úhlem
„Twistronika“ je rozvíjející se obor, který mění elektronické vlastnosti grafenu (jednoatomová vrstva uhlíku) rotací dvou sousedních vrstev nad sebou o tzv. magický úhel (1,1 °). Takový 2D materiál je pak ve slabém elektrickém poli izolantem a v silném elektrickém poli supravodičem. Jeho elektronické vlastnosti lze tedy „přepínat“ podle potřeby.
Y. Cao, V. Fatemi, S. Fang, K. Watanabe, T. Taniguchi, E. Kaxiras, P. Jarillo-Herrero: Unconventional superconductivity in magic-angle graphene superlattices. Nature 556 (2018) 43–50.
2019: První přímé pozorování černé díry a jejího „stínu“
Ikonický snímek pořízený v radiové oblasti spektra ukazuje světlý kruh rozžhavených plynů a prachu v blízkosti horizontu událostí černé díry. Ta se nachází v centru galaxie Messier 87 vzdálené od Země 55 miliónů světelných let.
Thomas W. S. Holoien et al.: Discovery and Early Evolution of ASASSN-19bt, the First TDE Detected by TESS, Astrophysical Journal 883 (2019) 111.
V přehledu jistě nemohl každý najít svého favorita, uplynulých deset let přineslo řadu dalších významných objevů. Všechny, i ty méně významné, však zakládají oprávněnou naději, že podobná anketa v roce 2029 přinese třeba ještě zajímavější výsledky.
Zdroj: Physics in the 2020s: what will happen over the decade ahead – Physics World. Home – Physics World [online]. Copyright © 2020 by IOP Publishing Ltd and individual contributors [cit. 03.01.2020]. Dostupné z: https://physicsworld.com/a/physics-in-the-2020s-what-will-happen-over-the-decade-ahead/
Mohlo by vás také zajímat:
Vůni
degradujících knih zachytí elektronický nos
Proč
led klouže? Nová studie pomůže rozluštit fyzikální hádanku
Urychlovače
budou vyrábět kyslík na Marsu