Jedno z najchladnejších miest na svete je v Košiciach
V rámci popularizačnej série prednášok Vivat Scientia! Nech žije veda! vystúpil 24. júna 2024 v Radnici Mestského múzea v Lučenci fyzik Jozef Kačmarčík z Ústavu experimentálnej fyziky SAV, v. v. i. (ÚEF SAV). Prednáška s názvom Supravodivosť: Keď chlad robí zázraky prilákala vekovo rozmanité publikum, ktoré nadchlo nielen pútavé rozprávanie, ale aj množstvo praktických ukážok a experimentov.
Experimentálny fyzik Jozef Kačmarčík prednášku začal niekoľkými príkladmi extrémnych teplôt na Zemi aj vo vesmíre. Ako zaujímavosť vysvetlil, že aj na Slovensku máme jedno z najchladnejších miest v známom vesmíre. Je ním laboratórium Centra fyziky nízkych teplôt (ÚEF SAV) v Košiciach, ktoré patrí medzi približne desiatku výskumných pracovísk na svete, kde vedci dokážu dosiahnuť teploty len 50 mikrokelvinov nad absolútnou nulou.
Dôležitou súčasťou takýchto laboratórií je kvapalné hélium. „Fyzici sa v minulosti snažili plyny skvapalniť. Celkom sa im to darilo, no po dlhé obdobie nevedeli skvapalniť hélium. Nazvali ho večným plynom. Podarilo sa to až v roku 1908 holandskému experimentálnemu fyzikovi Kamerlinghovi Onnesovi,“ priblížil začiatky spojené s výskumom v oblasti fyziky nízkych teplôt J. Kačmarčík a zdôraznil, že to v tom období prinieslo ďalší problém a to otázku, ako tento kvapalný stav udržať. „Uvedomme si, že kvapalné hélium vrie pri -269 stupňoch Celzia. Toto naše prostredie okolo nás je preň veľmi horúce a preto sa rýchlo vyparuje,“ dodal vedec a priblížil vývoj špeciálnej „termosky“ na skladovanie skvapalneného hélia – tzv. Dewarovej nádoby, v ktorej do Lučenca priniesol tekutý dusík na ukážku rôznych experimentov.
Publikum najviac očarila magnetická levitácia, ktorou J. Kačmarčík demonštroval fenomén supravodivosti. „Keď ochladzujeme materiál, vibrácie atómov sa znižujú. V určitom okamihu dosiahneme kritickú teplotu a materiál sa stane supravodivým. Elektróny sa spárujú do dvojíc a bez odporu prechádzajú materiálom, to je podstata supravodivosti,“ vysvetlil fyzika a dodal, že tento kvantový jav umožňuje levitáciu objektov v magnetickom poli. „Keď to ľudia prvýkrát vidia, majú pocit, že porušujeme fyzikálne zákony, ale v skutočnosti práve tie nám to umožňujú,“ vysvetlil s úsmevom.
Vedec sa dotkol aj praktických aplikácií supravodivosti – od vysokorýchlostných vlakov cez medicínske zariadenia až po energetické prenosy s minimálnymi stratami. „Supravodiče môžu jedného dňa umožniť prenos obrovského množstva elektrickej energie bez odporu, a teda s takmer nulovými stratami,“ zdôraznil.
Publikum ocenilo nielen odborný obsah, ale aj entuziazmus, humor prednášajúceho a interaktívne pokusy, ktoré z prednášky urobili nezabudnuteľný zážitok.
Text a foto: Katarína Gáliková