1. Студ кој ги надминува границите

Во минатото научниците не можеле да изладат предмет надвор од границата наречена „квантна граница“. За да замрзнат нешто, ласерот мора да ги забави атомите и нивните вибрации што произведуваат топлина. Иронично, ласерската светлина носи топлина. И покрај намалувањето на температурата, спречува истата да падне под квантната граница. Изненадувачки, физичарите успеале да дизајнираат тапан од вибрирачки алуминиум, со што успеале да ја спуштат температурата до 360 микрокелвини, или 10.000 пати постудено од длабочините на вселената.

Постигнувањето еден ден може да игра голема улога во суперелектрониката и да помогне во откривањето на непознатите однесувања на квантниот свет што се појавуваат кога материјалите ги приближуваат нивните физички граници.

2. Најсветлата светлина

Знаеме дека зрачењето на Сонцето е доста значајно. Сега, замислете комбинирана светлина од една милијарда сонца. Тоа е еквивалентно на она што физичарите неодамна го доживеале во лабораторијата. Официјално, најсветлата сјајност некогаш видена на Земјата се однесувала неочекувано - го променила изгледот на предметите.

За да се разбере ова, мора да се погледне како функционира видот. Фотоните треба да се распрснат од електроните пред да стане возможен видот. Кога нешто станува посветло, обликот oбично останува ист како кај пониската светлина. Моќниот ласер што се користел во експериментот расфрлал илјадници фотони. Бидејќи расфрлувањето е еднакво на видливоста, интензитетот со кој се случило го променил начинот на кој се однесувале фотоните и како се гледал осветлениот предмет. Овој чуден ефект станал поочигледен кога суперсончевата светлина станала посилна. Бидејќи нормалната енергија и насоката на фотоните биле променети, светлината и боите биле произведени на необични начини.

3. Молекуларна црна дупка

Тим физичари неодамна создале нешто што се однесува како црна дупка. Тие го употребиле најмоќниот рендгенски ласер наречен „Линак кохерентен извор на светлина“. Истражувачите очекувале зракот да ги искористи повеќето од електроните од атомот на јодот на молекулата, оставајќи вакуум. Во експериментите со послаби ласери, празнината ги ладела електроните од најоддалечениот дел од атомот. Но со употребата на овој моќен ласер се случило нешто изненадувачко. Наместо да застане, атомот на јодот почнал да ги јаде електроните од соседните водородни и јаглеродни атоми. Личело на мала црна дупка во молекулата.

4. Метален водород

Наречен „светиот грал на физиката под висок притисок“, досега ниту еден научник не успеал да создаде метален водород. Како можен суперспроводник, ова е високо баран формат на гасовитиот елемент. Можноста за претворање на водородот во метал прво била предложена во 1935 година. Физичарите теоретизирале дека масовниот притисок би можел да предизвика трансформација. Проблемот бил што никој не можел да произведе ваков вид екстремен притисок.

Во 2017 година еден американски тим ја сменил старата навика и првпат теоретскиот материјал го спровел во практика. Физичарите дизајнирале нов процес на обликување и полирање. Уредот создал неверојатен притисок каков што ниту центарот на Земјата не може да создаде.

5. Компјутерски чип со мозочни клетки

Кога станува збор за изворот на енергија во електрониката, еден ден светлината може да ја замени електричната енергија. Физичарите дознале за потенцијалот на светлината пред многу децении кога им станало јасно дека нејзините бранови можат да патуваат еден до друг и со тоа одеднаш да извршуваат огромен број задачи. Традиционалната електроника се потпира на транзистори кои ги отвораат и затвораат патеките за електричната енергија, ограничувајќи го она што може да биде направено.

Неверојатен неодамнешен изум е компјутерски чип кој го имитира човечкиот мозок. Чипот брзо „мисли“ користејќи светлосни зраци кои комуницираат едни со други, на начин сличен на невроните.

6. Невозможна форма на материја

Суперсолидите не се толку тврди како што кажува нивното име. Овој бизарен материјал има цврста кристална структура, а истовремено се појавува и како течност. Овој парадокс останал нереализиран бидејќи не одговара со она што го покажува физиката. Но во 2016 година два независни научни тима ја произвеле материјата под заштитниот знак на суперсолидот. Неверојатно е тоа што и двата тима искористиле различни пристапи за да го направат она што многу научници сметале дека не може да се постигне со ниту една техника.

Швајцарските научници го создале Бозе-Ајнштајн кондензатот со вакуумско ладење на рубидиумскиот гас до леден екстрем. Американските научници го создале својот кондензат при третирање натриумови атоми со испарување и ласери.

7. Негативна маса на течност

Во 2017 година физичарите дизајнирале форма на материја која се движи кон силата што ја турка. Не е баш бумеранг, но го има она што може да се нарече негативна маса. Позитивната маса е нормалноста на која повеќето луѓе се навикнати: туркате нешто и предметот забрзува во насоката кон која е турнат. Првпат била создадена течност која се однесува сосема различно во светот на физиката. Кога се турка, течноста забрзува наназад.

8. Временски кристали

Кога физичарот Френк Вилчек, добитник на Нобелова награда, ги предложил временските кристали - идејата звучела како луда, особено делот кој вели дека можат да произведат движење во основната состојба, што е најниско ниво на енергија во материјата. Движењето е теоретски невозможно. Вилчек верувал дека постојаното движење би можело да се постигне со поместување на атомот на кристалот во и надвор од основната состојба. Атомската структура на ваков предмет ќе се повтори со текот на времето, создавајќи постојано префрлување без потреба од енергијата. Ова било против законите на физиката, но во 2017 година, по пет години откако Вилчек ја претставил идејата, физичарите откриле како да ги направат временските кристали.

9. Диелектрично огледало

Ова огледало не може да рефлектира. Но може да ја рефлектира светлината, што го прави корисно во места каде што се потребни најситните огледала, како што е напредната електроника. Обликот е неконвенционален; атомите висат во вакуум. Во 2011 година германски тим на научници го создал најрефлективниот. Оттогаш данските и француските тимови значително го кондензирале бројот на потребни атоми.

10. 2Д-магнет

Уште од 70-тите години физичарите се обидувале да направат 2Д-магнет, но не успеале. Вистински 2Д-магнет ќе ги задржи своите магнетни својства дури откако ќе биде доведен до состојбата која го прави дводимензионален.

Во јуни 2017 година истражувачите избрале хромид тријодид за конечно да го создадат 2Д-магнетот. Соединението било привлечно поради неколку причини: бил слоевит кристал, совршен за разредување со магнетно поле, а неговите електрони имале насока на вртење.