Tři nejběžnější fáze hmoty nebo viditelné na tomto obrázku: pevná země, kapalná voda a pauzorová mlha obklopující vodopád. | Foto kredit: Joshua Sortin
Fyzika kondenzované hmoty je jednou z největších a nejaktivnějších odvětví současného výzkumu fyziky. Jednoduše řečeno, vědci v této oblasti studují vlastnosti a chování pevné a kapalné hmoty. Není to tak jednoduše řečeno, vědci se zde zajímají o chování velkých sbírek částic, které silně vzájemně interagují. Takové interakce jsou v plynech volitelné a vzácné.
Díky své velikosti a rozsahu má fyzika kondenzované hmoty četné podkategorie. Například větev elektronické kondenzované hmoty se týká toho, jak se elektrony chovají v pevných látkách a kapalinách. Zde by patřil výzkum polovodičů. Podobně magnetická kondenzovaná hmota studuje různé druhy magnetů a magnetismu. Fyzikální studie měkké hmoty studuje objekty, které jsou snadno deformovány, ale nejsou rozbité, jako je biologická tkáň. Nanověda studuje velmi malé objekty, které mohou zobrazit klasické i kvantové vlastnosti ve stejném prostředí (taková práce vyhrála Nobelova cena za chemii v roce 2023například). Superfluidita studuje pevné látky a kapaliny, které teče bez odporu, jako elektrony v supravodiči. A tak dále.
Takový výzkum nám již mimo jiné poskytl moderní výpočetní techniku, optická vlákna, lasery, nanofabrikace a nové chemické reakce na syntetizaci nových materiálů.
Později vědci také zkoumali kvantovou kondenzovanou hmotu, kde procesy kvantové fyziky umožňují velmi neobvyklé chování, které není vidět v makroskopických pevných látkách a kapalinách. Na základě toho, co se učí, vyvíjejí technologie nové generace, jako jsou nové elektronické předměty a kvantové počítače.
Publikováno – 23. února 2025 12:53
