Oczywiście teoretyczne przewidywania, szczególnie w dziedzinie fizyki, stanowią bardzo istotny aspekt prowadzonych badań. Jeśli jednak nie uda się zyskać dowodów, które by je popierały, to wciąż będziemy mówić jedynie o teoriach. Szukając potwierdzenia tego, o czym Wigner mówił jeszcze przed drugą wojną światową, naukowcy stojący za artykułem zamieszczonym w Nature przełamali impas.
Czytaj też: Naukowcy znaleźli wyjątki od ważnego prawa fizyki. Wszystko przez przezroczyste polimery
Czym w ogóle miał być kryształ Wignera i jak wyglądały jego poszukiwania? Według węgiersko-amerykańskiego fizyka chodziło o elektrony poruszające się w tzw. jednorodnym gazie elektronowym. Gdy gęstość tych elektronów jest niższa od wartości krytycznej, to powinno dochodzić do krystalizacji oraz utworzenia siatek złożonych z elektronów. Ten nietypowy rodzaj materii miałby być pozbawiony atomów i składać się z elektronów zamkniętych we wspomnianej sieci.
Kryształ Wignera to struktura, o istnieniu której mówiło się jeszcze przed drugą wojną światową
W toku prowadzonych poszukiwań naukowcom wreszcie udało się zaobserwować istnienie kryształu Wignera, co stanowi wielki powód do radości. Do tej pory, jeśli w ogóle ogłaszano sukcesy w tym zakresie, to obejmowały one w najlepszym wypadku pośrednie dowody. Dzięki postępom dokonanym przez fizyków z Uniwersytetu Princeton możliwa jest wizualizacja kryształu dostarczająca informacji na temat jego właściwości i torująca drogę do badań, jakie wcześniej były niemożliwe.
Jak przewidywał wspomniany naukowiec, badany przez niego kryształ powinien tworzyć się w bardzo niskich temperaturach i gęstościach. W takich warunkach odpychanie zachodzące między elektronami powinno prowadzić do zdominowania energii potencjalnej nad ich potrzebą powiększania się. Tak tworzyłyby się krystaliczne sieci podlegające zasadom mechaniki kwantowej.
![](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fkonto.chip.pl%2Fuploads%2F2024%2F04%2Fkrysztal-wignera-1.jpg&w=1600&q=85)
Przy licznych pośrednich dowodach na istnienie kryształu Wignera, członkowie zespołu badawczego odpowiedzialnego za najnowsze ustalenia zaprojektowali własny eksperyment. Wykorzystali pola magnetyczne, aby wywołać wzbudzenie elektronowe kryształu Wignera w grafenie. Arkusze tego ostatniego materiału zostały schłodzone do temperatury o ułamek stopnia Celsjusza powyżej zera absolutnego, czyli najniższej temperatury spotykanej we wszechświecie.
Czytaj też: Elektrony zachowują się wbrew oczekiwaniom fizyków. Zaskakujące wyniki obserwacji
Później trzeba było przeprowadzić bardzo szczegółowe obserwacje, które miały wykazać, czy przewidywania mają odzwierciedlenie w rzeczywistości. W tym celu fizycy posłużyli się skaningową mikroskopią tunelową, która pozwala dostrzec to, czego nie uwiecznią klasyczne mikroskopy optyczne. W takich okolicznościach udało się uzyskać ostateczny dowód na istnienie kryształu Wignera, a niemal stuletnia zagadka może zostać uznana za rozwikłaną. Jak widać, postęp technologiczny jest czasami nieodłącznym elementem sukcesu.