Revolúcia motorovej techniky? Nemeckí vedci objavili motor s novým druhom pohonu! Nepotrebuje žiadne palivo!

Prvý motor na svete vynašiel v roku 1876 Nemec Nikolaus Otto. Vyvinul štvortaktný motor, ktorý je považovaný za prvý použiteľný spaľovací motor.

Výskumný tím nemeckých expertov teraz vyvinul úplne nový typ motora. Niečo také technika motorov dosiaľ nepoznala. Nový motor využíva na svoj pohon namiesto paliva alebo elektriny špeciálny kvantový mechanický jav.

Aj keď sa technické detaily  parných motorov, spaľovacích motorov  alebo raketových motorov navzájom líšia, ich funkčnosť je v zásade rovnaká.

Pri spaľovaní zmesi paliva a vzduchu pod vysokým tlakom sa to celé náhle roztiahne a uvedie do pohybu piest. Tým sa teplo premieňa na kinetickú energiu.

Trochu iný princíp pohybu je v raketových motoroch – ide o princíp akcie a reakcie, ako to vynašiel Rus Ciolkovskij.

Elektromotory, ktoré sa v posledných rokoch čoraz častejšie využívajú v automobilovom priemysle, premieňajú elektrickú energiu na kinetickú. Po stáročia ľudstvo využívalo tieto princípy na pohon vozidiel, lietadiel a lodí.

Ale tím vedený fyzičkou Jennifer Koch  z Technickej univerzity v Kaiserslautern-Landau teraz vyvinul úplne nový typ motora.

Nemeckí vedci vo svojej práci publikovanej v časopise Nature prezentujú kvantový mechanický pohon. Takýto kvantový motor by na svoj pohon získaval energiu z kvantového  mechanického javu, ktorý súvisí so základnými vlastnosťami elementárnych častíc.

Základom takého pohonu je fakt, že všetky známe častice možno zadeliť len do dvoch tried.

Elementárne častice patria buď medzi takzvané fermióny, ktoré tvoria hmotu, ako sú elektróny a či kvarky. Alebo patria medzi bozóny, teda častice prenášajúce silu, ako sú fotóny (prenášajú elektromagnetickú silu) alebo gluóny (prenášajú silnú jadrovú silu).

Obe triedy častíc sa od seba značne líšia:

Zatiaľ čo bozóny sa radi hromadia a zaberajú spolu najnižší energetický stav, tak fermióny sa navzájom vyhýbajú. Napríklad je zakázané, aby dva rovnaké fermióny zaujímali rovnaký kvantový stav.

Za štruktúru hmoty vďačíme tejto skutočnosti, známej ako Pauliho princíp.

 A len kvôli Pauliho princípu sa elektróny v atómoch usporiadajú do „škrupín“ s rôznymi energetickými úrovňami.

Koch a jej kolegovia vo svojej senzačnej objaviteľskej práci využili zásadnú vlastnosť týchto dvoch tried  častíc:

Ak sa skombinujú dva fermióny, napríklad dva elektróny, tak duo častíc sa bude správať ako bozón.

Experti boli vo svojej práci úspešní  preto, lebo sa im podarilo veľmi silne ochladiť systém fermiónov,  aby tak nadobudli čo najnižší energetický stav.

Keďže však jednotlivé fermióny nemôžu mať kvôli Pauliho princípu úplne rovnaký stav, tak tvoria akúsi „vežu“.

Jedna častica zaberá najnižší energetický stav, druhá ďalší vyšší atď. Potom spojením častíc do párov výskumníci premenili fermióny na bozóny. To znamenalo, že všetky časticové duá mohli spoločne naplniť stav s najnižšou energiou, pretože Pauliho princíp už na ne neplatí.

A je to práve tento prechod z fermiónov na bozóny, pri ktorom sa uvoľňuje značná energia, ktorú možno použiť na pohon kvantového motora.