MARZEC 2004 ÂWIAT NAUKI

17

pano

rama

NIST/

University of Colorado (na dole);

PNAS

(na gór

ze)

Raflezja (bukietnica), turystyczna atrakcja Sumatry i Borneo, wydaje naj-
wi´ksze pojedyncze kwiaty na Êwiecie – mogà mieç nawet metr Êrednicy
i wa˝yç 7 kg. Prócz olbrzymiego, wydzielajàcego niezbyt przyjemny zapach
kwiatu raflezja nie ma ani ∏odygi, ani liÊci, ani korzeni, jest bowiem paso-
˝ytem – wszystkie potrzebne do ˝ycia substancje czerpie z pnàczy, swoich
˝ywicieli. Naukowcy znajà raflezj´ od ponad 180 lat (odkry∏ jà w 1822 ro-
ku sir Stamford Raffles, gubernator brytyjskiej kolonii na Sumatrze), do tej
pory nie poznali jednak jej rodowodu, a przyczynà trudnoÊci by∏ brak
przydatnych w klasyfikacji innych ni˝ kwiaty organów. Zagadk´ rozwi-
k∏ali dopiero badacze z Western Michigan University (publikacja w PNAS
z 5 stycznia 2004 roku), porównujàc DNA mitochondrialny Rafflesia keithii,
a dok∏adnie sekwencj´ genu matR, z materia∏em genetycznym 95 innych
roÊlin wy˝szych. Rezultaty sà doÊç zaskakujàce – liczàca oko∏o 20 gatun-
ków rodzina raflezji nie jest wcale, jak sàdzi∏o wielu botaników, blisko
spokrewniona z kokornakami (Aristolochia) ani z bardzo do niej podob-
nym paso˝ytem mitrastemà (rzàd Ericales), nale˝y natomiast najpraw-
dopodobniej do rz´du Malpighiales i jej krewniakami sà m.in. wierzby,
passiflora (m´czennica) i... fio∏ki.

E.W.

Zapowiada si´ prze∏om w nadprzewodnictwie
wysokotemperaturowym. Naukowcy z
NIST/JILA i University of Colorado zaob-
serwowali nowy stan materii – kondensat fer-
mionowy. Dziewi´ç lat temu uda∏o si´ wytwo-
rzyç kondensat Bosego–Einsteina [patrz: Eric
A. Cornell i Carl E. Wieman „Kondensacja
Bosego–Einsteina”; Âwiat Nauki, maj 1998].
Przez chwil´ w temperaturze bliskiej zera
bezwzgl´dnego 2 tys. atomów rubidu mia∏o
identycznà funkcj´ falowà i jak jeden super-
atom zataƒczy∏o w idealnej harmonii. Teoria
pozwala bowiem bozonom (czàstkom o spinie
ca∏kowitym) wspólnie zajmowaç ten sam stan
energetyczny.

Z fermionami (czàstkami o spinie po∏ów-

kowym) sprawa wyglàda inaczej. Zakaz
Pauliego sprawia, ˝e fermiony sà indywidu-
alistami i ka˝dy elektron lub atom o spinie
po∏ówkowym zajmuje jeden szczebelek na
drabinie energetycznej. Wydawa∏oby si´ za-
tem, ˝e nie mo˝e byç tu mowy o kondensacji,
czyli ca∏kowitym zjednoczeniu si´ fermionów.

Kilka miesi´cy temu okaza∏o si´ jednak, ˝e

jest inaczej. A to dlatego, ˝e fermiony mo˝na
∏àczyç w pary. Z bardzo silnie sparowanych
fermionów powstaje bozon. Naukowcy do-
wiedli, ˝e tak „po∏àczone” fermiony mogà zaj-
mowaç jeden stan energetyczny, zachowujà
si´ jak bozony i mogà utworzyç kondensat
Bosego–Einsteina. Podobne parowanie elek-
tronów sprawia, ˝e w nadprzewodniku bez
oporu p∏ynie pràd. Ostatnià rewelacjà jest jed-

nak odkrycie przez zespó∏ Deborah Jin
z

NIST/JILA

oraz University of Colorado nowe-

go stanu materii – kondensatu par oboj´tnych
atomów fermionowych – o czym informuje
Physical Review Letters z 30 stycznia br.

Badacze sch∏odzili 500 tys. atomów

40

K

do temperatury rz´du mikrokelwina i podda-
li je dzia∏aniu zewn´trznego pola magne-
tycznego. Z jednej strony pole nie zezwala∏o
na silne zwiàzanie fermionów w czàsteczki
i utworzenie molekularnego kondensatu
Bosego–Einsteina. Z drugiej – sprawia∏o, ˝e
s∏abo zwiàzane pary atomów ∏àczy∏o oddzia-
∏ywanie w istotny sposób zale˝ne od pozo-
sta∏ych atomów (takie pary nie mog∏yby ist-
nieç wyizolowane). Naukowcy zaobserwowali
charakterystyczny dla
kondensatu rozk∏ad g´-
stoÊci atomów. Nieznany
do tej pory stan materii,
kondensat fermionowy,
tworzà najprawdopodob-
niej nowego rodzaju „pa-
ry Coopera”. Wszystko
wskazuje na to, ˝e otwo-
rzy∏ si´ kolejny rozdzia∏
w fizyce gazów kwanto-
wych. Choç kondensat ten
nie przewodzi pràdu, byç
mo˝e pozwoli wreszcie
zrozumieç zjawisko nad-
przewodnictwa wysoko-
temperaturowego.

P. S.

FIZYKA

Kondensat fermionowy

ROZK¸ADY

g´stoÊci atomów

potasu. W zale˝noÊci od
zewn´trznego pola magnetycznego:
fermiony s∏abo sparowane
(pik najdalszy), silnie sparowane
(pik na pierwszym planie).

BOTANIKA

Krewni i znajomi cuchnàcego giganta

RODOWÓD RAFLEZJI

uda∏o si´

odkryç dopiero niedawno – w
samà por´, bo grozi jej wygini´cie.