Dancing with the spins

Paweł jest doktorantem w naszym zespole i prowadzi agresywne symulacje, między innymi w programie MuMax. Nie znam jeszcze szczegółów tego programu, ale mam wrażenie, że da się w nim wyliczyć cały świat. Przynajmniej tak można wnioskować z wyników, które Paweł publikuje.

Nie mogłem do końca zrozumieć, w czym tkwi źródło tego sukcesu. Czy to kwestia ciężkiej pracy i talentu do przetwarzania dużej ilości liczb? Wydawało mi się to zbyt proste. I miałem rację. W zeszłym tygodniu odkryłem, co na prawdę za tym stoi.

Długo biłem się z myślami czy upublicznić te fakty. Jest to bardzo kontrowersyjny ruch, ale czuję, że świat także musi dowiedzieć się, co kryje się za uprawianiem nauki. Co fizycy robią w swoich gabinetach? Odkrycia naukowe i proces tworzenia wiedzy bardzo ładnie wyglądają na papierze, ale jak jest w rzeczywistości? Okazuje się, że zupełnie inaczej.

Dwudziestego października 2016 roku siedząc w gabinecie Zakładu Fizyki Nanomateriałów dopiłem trzecią z rzędu kawę i wybrałem się do sąsiedniego pokoju, w którym pracują Paweł i Justyna. Kurtuazyjnie pukając, równocześnie otworzyłem drzwi i jakież było moje zdziwienie, gdy zastałem ich oboje w wejściu do vacilala con vuelta.

Przez dłuższy czas nie mogłem zrozumieć, co się dzieje. Także Paweł i Justyna nie byli przygotowani na taką sytuację. Gubiąc kroki i plącząc ręce zrobili coś w stylu adios por arriba i usiedli zrezygnowani na krzesłach. Dopiero następnego dnia Paweł wyjaśnił mi, o co chodzi. Oni zabawiali się po prostu w spiny elektronowe.

Ostatnio pisałem, jak podle traktowane były elektrony przez cały XX wiek. Liczymy na to, że te czasy wreszcie miną. Próbujemy przejść z epoki ładunkowego brutalizmu w epokę tańczących z gracją spinów. Elektrony nie będą dawać sobie w mordę, żeby przekazywać nasze ważne informacje po tych drucikach w środku w komputerze. Będą to robić z elegancją, wykorzystując swój spin do grupowego, synchronicznego tańca. W ich krokach zapisane będą słowa, dźwięki i obrazy.

Więcej o antenie Pawła przeczytasz TUTAJ

Pierwszym elementem jest nauczenie elektronów jak to poprawnie robić. Co prawda spiny elektronów tańczą same z siebie, ale przypomina to raczej sobotnią zabawę w wiejskiej remizie niż poważny taniec, o jaki nam chodzi. Zwykle należy je przywołać do porządku, ustawiając na baczność polem magnetycznym. Kiedy już stoją, można zacząć dyktować im tempo, zmieniając rytmicznie to zewnętrzne pole. Spiny zaczynają taniec.

Możemy kazać wszystkim spinom stawiać kroki jednocześnie, albo żeby robiły to z odpowiednim opóźnieniem w kolejnych miejscach, jak w meksykańskiej fali na stadionie. A najlepiej byłoby, gdyby dało się sterować nimi tak, żeby w danym momencie tylko wybrana część z nich tańczyła, a reszta odpoczywała. Po co męczyć całe towarzystwo.

Takie właśnie rozwiązanie zaprojektował Paweł. Nadajemy specjalną anteną rytm krótkiemu rządkowi spinów, a te zapraszają do tańca w korowodzie kolejne spiny. Ale nie te stojące po bokach, lecz te stojące w linii. Taka wiązka jak z lasera. Reszta nie musi nic robić, oszczędza energię.

Paweł zarzeka się, że to była próba eksperymentu przez analogię. Raczej nieudana, bo trudno symulować wiązkę w układzie dwóch spinów. Nawet cała nasza grupa mogłaby nie wystarczyć do takiej symulacji.

Oczywiście o metodach Pawła huczy na wydziale już od miesiąca. Dostaliśmy nowy pokój do zagospodarowania na naszym piętrze. Profesor Krawczyk twierdzi, że do Ruedy de Casino potrzebny jest lepszy parkiet.