מחקר בגובה העיניים
מחקר בגובה העיניים
עובדות ומספרים


להצליח לצעוד על משטח קרח
בניגוד לדעה הרווחת כי חיכוך חייב להתקיים בין שני משטחים מחוספסים, חוקרים איששו חיכוך שמתקיים בין שני משטחים חלקים
חיכוך הוא תופעה רבת חשיבות בחיי היומיום שלנו. ללא חיכוך עם הרצפה לא היינו יכולים ללכת ולנוע ממקום למקום. כשאנו צועדים, מה שדוחף אותנו קדימה הוא כוח התגובה של הקרקע לכוח שמפעילה עליה כף הרגל. כלומר: החיכוך נוצר כשמזיזים משטח מחוספס אחד על גבי משטח מחוספס אחר. כך למשל, הבליטות בסוליה המחוספסת של הנעליים שוקעות בתוך שקערוריות בקרקע ונוצר חיכוך שמונע מאתנו להחליק. לו הסוליות ופני הקרקע היו חלקים, כף הרגל לא הייתה מצליחה להפעיל כוח על הקרקע ומחליקה. ובהיעדר כוח של כף הרגל, גם הקרקע לא הייתה מצליחה להגיב ולא היינו מצליחים לזוז מהמקום. כל מי שניסה לצעוד על משטח קרח מבין זאת היטב. השאלה המתבקשת היא: האם חיכוך יכול להתקיים בין שני משטחים חלקים לחלוטין? על פי חוקי המכניקה הקלאסית – אחד מענפי הפיזיקה הבסיסיים והמוקדמים ביותר החוקר את תנועת הגופים – התשובה היא לא. אולם לפי מכניקת הקוונטים – שמתארת את עולם החלקיקים בקנה מידה זעיר (מבחינת גודלם או האנרגיה שלהם) – חיכוך יתקיים גם בין שני משטחים חלקים בשל כוחות שאטומים מפעילים אחד על השני. כוח חיכוך כזה אמור להיות חלש מאוד יחסית לכוח החיכוך הרגיל, ולכן עד עכשיו לא הייתה עדות לקיומו. במחקרנו החלטנו לנסות להוכיח שקיים כוח חיכוך קוונטי. בעולם הקוונטי, הכוחות הפועלים בין האטומים שמרכיבים מוצקים הם פולסים של גלי אור (פוטונים) או של גלי קול (פונונים) שמועברים הלוך ושוב ביניהם. השתמשנו בשני גבישי הליום מוצק (שכוח החיכוך שלו הוא קטן מאוד) שנעים אחד ביחס לשני. הליום הוא גז שמתמצק רק בטמפרטורות נמוכות ותחת לחץ רב, ובתנאים אלה מצאנו דרך להכין את הגבישים. מדדנו את מקדם החיכוך ביניהם (נוסחה שמתארת את היחס בין כוח החיכוך הפועל בין שני גופים לבין הכוח המצמיד אותם אחד לשני), ומצאנו שהוא תואם את התרחיש שבו גלי קול אחראים להופעת חיכוך. כך למעשה איששנו את התיאוריה שלפיה כוח חיכוך קוונטי, כלומר בין שני משטחים חלקים, שנובע מכוחות שאטומים מפעילים אחד על השני, אכן קיים ואף ניתן למדידה. ממצא זה יוכל לסייע בתכנון גלאים רגישים לגילוי תופעות שכוללות חיכוך קוונטי, כמו למשל גלי כבידה (גרביטציה) – אחד הכוחות הבסיסיים בטבע.