Zahvaljujući naporima međunarodnog tima znanstvenika, uključujući i onih s University of Cambridge, pronađen je prvi opipljivi dokaz postojanja misterioznog stanja materije čije je postojanje predviđeno još prije četrdeset godina. Stanje, zvano tekućina kvantnog spina (engl. quantum spin liquid), karakterizira raspadanje neuobičajeno raspadanje elektrona unutar tvari, a kao elementarnih čestica koje su u osnovi nedjeljive.

Proučavajući ponašanje dvodimenzionalnog materijala sa strukturom sličnom grafenu, znanstvenici su registrirali postojanje tzv. Majorana fermiona, čestica za koje se pretpostavlja kako nastaju raspadom elektrona. Naime, dotični rezultati u skladu su postavkama Kitajevog modela, kao jednog od osnovnih modela koji opisuju tekućinu kvantnog spina.

Iako se sve do sada smatralo kako se ovo stanje materije krije u nekim materijalima s magnetskim svojstvima, navedeno stanje nikad nije otkriveno u prirodi. Međutim, otkrićem Majorana fermiona, kao rezultata fraktalizacije elektrona, sada je nedvojbeno dokazano postojanje tekućine kvantnog spina. Štoviše, dotične čestice mogle bi imati značajnu praktičnu primjenu pri izgradnji kvantnih računala nemjerljivo moćnijih od današnje, konvencionalne elektronike.
Naime, u materijalu koji ima klasična magnetska svojstva elektroni se ponašanju kao mali magneti, čemu svjedoči i pojava slaganja elektrona nakon što se materijal ohladi na dovoljno nisku temperaturu, tijekom koje se sjeverni magnetski polovi svih elektrona okrenu u istom smjeru.

Međutim, kod materijala koji se nalazi u stanju tekućine kvantnog spina elektrone nije moguće složiti na spomenuti način čak i u slučaju da navedeni ohladimo do apsolutne nule. Štoviše, raspadnuti elektroni unutar materijala ostat će u stanju svojevrsne juhe nastale uslijed kvantnih fluktuacija.

Kako bi detektirali fraktalizaciju neutrona u kristalima rutenijevog(III)-klorida (RuCl3), znanstvenici su navedene izložili neutronskom zračenju i potom promatrali fluktuacije u magnetskim svojstvima. I dok je otprije poznato kako skeniranje običnog magneta rezultira jasnim, oštrim točkama, znanstvenici nisu bili sigurni kakve će uzorke polučiti eventualno skeniranje Majorana fermiona u tekućini kvantnog spina. Stoga je još 2014. godine osmišljen teoretski model kako bi dotični mogli izgledati, a koji se umnogome poklopio s rezultatima skeniranja.

Sjećate li se plazmatske kugle i sjajnih filamenata koji povezuju središnju elektrodu s vanjskim plastičnim slojem kugle? To je tipičan izboj struje u plazmi. Ali zašto struje plazme imaju takav oblik filamenta? Da bi razumjeli ovu pojavu moramo se sjetiti srednjoškolske fizike, posebno lekcije o elektromagnetizmu i kako žice kojima teče struja stvaraju elektromagnetsko polje.

Donedavno se svemir smatrao potpuno praznim, savršenim vakuumom. Ovaj stav je još uvijek jako raširen, iako to nije u potpunosti točno, kao što sam sugerirao u prethodnim poglavljima. Svemir nije prazan. Ispunjen je plazmom. Ta plazma u prostoru najčešće je sastavljena od vrlo laganih molekula: iona vodika i helija zajedno s elektronima, a njegova koncentracija je oko jedne (ionizirane) čestice po kubnom centimeteru.¹ Za usporedbu, koncentracija atmosferskog zraka je oko 10¹³ čestica po kubnom centimetru.

Kao što to na gornjoj slici prikazuje Birkelandova struja koja prelazi svjetlosne godine "praznog" vanjskog svemira, ta vrlo niska koncentracija prostorne plazme ne sprječava pojavu električnih fenomena. Sjećate li se Millikanovog eksperimenta i kako je elektromagnetska sila samo jednog elektrona utjecala na veliki dio prostora koji ga je okruživao? Na kozmičkim skalama, električna svojstva plazme u prostoru dopuštaju električnim strujama da teku između nebeskih tijela jer je takva plazma jako provodljiva. To omogućuje električne razmjene između površine nebeskog tijela i vanjskog sloja njegovog DL-a, kao i svega drugog unutar tog DL-a.

Studija koja je obuhvatila gotovo 600.000 ljudi pronašla je među njima 13 osoba koje su po svim predviđanjima trebalo da dobiju teške nasljedne bolesti, ali se to nije dogodilo.

Naučnici se nadaju da će proučavanjem njihove DNK doći do novih terapija za mnoga stanja. Stručnjaci kažu da je pristup istraživanju, objavljenom u "Nature Biotechnology" "fascinantan", ali da je još rano da se daju prognoze.

Greške u DNK mogu izazvati mnoge poremećaje i bolesti. Veliki broj studija tragao je za objašnjenjem tih mutacija ispitujući ljude koji su se razboljeli. Međutim, međunarodni tim istraživača pokušao je drugačiji pristup - oni su tražili ljude koji nose mutaciju, ali koji su uprkos tome zdravi.

- Milioni godina evolucije doveli su do mnogo više zaštitnih mehanizama, nego što smo mi uspjeli da otkrijemo - kaže dr Erik Štat iz Ikan Medicinskog fakulteta u Njujorku. - Većina studija genoma fokusira se na uzrok bolesti, ali mi vidimo veliki potencijal u pronalasku odgovora na pitanje šta to ljude sa mutacijom čini zdravim - kaže on. Istraživači su prikupili bazu podataka o DNK 589.306 ljudi. Otkrili su da se trinaest osoba, koje bi trebalo da su razvile jednu od osam genetskih bolesti (cističnu fibrozu, Smit Lemli Opik sindrom, porodičnu disautonomiju, epidermolizu bulozu simpleks, Fajferov sindorm, sindrom autoimune poliendokrinopatije, kampomeličnu displaziju i atelosteogenezu) to nije desilo.

U izvještaju stoji da su ove bolesti toliko ozbiljne da je "malo vjerovatno da bi mogla da prođe nezapaženo". Međutim, ova priča nema očekivani završetak. Naučnici nisu uspjeli da pronađu ove "superheroje", zbog toga što su na početku istraživanja potpisali ugovore o anonimnosti. To znači da možda nikada nećemo saznati šta konkretno ove ispitanike štiti od bolesti, kao ni da li je bilo grešaka prilikom testiranja.

Razlog zašto se kondenzatori mogu više puta isprazniti, a ipak zadržati razliku električnog potencijala između svojih anoda i katoda, je zato što su priključeni na vanjski izvor energije. Pa, odakle dolazi sav taj elektricitet u našem Sunčevom sustavu? Astrofizičar sa Sveučilišta u Michiganu, Michael J. Longo je temeljito proučio više od 40 000 galaksija.¹ Slijedeći brojne korake u obradi i analizi podataka - poštedjet ću vas pojedinosti o njegovim izračunima koje možete provjeriti u njegovom radu - njegov zaključak je bio sljedeći:

Na zabrinjavajuće poravnanje ekvinocija i ekliptike s osi ekliptike se sada gleda kao na slučajnost zbog definicije ekliptike duž rektascenzije = 180° i 0°, u blizini galaktičkih polova. To nije znak ozbiljne pristranosti u podacima WMAP-a. Sva se poravnanja mogu objasniti kozmičkim magnetskim poljem koje poravnava osi elektronskih ciklotronskih orbita i utiskuje svoje multipole na CMB.²

Jednostavnije objašnjeno, ono što je Longo zaključio je da su osi rotacije galaksija poravnate duž iste krivulje i da to poravnanje ne može biti slučajno. Uz Longoa, i Alfven,³ Campanelli⁴, te Schwarz⁵ snažno sugeriraju da se poravnavanje osi rotacija galaksija događa zbog divovskog prstena električne struje. Iako krajnji izvor tog divovskog električnog prstena koji kruži kozmičkom "prazninom" još uvijek nije poznat, poravnanje osi rotacija galaksija je indirektni dokaz za njegovo postojanje. Donja slika prikazuje to poravnanje osi galaktičke rotacije duž prstenaste međugalaktičke struje (ružičasta boja).

Sjeverni pol nikada nije bio stabilan kao što izgleda na zemljopisnim kartama, jer se Zemlja lagano 'ljulja' vrteći se oko svoje osi, što uzrokuje i postupno pomicanje polova, ali je znanstvenike začudilo zašto se Sjeverni pol zadnjih godina naglo "okrenuo" prema Londonu.

Kao što se navodi u prijašnjim poglavljima, većina svemira se sastoji od plazme. To se također odnosi i na Sunčev sustav. Prema tome, u toj ioniziranoj okolini, električni naboji su gotovo posvuda. U ovom poglavlju pokušat ćemo bolje razumjeti relativne električne naboje različitih nebeskih tijela (kometa, mjeseca (satelita), planeta, zvijezda, galaksija) u njihovim jezgrama, na njihovim površinama, te u njihovim dvoslojima (DL-ovima).

Valja imati na umu da 'relativni naboj' ne znači 'apsolutni naboj'. Drugim riječima, reći da je A pozitivnije nabijen nego B ne znači nužno da je sveukupni naboj A pozitivan u apsolutnom smislu, što se tiče svemira. To samo znači da je pozitivniji nego B ili manje negativan nego B s kojim je u odnosu ili u odnosu na kojeg se "relativno" promatra.

Naposljetku, ovi relativni naboji su ono što je zaista bitno jer je upravo razlika u relativnim nabojima ta koja uzrokuje električne struje kakvi god da su apsolutni naboji (pozitivni ili negativni). Budući da je naš cilj ovdje bolje razumjeti razlike između površinskog naboja, naboja dvosloja, naboja jezgre, itd., fokusirat ćemo se na relativni naboj.

Osim njenog vrlo niskog električnog otpora, još jedna karakteristika plazme je njena sposobnost da stvori neku vrstu "izoliranog mjehurića" oko nabijenih tijela:

Irving Langmuir je otkrio da je jedno od najvažnijih svojstava plazme njena sposobnost da električki izolira jedan dio sebe od drugog dijela sebe. Odvajajući zid se sastoji od dva sloja smještena blizu jedan drugome, jedan se sastoji od pozitivnih, a drugi od negativnih naboja. Langmuir je taj zid nazvao dvostruki omotač. Danas se on naziva dvosloj (engl. double layer, DL; op. prev.).

Budući da su plazme izvrsni vodiči, prilikom prolaska struje neće doći do značajnog pada napona u njima. Ako između dvije lokacije unutar plazme postoji značajna razlika napona, DL će se formirati između njih i većina razlike napona će se zadržati u njemu. Drugim riječima, DL je mjesto gdje se u plazmi nalazi najjače električno polje. Plazma ima gotovo magičnu sposobnost da se izolira od stranih uljeza.¹

Valja primijetiti da kada se električni potencijal nebeskog tijela izjednači s potencijalom okolne plazme, izolirani mjehurić nestaje. To je slučaj s našim Mjesecem koji je lišen bilo kakvog izoliranog mjehurića.²

Vrlo zanimljivo svojstvo plazme je njena skalarnost. To znači da plazma pokazuje slično ponašanje i svojstva bez obzira koliko je primjer velik ili malen: u kozmosu ili u laboratoriju. Činjenica jest da se plazma pojavljuje u širokom rasponu veličina od onih ispod atomske skale (odnosno od disociranih elektrona i njihovih atomskih jezgara). Taj se raspon veličina proteže od 10^-10 metara promjera pa sve do galaktičke skale koja, u slučaju naše Mliječne staze, iznosi oko 10²⁰ metara u promjeru.

To znači da se plazma proteže preko 30 redova veličine (10³⁰, ili 1-pa-30-nula) što se tiče skale veličina. Plazma pokazuje slična svojstva duž cijelog ovog raspona. Donja slika ilustrira analogiju između mikroskopske plazme (atomska skala) i makroskopske plazme (skala Sunčevog sustava).

Plazma prikazuje različite načine izboja, ovisno o gustoći struje (ampera po kvadratnom metru), koja njome prolazi.