"Журналы Hearst и Yahoo могут получать комиссионные или доход от продажи некоторых товаров по этим ссылкам".
- Ученые впервые официально определили характеристики сверхтекучести (квантовой жидкости с нулевой вязкостью) внутри двумерного сверхтвердого вещества.
- В новом исследовании физики из Университета Инсбрука в Австрии использовали магнитные поля для тщательного перемешивания сверхтвердых атомов эрбия и обнаружили квантовые вихри.
- Это поможет ученым изучить характеристики сверхтвердых тел в экстремальных условиях, а также изучить некоторые аспекты небесных объектов, таких как нейтронные звезды.
В детстве вы, вероятно, знали, что материя находится в трех состояниях: твердом, жидком и газообразном. Но, как и большинство вещей в жизни, с возрастом это становится немного сложнее. Например, сверхгорячая плазма, питающая Солнце (и, надеюсь, будущие термоядерные реакторы), является важным четвертым состоянием материи, а пятое — сверххолодные конденсаты Бозе-Эйнштейна - помогает ученым изучать природу квантового мира.
Но все становится еще сложнее. Внутри этих состояний материи находятся другие, потенциально еще более противоречащие здравому смыслу объекты. Возьмем, к примеру, сверхтвердый материал, который одновременно является и сверхтекучим (экзотическая материя с нулевой вязкостью), и твердым. Гипотеза о существовании этого необычного образца материи была впервые выдвинута более полувека назад, но изучение свободного перемещения атомов сверхтвердого вещества через его кристаллическую решетку было чрезвычайно сложной задачей. Теперь ученые из Университета Инсбрука в Австрии утверждают в новой статье (опубликованной в журнале Nature), что они успешно перемешали двумерное сверхтвердое вещество и наблюдали “квантовые вихри” - явление, которое физик Франческа Ферлаино назвала AFP “неопровержимым доказательством сверхтекучести”.
“Это немного похоже на кота Шредингера, который одновременно жив и мертв, сверхтвердый материал одновременно твердый и жидкий”, - сказал Ферлайно в заявлении для прессы. “Эта работа является значительным шагом вперед в понимании уникального поведения сверхтвердых веществ и их потенциального применения в области квантовой материи”.
Первый этап этого замечательного прорыва на самом деле произошел еще в 2021 году, когда команда Ферлаино разработала первый долгоживущий двумерный сверхтвердый материал из ультрахолодного газа, состоящего из атомов эрбия, редкоземельного металла. В то время сверхтвердые вещества наблюдались только в виде серии капель в одном измерении. Команда надеялась, что этот первый прорыв позволит изучить вихри внутри самого сверхтвердого вещества. Хотя эта надежда не была напрасной, наблюдать за этими квантовыми торнадо было далеко не просто.
“Следующий шаг — разработка способа перемешивания сверхтвердого материала без разрушения его хрупкого состояния — потребовал еще большей точности”, - заявила Ева Казотти, ведущий автор исследования, в заявлении для прессы.
Команда использовала магнитные поля, чтобы ловко вращать сверхтвердый материал, а поскольку жидкости внутри решетки сверхтвердого материала не вращаются жестко, это высокоточное движение создало квантовые вихри, которые являются характерным признаком сверхтекучести. Открытие этого явления имеет большое значение для лабораторных исследований динамики сверхтвердых тел в экзотических условиях, но оно также может помочь ответить на некоторые вопросы об одном из самых экстремальных небесных объектов в известной Вселенной - нейтронной звезде.
“Предполагается, что изменение скорости вращения, наблюдаемое у нейтронных звезд, — так называемые сбои - вызвано сверхтекучими вихрями, захваченными внутри нейтронных звезд”, — сказал Томас Блэнд, соавтор исследования, в заявлении для прессы. “Наша платформа дает возможность моделировать подобные явления прямо здесь, на Земле”.
Учитывая, что поверхность нейтронной звезды мгновенно испарила бы человеческое тело, изучение их физических характеристик издалека кажется хорошей идеей.
перевод от yandex
Источник: https://www.yahoo.com/news/50-search-scientists-discovered-fluidity-142600804.html
