Физики из Испании создали самую легкую жидкость во Вселенной

© ICFO/ Povarchik Studios BarcelonaТак художник представил себе квантовую жидкость, созданную испанскими физикамиТак художник представил себе квантовую жидкость, созданную испанскими физиками
Подпишись на ежедневную рассылку РИА Наука

Спасибо за подписку

Пожалуйста, проверьте свой e-mail для подтверждения подписки

МОСКВА, 14 дек – РИА Новости. Ученые из Каталонии "вырастили" капли квантовой жидкости, которые обладают необычными свойствами и  имеют рекордно низкую плотность, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.

Лаборатория. Архив
Ученые смогли поделить пополам заряд "виртуального" электрона
"Наши калиевые капли во многом похожи на обычные капли воды – они обладают вполне определенными размерами, формой и массой, вне зависимости от того, куда бы мы их не поместили. С другой стороны, они существуют только при сверхнизких температурах и имеют квантовую природу", — рассказывает Цезарь Кабрера (Cesar Cabrera) из Института науки и технологий Барселоны (Испания).

Как отмечает физик, эта квантовая жидкость обладает рекордно высокой разреженностью – она содержит в себе минимальное число атомов, необходимое для того, чтобы ее капли не теряли свою форму и не превращались в газ. Иными словами, все ее частицы связаны друг с другом и характер их движения по пространству зависит от того, где и как расположены их "соседи".

Кабрера и его коллеги создали эту необычную субстанцию, пытаясь ответить на простой вопрос — как ведут себя газы и жидкости при сверхнизких температурах, и где находится та точка, когда плотный газ превращается в жидкость, а разреженная жидкость – в газ.

Для ответа на этот вопрос физики создали третью субстанцию – так называемый конденсат Бозе-Эйнштейна, охладив облако атомов калия-39 до температуры, близкой к абсолютному нулю. Он представляет собой необычную по своим свойствам форму материи, похожую одновременно и на газ, и на жидкость, которая ведет себя как один гигантский атом и обладает типичными "атомными" свойствами.

Чип, запущенный немецкими учеными в космос
Немецкие ученые создали первый искусственный атом в космосе

В "нормальном" состоянии конденсат Бозе-Эйштейна, как рассказывает Кабрера, ведет себя в большей степени как газообразная субстанция – он расширяется и стремится заполнить собой весь сосуд, где он находится. Как показали опыты испанских исследователей, столкновение двух подобных облаков газа приводит к крайне интересному последствию – на их месте возникает группа из нескольких мельчайших капель квантовой жидкости.

Атомы в ее каплях распределены так, что их отделяет максимальное расстояние, но при этом квантовые связи между никуда не пропадают. Благодаря этим связям капли квантовой жидкости из смеси конденсатов Бозе-Эйнштейна сохраняют форму и не превращаются в газ.

"Эти капли являются удивительными объектами макромира — несмотря на то, что они состоят из тысяч атомов, их поведение полностью задается квантовыми флуктуациями и корреляциями", — добавляет Летиция Тарруэлл (Leticia Tarruell), коллега Кабреры.

Эта жидкость обладает максимально низкой плотностью – она примерно в сто миллионов раз более разреженная, чем обычная вода, и примерно в миллион раз уступает по этому показателю обычному воздуху, а также обладает еще одним необычным свойством. Ее атомы постоянно движутся даже при околонулевых температурах, подчиняясь принципу неопределенности Гейзенберга и другим законам квантовой механики.

Еще одна несуществующая частица, возникающая в конденсате Бозе-Эйнштейна - виртуальный монополь Дирака
Физик: сообщения об открытии "жидкости с отрицательной массой" – чушь

Как рассказывают ученые, столь высокая степень разреженности квантовой жидкости была сюрпризом для них — теоретические расчеты показывали, что она должна была быть примерно в два раза более плотной, а размеры капель должны были быть почти в три раза меньше. Учитывая огромное число атомов в этих каплях, просчитать их поведение на квантовом уровне пока нельзя, что не позволяет дать однозначное объяснение этому необычному расхождению между теорией и экспериментом.

По этой причине их свойства и секреты, по словам физиков, можно будет раскрыть, наблюдая за формированием и взаимодействием этих капель в реальном мире. Эти опыты могут помочь физикам не только найти объяснение их странным размерам и плотности, но и раскрыть принципы, которые управляют взаимодействиями десятков и сотен квантовых объектов друг с другом, к примеру, в жидком гелии или в недрах нейтронных звезд.

РИА Наука
Комментарии
3 пользователя оставили 5 комментариев
Премия Шнобеля им обеспечена.
А Ю, если это шутка, то приписали бы всем знакомый значок→ :)
( а то вон на вас Минусовеем подуло )
14:03
17.12.2017
Vladimir, Вам закадровый смех обязательно нужен?
17:31
17.12.2017
. А Ю, не знаю, как Вам даже ответить, я не вполне понял...
Просто я считаю, что в дайджесте речь вовсе не о
достижении шнобелевского типа...
Однако я не спец в данном деле, и, возможно, ошибаюсь, если Вы тонко сведущ в теме.
19:37
17.12.2017
Наверх
Авторизация
He правильное имя пользователя или пароль
Войти через социальные сети
Регистрация
E-mail
Пароль
Подтверждение пароля
Введите код с картинки
He правильное имя пользователя или пароль
* Все поля обязательны к заполнению
Восстановление пароля
E-mail
Инструкции для восстановления пароля высланы на
Смена региона
Идет загрузка...
Произошла ошибка... Повторить
правила комментирования материалов

Регистрация пользователя в сервисе РИА Клуб на сайте Ria.Ru и авторизация на других сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» при помощи аккаунта или аккаунтов пользователя в социальных сетях обозначает согласие с данными правилами.

Пользователь обязуется своими действиями не нарушать действующее законодательство Российской Федерации.

Пользователь обязуется высказываться уважительно по отношению к другим участникам дискуссии, читателям и лицам, фигурирующим в материалах.

Публикуются комментарии только на тех языках, на которых представлено основное содержание материала, под которым пользователь размещает комментарий.

На сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» может осуществляться редактирование комментариев, в том числе и предварительное. Это означает, что модератор проверяет соответствие комментариев данным правилам после того, как комментарий был опубликован автором и стал доступен другим пользователям, а также до того, как комментарий стал доступен другим пользователям.

Комментарий пользователя будет удален, если он:

  • не соответствует тематике страницы;
  • пропагандирует ненависть, дискриминацию по расовому, этническому, половому, религиозному, социальному признакам, ущемляет права меньшинств;
  • нарушает права несовершеннолетних, причиняет им вред в любой форме;
  • содержит идеи экстремистского и террористического характера, призывает к насильственному изменению конституционного строя Российской Федерации;
  • содержит оскорбления, угрозы в адрес других пользователей, конкретных лиц или организаций, порочит честь и достоинство или подрывает их деловую репутацию;
  • содержит оскорбления или сообщения, выражающие неуважение в адрес МИА «Россия сегодня» или сотрудников агентства;
  • нарушает неприкосновенность частной жизни, распространяет персональные данные третьих лиц без их согласия, раскрывает тайну переписки;
  • содержит ссылки на сцены насилия, жестокого обращения с животными;
  • содержит информацию о способах суицида, подстрекает к самоубийству;
  • преследует коммерческие цели, содержит ненадлежащую рекламу, незаконную политическую рекламу или ссылки на другие сетевые ресурсы, содержащие такую информацию;
  • имеет непристойное содержание, содержит нецензурную лексику и её производные, а также намёки на употребление лексических единиц, подпадающих под это определение;
  • содержит спам, рекламирует распространение спама, сервисы массовой рассылки сообщений и ресурсы для заработка в интернете;
  • рекламирует употребление наркотических/психотропных препаратов, содержит информацию об их изготовлении и употреблении;
  • содержит ссылки на вирусы и вредоносное программное обеспечение;
  • является частью акции, при которой поступает большое количество комментариев с идентичным или схожим содержанием («флешмоб»);
  • автор злоупотребляет написанием большого количества малосодержательных сообщений, или смысл текста трудно либо невозможно уловить («флуд»);
  • автор нарушает сетевой этикет, проявляя формы агрессивного, издевательского и оскорбительного поведения («троллинг»);
  • автор проявляет неуважение к русскому языку, текст написан по-русски с использованием латиницы, целиком или преимущественно набран заглавными буквами или не разбит на предложения.

Пожалуйста, пишите грамотно — комментарии, в которых проявляется пренебрежение правилами и нормами русского языка, могут блокироваться вне зависимости от содержания.

Администрация имеет право без предупреждения заблокировать пользователю доступ к странице в случае систематического нарушения или однократного грубого нарушения участником правил комментирования.

Пользователь может инициировать восстановление своего доступа, написав письмо на адрес электронной почты moderator@rian.ru

В письме должны быть указаны:

  • Тема – восстановление доступа
  • Логин пользователя
  • Объяснения причин действий, которые были нарушением вышеперечисленных правил и повлекли за собой блокировку.

Если модераторы сочтут возможным восстановление доступа, то это будет сделано.

В случае повторного нарушения правил и повторной блокировки доступ пользователю не может быть восстановлен, блокировка в таком случае является полной.

Чтобы связаться с командой модераторов, используйте адрес электронной почты moderator@rian.ru или воспользуйтесь формой обратной связи.

Заявка на размещение пресс-релиза
Компания
Контактное лицо
Контактный телефон или E-mail
Комментарий
Введите код с картинки
Все поля обязательны к заполнению. Услуга предоставляется на коммерческой основе.
Заявка успешно отправлена