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

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