Šie kvantiniai lašai yra labiausiai praskiesti skysčiai žinomoje visatoje

Pin
Send
Share
Send

Fizikų komanda Barselonoje sukūrė 100 milijonų kartų plonesnius nei vanduo skysčius lašelius, kurie laikosi kartu naudodamiesi keistais kvantų įstatymais.

14 d. Žurnale „Science“ paskelbtame tyrime tyrėjai atskleidė, kad šie keistai lašeliai atsirado keistame, mikroskopiniame lazerinės gardelės - optinės struktūros, naudojamos manipuliuoti kvantiniais objektais, pasaulyje - Ispanijos instituto Ciències Fotòniques laboratorijoje, arba Fotoninių mokslų institutas (ICFO). Tai buvo tikri skysčiai: medžiagos, kurios išlaiko savo tūrį nepriklausomai nuo išorės temperatūros ir sudaro mažus lašelius. Tai ne priešingai nei dujos, kurios plinta užpildydamos jų indus. Bet jie buvo daug mažiau tankūs nei bet kuris skystis, egzistuojantis normaliomis sąlygomis, ir išlaikė savo skystą būseną, vadinamą kvantiniu svyravimu.

Tyrėjai atšaldė kalio atomų dujas, atvėsusias iki minus 459,67 laipsnių pagal Farenheitą (minus 273,15 laipsniai Celsijaus), artimas absoliučiajam nuliui. Toje temperatūroje atomai sudarė Bose-Einšteino kondensatą. Tai yra tokia būsena, kai šalti atomai susikaupia ir pradeda fiziškai sutampa. Šie kondensatai yra įdomūs tuo, kad jų sąveikoje vyrauja kvantiniai dėsniai, o ne klasikinė sąveika, galinti paaiškinti daugumos didelių materijos krūvių elgesį.

Kai tyrėjai sujungė du iš šių kondensatų, jie sudarė lašelius, surišančius kartu, kad užpildytų apibrėžtą tūrį. Tačiau skirtingai nei dauguma skysčių, laikančių savo lašelių formas per elektromagnetinę sąveiką tarp molekulių, šie lašai laikė savo formas proceso, vadinamo „kvantiniu svyravimu“, metu.

Kvantiniai svyravimai kyla iš Heisenbergo neapibrėžtumo principo, kuris teigia, kad dalelės iš esmės yra tikimybės - jos nelaiko vieno energijos lygio ar vietos erdvėje, o yra išsidėsčiusios keliuose galimuose energijos lygiuose ir vietose. Tos „išteptos“ dalelės veikia taip, tarsi šokinėja aplink savo galimas vietas ir energijas, darydamos spaudimą kaimynams. Sudėkite visus kietų dalelių slėgį ir pamatysite, kad jos linkusios labiau traukti viena kitą, nei atstumia viena kitą. Tas potraukis juos jungia į lašelius.

Šie nauji lašeliai yra išskirtiniai tuo, kad vyraujant kvantiniams svyravimams, jie yra skysti. Kiti „kvantiniai skysčiai“, pavyzdžiui, skystas helis, parodo tą poveikį, tačiau taip pat apima daug galingesnes jėgas, kurios juos daug stipriau suriša.

Tačiau kalio kondensato lašeliuose nedominuoja tos kitos jėgos, jie turi labai silpnai sąveikaujančias daleles, todėl pasiskirsto daug platesnėse erdvėse - net ir laikydamiesi savo lašelių formos. Palyginti su panašiais helio lašeliais, rašo autoriai, šis skystis yra dviem laipsniais didesnis ir aštuonios magnito eilės yra praskiestas. Tai yra didelis dalykas eksperimentatoriams, rašo tyrėjai; Kalio lašeliai gali tapti daug geresniais kvantiniais skysčiais būsimiems eksperimentams nei heliu.

Vis dėlto kvantiniai lašai turi savo ribas. Jei juose yra per mažai atomų, jie suyra ir išgaruoja į aplinkinę erdvę.

Pin
Send
Share
Send