Фізики перетворили світло у надтекучу рідину

02:33, 07 червня 2017
1417 0

В ході експерименту використовувалася надтонка плівка з органічних молекул, яку помістили між двох дзеркал із дуже високими коефіцієнтами відбиття.

Вчені запустили в пристрій фотони / фото Polytechnique Montreal

Фізики з італійського дослідного інституту CNR NANOTEC перетворили світло в аналог квантової рідини, використовуючи електрони з органічних молекул. Нова форма матерії, здатна «обтікати» перешкоди, не створюючи брижі, які її уповільнюють. Стаття вчених опублікована в журналі Nature Physics. Коротко про неї повідомляється на сайті Phys.org.

Ефект надтекучості виникає, коли скупчення частинок або атомів (які належать до бозонів) охолоджують майже до абсолютного нуля. Оскільки бозони, на відміну від ферміонів, можуть займати один і той же квантовий стан, всі вони досягають мінімально можливого енергетичного рівня. Тепловий рух припиняється, однак починають проявлятися квантові ефекти. В результаті атоми починають «текти» без тертя, просочуючись крізь вузькі щілини і капіляри. Таку речовину називають квантовою рідиною.

Читайте такожКитай вперше в історії видобув "горючий лід" з дна моря

Вчені показали, що форму матерії зі схожими властивостями можна створити при кімнатній температурі за допомогою поляритонів — квазічастинок, що виникають при взаємодії фотонів з коливними частками будь-якого середовища. Поляритони, таким чином, являють собою хвилю, що складається з двох компонентів — електромагнітних коливань і збуджень середовища.

В ході експерименту використовувалася надтонка плівка з органічних молекул, яку помістили між двох дзеркал з дуже високими коефіцієнтами відбиття. Вчені запустили в пристрій фотони, які потрапляли в дзеркальну пастку і міцно «чіплялися» за молекули, породжуючи, за словами самих фізиків, гібридну рідину, що складається зі світла і матерії. Остання може вільно текти, не зупиняючись при зустрічі з якою-небудь перешкодою, оскільки в ній не виникають турбулентні вихори.

За словами дослідників, отримані ними результати показують, що надтекучу речовину можна отримати, не вдаючись до сильного охолодження. Це дозволить створювати пристрої на основі фотонної суперрідини, в яких тертя і супутні втрати тепла будуть зведені до мінімуму.

Якщо ви знайшли помилку, видiлiть її мишкою та натисніть Ctrl+Enter