Фізики створили нову форму матерії

Вчені з Массачусетського технологічного інституту в США створили надтекуче тверде тіло з атомів натрію. Для цієї мети вони використовували лазери, за допомогою яких їм вдалося надати квантовій рідині (конденсату Бозе-Ейнштейна) структуру, характерну для кристалів.

Конденсат Бозе-Ейнштейна є речовина, утворена бозонами – частинками, які можуть перебувати в одному і тому ж квантовому стані. Це відрізняє їх від ферміонів (наприклад, електронів), щодо яких діє принцип заборони Паулі. Дана властивість дозволяє бозонам при наднизьких температурах демонструвати видимі неозброєним оком квантові ефекти.

Одним з таких ефектів є надтекучість, при якій квантова рідина може просочуватися через тріщини без тертя. Якщо квантова рідина утворює кристали, то таку матерію називають надтекучим твердим тілом (supersolid).

Деокупація півдня країни – як українські військові відвойовують території

Заборона на пересування країною для військовозобов'язаних – всі деталі

Ракетні удари по мирних українськиих містах - липень 2022

Ядерний тероризм Росії

Вчені передбачили, що твердий гелій може стати суперрідиною, якщо його атоми будуть вільно переміщатися в межах твердого кристала. Однак спостерігати це явище в лабораторних умовах до цих пір не вдавалося.

За допомогою лазерного охолодження, за якого атоми випромінюють більше енергії, ніж поглинають, дослідники зменшили внутрішню енергію атомів натрію, що є бозонами, до мінімуму. Після цього у половини бозонів був змінений спин (одна з квантових характеристик), в результаті чого конденсат Бозе-Ейнштейна був перетворений на суміш з двох квантових рідин. Лазером вчені змінювали спини окремих атомів, переносячи їх таким чином з однієї рідини в іншу.

За словами фізиків, щільність конденсату Бозе-Ейнштейна спонтанно змінюється, утворюючи брижі або хвилі. Такий стан називається фазою смуги (stripe phase), і її наявність характерна для сверхтекучего твердого тіла.

Раніше повідомлялося, що італійський фізик Лоренцо Йоріо з'ясував, що відповідальність за загадкову зміну земної орбіти навколо Сонця може нести темна матерія.