Во излишно опкружување нема ограничување на брзината
Истражувачите веруваат дека ја откриле причината за оваа необична ситуација.
Во студената и густа средина на суперфлуинот хелиум-3, научниците неодамна открија неочекувано откритие: странски објект што патува низ оваа средина може да ја надмине критичната граница на брзина, без да ја уништи рамнотежата на кревкиот суперфлуид. Бидејќи ова е во спротивност со разбирањето на истражувачите за суперфлуиноста, таа им претставува важна енигма, но сега, пресоздавајќи го и проучувајќи го феноменот, физичарите научија што се крие зад тоа. Суперфлуидните честички се лепат на објектот, заштитувајќи го од интеракција со целиот суперфлуид, со што се спречува да се скрши, забележува Live Science.
„Суперфлуидот Хелиум-3 се чувствува како вакуум за прачка што се движи низ неа, иако е релативно густа течност. Внатре нема отпор “, рече физичарот Самули Аути од Универзитетот Ланкастер во Велика Британија. „Сметам дека ова е многу интересно“.
Суперфлуиди, врв на физиката
Суперфлуидите се вид на течност која има нула вискозитет и нула триење и затоа тече без да ја изгуби својата кинетичка енергија. Тие можат да се направат релативно лесно од бозоните на изотопот хелиум-4, кои, кога се ладат на нешто над апсолутната нула, забавуваат доволно за да се преклопат и да формираат група на атоми со висока густина кои дејствуваат како „супер-атом“.
Сепак, овие „суператоми“ формираат само еден вид суперфлуид. Друг вид се базира на фермиони, честички кои ги вклучуваат основните елементи на атоми, вклучувајќи електрони или кваркови. Кога се ладат на одредена температура, фермионите се врзуваат заедно во она што истражувачите го нарекуваат „Купер парови“, секој составен од два фермиона кои заедно формираат соединен бозон.
Овие парови Купер се однесуваат точно како бозони и на тој начин можат да формираат суперфлуид. Суперфлуидите се прилично кревки, а паровите Купер можат да се распаднат ако некој предмет се движи низ него со одредена брзина, наречена „критична брзина Ландау“.
Во студија од 2016 година, истражувачите од Универзитетот Ланкастер откриле дека прачка што се движи низ суперфлуид хелиум-3 може да ја надмине оваа брзина без да ги скрши паровите Купер. Во нивните експерименти за потврда, тие ја измерија силата потребна за движење на прачката низ суперфлуидот. Истражувачите измериле исклучително мала сила кога жицата започнала да се движи, но штом се движела, потребната сила за продолжување на движењето била нула.
„Со тоа што прачката ја смени насоката, можевме да заклучиме дека прачката ќе биде ослободена од суперфлуиди од врзаните честички што ја покриваат, дури и кога неговата брзина е многу голема“, рече физичарот од Универзитетот во Ланкастер, Еш ennенингс.
Студијата е објавена во Nature Communications.