Forscher aus Lancaster haben ein kameraähnliches Gerät entwickelt. Es ist anzeigefähig
In gerührten Flüssigkeiten bilden sich Wirbel,Wenn Wasser in ein Abflussloch fließt, kann man sie auch in Tornados und Wirbelstürmen beobachten. Im Gegensatz zu denen, die sich bei Quantenflüssigkeiten bilden, sind sie unvorhersehbar. Solche Wirbel sind immer gleich groß. Dieses Phänomen kann aufgrund von Quanteneffekten beobachtet werden, die nur bei sehr niedrigen Temperaturen auftreten. Beispielsweise können Wirbel im superflüssigen flüssigen Helium-3 beobachtet werden.
Das Problem besteht darin, dass Quantenwirbel von Natur aus zu klein sind, um ohne Tracer-Partikel von einer herkömmlichen Kamera erfasst zu werden – bis jetzt.
Physiker der Lancaster University unterDie Führung von Dr. Theo Noble hat einen neuen Kameratyp entwickelt, der mithilfe spezieller Partikel Wirbelhaufen anstelle von Licht abbildet. Ihre Arbeit wurde in der Zeitschrift Physical Review B veröffentlicht.
Die Kamera besteht aus einem Array von fünf Pixelnum fünf. Jedes der 25 Pixel ist ein millimetergroßer zylindrischer Hohlraum mit einer Quarz-Stimmgabel in der Mitte. Das Team testete die Kammer anhand von Wirbeln, die durch vibrierende Drähte in Form von ultrakaltem Helium erzeugt wurden.
„Im Wesentlichen messen wir die Schatten, die Quantenwirbel auf die Kamera werfen“, erklärt Dr. Theo Noble, einer der Autoren der Studie.
Auch mit geringer Pixelanzahl, neuDie Kamera stellte fest, dass sich die meisten Wirbel über dem vibrierenden Draht bildeten, nicht um ihn herum. Der Leiter des Ultratieftemperaturlabors der Lancaster University, Dr. Viktor Zepelin, sagte, dies sei weder durch mathematische Theorien noch durch numerische Modellierung vorhergesagt worden.
Jetzt wollen Wissenschaftler eine 90-Pixel-Kamera entwickelnmit ausreichend hoher Auflösung, um Details der Entwicklung und des Zerfalls sorgfältig vorbereiteter Wirbelansammlungen zu erfassen. Diese Fähigkeit, die Dynamik von supraflüssigem Helium-3 zu beobachten, wird unser Verständnis der turbulenten Bewegung von Quantenflüssigkeiten und der Turbulenz im Allgemeinen verbessern.
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