Des chercheurs de Lancaster ont développé un appareil semblable à une caméra. Il est capable d'afficher
Des vortex se forment dans des liquides agités,Lorsque l’eau s’écoule dans un trou d’évacuation, on peut également les observer lors de tornades et de cyclones. Ils sont imprévisibles, contrairement à ceux qui se forment avec les liquides quantiques. Ces tourbillons ont toujours la même taille. Ce phénomène peut être observé grâce à des effets quantiques qui ne se produisent qu’à très basse température. Par exemple, des tourbillons peuvent être observés dans l’hélium-3 liquide superfluide.
Le problème est que les vortex quantiques, de par leur nature, sont trop petits pour être capturés sans particules traceuses par une caméra conventionnelle – jusqu’à présent.
Physiciens de l'Université de Lancaster sousLa direction du Dr Theo Noble a développé un nouveau type de caméra qui utilise des particules spéciales pour imager des amas de vortex au lieu de la lumière. Leurs travaux ont été publiés dans la revue Physical Review B.
La caméra est un réseau de cinq pixelsà cinq heures. Chacun des 25 pixels est une cavité cylindrique de taille millimétrique avec un diapason à quartz au milieu. L’équipe a testé la chambre sur des vortex créés par une corde vibrante sous forme d’hélium ultra-froid.
"Essentiellement, nous mesurons les ombres projetées par les vortex quantiques sur la caméra", explique le Dr Theo Noble, l'un des auteurs de l'étude.
Même avec un petit nombre de pixels, nouveauLa caméra a constaté que la plupart des vortex se formaient au-dessus de la corde vibrante et non autour de celle-ci. Le directeur du laboratoire à ultra-basse température de l'université de Lancaster, le Dr Viktor Zepelin, a déclaré que cela n'était prévu ni par les théories mathématiques ni par la modélisation numérique.
Les scientifiques veulent désormais créer une caméra de 90 pixelsavec une résolution suffisamment élevée pour capturer les détails du développement et de la désintégration de collections de vortex soigneusement préparées. Cette capacité à observer la dynamique de l’hélium-3 superfluide améliorera notre compréhension du mouvement turbulent des fluides quantiques et de la turbulence en général.
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