Aparat za proučavanje helija-3, koji su razvili fizičari, sastoji se od tri komponente uronjene u kupku ovog
Hlađenje helija-3 na niske temperature unekoliko mK pretvara ovu tvar u suvišnu tekućinu. Kako Vladimir Yeltsov, fizičar sa Sveučilišta Aalto koji nije bio uključen u studiju, primjećuje u recenziji publikacije, zbog bogatstva unutarnje strukture helija-3, helij-3 se često naziva "svemir u kapljici .” U superfluidnom heliju-3, Cooperove pare tvore vakuum koji ima neobična dinamička svojstva, poput strujanja bez trenja. Nasuprot tome, nespareni atomi tvore Fermijevu tekućinu, kvantnu tekućinu koja se sastoji od fermiona.
Izvor kvazičestica u stvaranju fizičarauređaj je zatvorena kutija unutar koje pokretni mehanički uređaj razbija Cooperove parove u kvazi-čestice koje lete kroz rupice. Budući da je temperatura izvan kutije znatno ispod granice superfluidnog prijelaza za helij-3, a nekoliko Cooperovih parova je razdvojeno toplinskim fluktuacijama, kvazičestice izbijaju iz rupe u ravnoj liniji, poput zraka svjetlosti.
Shematski model uređaja. Izvor: Noble et al, Physical Review B
Kvazičestice koje lete iz kutije padaju udrugi dio uređaja. U njemu oscilirajući polukružni žičani krug generira kvantne vrtloge – žice debljine manje od 100 nm. U ovom slučaju, kvazičestice koje prolaze dovoljno blizu vrtloga, zbog Andrejevske refleksije, vraćaju se natrag do izvora u obliku rupa. Ostatak čestica dospijeva u komoru: niz kvarcnih viljuški za podešavanje dimenzija pet puta pet. Kao rezultat takvih manipulacija, kamera hvata sjenu vrtložne zavojnice.
Već u prvim eksperimentima, istraživačiotkrili su da vanjski rub žičane petlje proizvodi mnogo više vrtloga od unutarnjeg, iako bi brzine protoka trebale biti približno iste na oba kraja. Ovaj učinak još nije objašnjen, ali pokazuje da će kamera u budućnosti pomoći da se nauči više o značajkama kvantne turbulencije.
Naslovna slika: APS/Carin Cain
Čitaj više
Nešto se čudno događa u Svemiru: kako objasniti nedosljednosti u Hubble konstanti
Po prvi put sintetiziran je dekanter - "čudesni materijal nove generacije"
Svemir bez žica: znanstvenici otkrili kako bi se magnetsko polje moglo pojaviti "ni iz čega"