I ricercatori di Lancaster hanno sviluppato un dispositivo simile a una fotocamera. È in grado di visualizzare
I vortici si formano nei liquidi agitati,Quando l'acqua scorre in un foro di scarico, si possono osservare anche tornado e cicloni. Sono imprevedibili, a differenza di quelli che si formano con i liquidi quantistici. Tali vortici hanno sempre la stessa dimensione. Questo fenomeno può essere osservato a causa di effetti quantistici che si verificano solo a temperature molto basse. Ad esempio, si possono osservare vortici nell'elio-3 liquido superfluido.
Il problema è che i vortici quantistici, per loro natura, sono troppo piccoli per essere catturati senza particelle traccianti da una fotocamera convenzionale, almeno fino ad ora.
Fisici dell'Università di Lancaster sottoLa leadership del Dr. Theo Noble ha sviluppato un nuovo tipo di fotocamera che utilizza particelle speciali per visualizzare gruppi di vortici invece della luce. Il loro lavoro è stato pubblicato sulla rivista Physical Review B.
La fotocamera è una matrice di cinque pixelentro le cinque. Ciascuno dei 25 pixel è una cavità cilindrica di dimensioni millimetriche con un diapason al quarzo al centro. Il team ha testato la camera su vortici creati da un filo vibrante sotto forma di elio ultrafreddo.
"Essenzialmente, stiamo misurando le ombre proiettate dai vortici quantistici sulla fotocamera", spiega il dottor Theo Noble, uno degli autori dello studio.
Anche con un numero ridotto di pixel, nuovoLa fotocamera ha scoperto che la maggior parte dei vortici si formavano sopra il filo vibrante, non attorno ad esso. Il capo del laboratorio a bassissima temperatura dell'Università di Lancaster, il dottor Viktor Zepelin, ha affermato che ciò non era stato previsto né dalle teorie matematiche né dai modelli numerici.
Ora gli scienziati vogliono creare una fotocamera da 90 pixelcon una risoluzione sufficientemente elevata per catturare i dettagli dello sviluppo e del decadimento di raccolte di vortici accuratamente preparate. Questa capacità di osservare la dinamica dell’elio-3 superfluido migliorerà la nostra comprensione del movimento turbolento dei fluidi quantistici e della turbolenza in generale.
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