ランカスターの研究者はカメラのような装置を開発した。表示することが可能です
撹拌された液体中に渦が形成され、水が排水穴に流れ込むと、竜巻やサイクロンでも発生することがあります。量子液体で形成されるものとは異なり、予測不可能です。このような渦は常に同じサイズです。この現象は、非常に低い温度でのみ発生する量子効果によって観察できます。たとえば、超流動液体ヘリウム 3 では渦が観察されます。
問題は、量子渦はその性質上、従来のカメラではトレーサ粒子なしでは捕らえられないほど小さすぎるということです。
ランカスター大学の物理学者らは、テオ・ノーブル博士のリーダーシップは、光の代わりに特別な粒子を使用して渦の塊を画像化する新しいタイプのカメラを開発しました。彼らの研究はジャーナル「Physical Review B」に掲載されました。
カメラは 5 つのピクセルの配列です5時までに。 25 個のピクセルのそれぞれは、中央に水晶音叉を備えたミリメートルサイズの円筒形の空洞です。研究チームは、超低温ヘリウムの形をしたワイヤーを振動させて発生させた渦でチャンバーをテストした。
「本質的に、私たちは量子渦によってカメラに投影される影を測定しているのです」と研究著者の一人であるテオ・ノーブル博士は説明します。
画素数が少なくても新しいカメラは、ほとんどの渦が振動ワイヤーの周囲ではなく、振動ワイヤーの上に形成されていることを発見しました。ランカスター大学の超低温研究室の所長であるヴィクトール・ツェペリン博士は、これは数学理論や数値モデリングによっても予測されていなかったと述べた。
今、科学者たちは90ピクセルのカメラを作りたいと考えています慎重に準備された渦の集合の発達と減衰の詳細を捉えるのに十分な高い解像度を備えています。超流動ヘリウム 3 のダイナミクスを観察できるこの能力は、量子流体の乱流運動と乱流一般についての理解を向上させるでしょう。
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