Fiziķu izstrādātais hēlija-3 aparāts sastāv no trim komponentiem, kas iegremdēti hēlija-3 vannā.
Hēlija-3 dzesēšana līdz zemai temperatūraidaži mK pārvērš šo vielu par šķidru šķidrumu. Kā izdevuma pārskatā atzīmē Ālto universitātes fiziķis Vladimirs Jeļcovs, kurš nebija iesaistīts pētījumā, hēlija-3 iekšējās struktūras bagātības dēļ hēliju-3 bieži sauc par "visumu pilē". ”. Superšķidrajā hēlijā-3 Kūpera tvaiki veido vakuumu, kam ir neparastas dinamiskas īpašības, piemēram, bezberzes plūsma. Turpretim nepāra atomi veido Fermi šķidrumu, kvantu šķidrumu, kas sastāv no fermioniem.
Kvazidaļiņu avots fiziķu radīšanāierīce ir slēgta kaste, kurā kustīga mehāniska ierīce sadala Kūpera pārus kvazidaļiņās, kas izlido caur caurumiem. Tā kā temperatūra ārpus kastes ir krietni zemāka par hēlija-3 superfluid pārejas robežu un dažus Kūperu pārus saplēš termiskās svārstības, kvazidaļiņas izšaujas no cauruma taisnā līnijā, piemēram, gaismas stari.
Ierīces shematisks modelis. Avots: Noble et al, Physical Review B
Kvazidaļiņas, kas izlido no kastes, iekrītierīces otrā daļa. Tajā oscilējoša pusapaļa stieples ķēde ģenerē kvantu virpuļus - stīgas, kuru biezums ir mazāks par 100 nm. Šajā gadījumā kvazidaļiņas, kas iziet pietiekami tuvu virpulim Andrejeva atstarošanas dēļ, caurumu veidā atgriežas atpakaļ avotā. Pārējās daļiņas sasniedz kameru: kvarca kamertonis, kuru izmēri ir pieci reiz pieci. Šādu manipulāciju rezultātā kamera fiksē virpuļa spoles ēnu.
Jau pirmajos eksperimentos pētniekiatklāja, ka stieples cilpas ārējā mala radīja daudz vairāk virpuļu nekā iekšējā, lai gan plūsmas ātrumam jābūt aptuveni vienādam abos galos. Šis efekts vēl nav izskaidrots, taču parāda, ka kamera nākotnē palīdzēs uzzināt vairāk par kvantu turbulences iezīmēm.
Vāka attēls: APS/Carin Cain
Lasīt vairāk
Visumā notiek kaut kas dīvains: kā izskaidrot Habla konstantes neatbilstības
Pirmo reizi tika sintezēts karafe - "jaunas paaudzes brīnummateriāls"
Visums bez vadiem: zinātnieki ir atklājuši, kā magnētiskais lauks var parādīties "no nekā"