Физичари су развили камеру за снимање хелијума "универзум у капи"

Апарат за проучавање хелијума-3, који су развили физичари, састоји се од три компоненте уроњене у каду овог

материјал: извор квазичестица, извор вртлога и комора. Систем хвата сенку вртложне кугле која се формира у суперфлуидној течности.

Хлађење хелијума-3 на ниске температуре унеколико мК претвара ову супстанцу у супертечну течност. Како Владимир Јељцов, физичар са Универзитета Аалто који није био укључен у студију, примећује у прегледу публикације, због богатства унутрашње структуре хелијума-3, хелијум-3 се често назива „универзум у капљици .” У суперфлуидном хелијуму-3, Куперове паре формирају вакуум који има необичне динамичке особине, као што је проток без трења. Насупрот томе, неупарени атоми формирају Фермијеву течност, квантну течност сачињену од фермиона.

Извор квазичестица у стваралаштву физичарауређај је затворена кутија унутар које покретни механички уређај разбија Куперове парове у квази-честице које лете кроз рупице. Пошто је температура ван кутије знатно испод границе суперфлуидног прелаза за хелијум-3, а неколико Куперових парова је поцепано топлотним флуктуацијама, квазичестице избијају из рупе у правој линији, попут зрака светлости.

Шематски модел уређаја. Извор: Нобле ет ал, Пхисицал Ревиев Б

Квазичестице које лете из кутије падају удруги део уређаја. У њему, осцилирајуће полукружно жичано коло генерише квантне вртлоге - жице дебљине мање од 100 нм. У овом случају, квазичестице које пролазе довољно близу вртлога, услед Андрејевске рефлексије, враћају се назад до извора у облику рупа. Остатак честица стиже до коморе: низ кварцних виљушки за подешавање димензија пет пута пет. Као резултат таквих манипулација, камера снима сенку вртложне завојнице.

Већ у првим експериментима истраживачиоткрили да је спољна ивица жичане петље произвела много више вртлога од унутрашње, иако би брзине протока требале бити приближно исте на оба краја. Овај ефекат још није објашњен, али показује да ће камера помоћи у будућности да сазнамо више о карактеристикама квантне турбуленције.

Насловна слика: АПС/Царин Цаин

Опширније

Нешто чудно се дешава у Универзуму: како објаснити недоследности у Хабловој константи

По први пут је синтетизован декантер - „чудесни материјал нове генерације“

Универзум без жица: научници открили како се магнетно поље може појавити „ни из чега“