Сверхтекучая среда Вселенной не имеет ограничения скорости
Сверхтекучая среда Вселенной не имеет ограничения скорости

Сверхтекучая среда Вселенной не имеет ограничения скорости: причину нашли в экзотических частицах

Сверхтекучая среда Вселенной не имеет ограничения скорости

Физики из Ланкастерского университета смогли выяснить причину, по которой у движущегося сверхтекучего гелия-3 нет ограничений в скорости. Новое исследование стало продолжением ранее проводимых исследований Ланкастера. Гелий-3 считается редким изотопом, в котором отсутствует один нейтрон. При крайне низких температурах этот изотоп приобретает свойства сверхтекучести.

Но при этом он получает новые необычные свойства, такие как отсутствие трения для движущих объектов. Ранее считалось, что скорость движущихся через сверхтекучий изотоп объектов ограничена критической скоростью Ландау.


А превышение его пределов может привести к разрушению состава сверхтекучей жидкости. Эксперименты, которые проводились в Ланкастере, показали, что объекты способны приобретать и большую скорость, но при этом хрупкое сверхтекучее состояние не разрушается. Теперь же ученым удалось найти причину, по которой ограничений по скорости нет. Это экзотические частицы, они обладают способностью прилипать ко всем без исключения поверхностям, которые находятся в сверхтекучей жидкости.

Сделанное учеными открытие может стать на науки новым ориентиром, который способен изменить отношения в квантовой технологии и даже в квантовых вычислениях. Несколько исследовательских групп уже приступили к использованию этих экзотических частиц в некоторых квантовых экспериментах.

Один из них заключается в охлаждении сверхтекучего гелия-3 до условной температуры, которая составляет одну десятитысячную градуса от абсолютного нуля, или минус 273,15 градусов по Цельсию. Через сверхтекучую жидкость они протянули проволоку и измерили силу усилий, которые необходимы для перемещения проволоки. Измеренная сила была равна практически нулю.


Ведущий исследователь Самули Аутти сообщил, что гелий-3 в этом эксперименте предстал как вакуум для движущегося через него стержня, хотя жидкость оказалась относительно плотной. И никакого сопротивления обнаружено не было, что ученые сочли невероятно интригующим.

Но если заставить стержень изменить направление движения, то он окажется скрыт от сверхтекучей жидкости покрывающими его экзотическими частицами. Это произойдет и в том случае, если скорость его движения будет очень высока.