Zarówno twarda, jak i płynna: fizycy najpierw udowodnili podwójną naturę dziwnego stanu materii

Subskrybuj, aby nie przegapić najnowszych i najbardziej natrętnych wiadomości ze świata nauki! Obecnie fizycy wiedzą o istnieniu czterech stanów materii: stałego, ciekłego, gazowego i osocza. Naukowcy od dawna badali egzotyczne stany materii, które powstają podczas chłodzenia substancji do temperatur zbliżonych do bezwzględnego zera, tj. Minus 273,15 stopni Celsjusza. W takich okolicznościach materia zaczyna zachowywać się w dziwny sposób.

Ciecz lub gaz może doświadczać mniej lub bardziej odporności na przepływ, mierzoną lepkością. Płyny doskonałe mają zerową lepkość, ponieważ nie mają oporu i płyną swobodnie. Jeśli weźmiesz płyn alkaliczny i wymieszasz go w filiżance, będzie płynąć bez końca. Jednocześnie istnieje taki egzotyczny stan materii, jak stałe nadpłynięte. Taka substancja ma właściwości płynów stałych i wysokich.

Niektóre atomy tej substancji płyną bez tarcia z powodu kratki sztywnej struktury krystalicznej. Wcześniej fizycy zaobserwowali już te krystaliczne struktury w alkalicznych ciałach stałych. Ale nigdy nie było możliwe zobaczenie, jak płynie ta substancja. Do nowego badania naukowców. Naukowcy stworzyli długie dwukierunkowe super -przepływające stałe poprzez chłodzenie poszczególnych atomów i cząsteczek do prawie absolutnego zera.

Potem udało im się mieszać górną częściowo stałe i zobaczyli małe wiry zwane ilościowymi wirami. Byli dowodem powyżej. Jako wyjaśnienie ich eksperymentu fizyki dają taki przykład. Wyobraź sobie, że mieszasz kawę w filiżance. Płyn obraca się wokół i na środku kubka powstanie wir, gdzie płyn jest skręcony jak najszybciej. To jest przykład wir w zwykłym płynie. Wyobraź sobie, że miska zawiera płyn o wysokiej przepływie.

Jak powoli mieszając łyżką, można zauważyć, że górna ciecz w ogóle nie obraca się i pozostaje ustalona. Jeśli szybciej mieszasz powierzchowną płyn, nastąpi to nie jeden duży wir na środku kubka, ale wiele drobnych uszu. Są to ilościowe trąby powietrzne. Według fizyków takie wiry występują na powierzchni płynnego płynu i stanowią regularny wzór, podobny do otworów w serze, ale bardziej doskonale zlokalizowany.

Fizycy wykorzystali pola magnetyczne do obracania wysoko płynnego ciała stałego i wymieszania, aby utworzyć ilościowe wiry. W rezultacie otrzymali pierwszy bezpośredni dowód podwójnego natury takiego stanu materii jako wysoko płynnego stałego. Naukowcy uważają, że to osiągnięcie stworzy modele zjawisk fizycznych, które występują tylko w niezwykle ekstremalnym środowisku. Na przykład w ten sposób możesz dowiedzieć się, co dzieje się w gwiazdach neutronowych.

Są to wyjątkowo gęste pozostałości martwych masywnych gwiazd, a ich średnica wynosi zaledwie 12 do 20 km. Fizycy uważają, że zmiana prędkości obrotu gwiazd neutronowych jest spowodowana przez super płynne wiry w jelitach. Jak już napisał, fizycy uważają, że obserwacje znikają egzotycznych pierwotnych czarnych otworów, możliwe będzie zidentyfikowanie nieznanych cząstek elementarnych. W ten sposób otwiera sposób odkrywania nowej fizyki i wyjaśnienia natury ciemnej materii.