Ученые нашли место, в котором нет ограничений скорости света — как оказалось при практически абсолютном нуле температуры в структурах может наблюдаться сверхсветовая скорость.
Физики из Ланкастерского университета установили, почему объекты, движущиеся в сверхтекучем гелии-3, не имеют ограничения скорости. Новые исследования стали продолжением более ранних исследований Ланкастера. Результаты публикует журнал Nature Communications.
Гелий-3 — редкий изотоп гелия, в котором отсутствует один нейтрон. Он становится сверхтекучим при чрезвычайно низких температурах, обеспечивая такие необычные свойства, как отсутствие трения для движущихся объектов.
Ранее считалось, что скорость объектов, движущихся через сверхтекучий гелий-3, принципиально ограничена критерием сверхтекучести Ландау, и что превышение этого предела скорости приведет к разрушению сверхтекучей жидкости. Предыдущие эксперименты в Ланкастере показали, что это не строгое правило, и объекты могут двигаться с гораздо большей скоростью, не разрушая хрупкое сверхтекучее состояние.
Теперь ученые из Ланкастерского университета нашли причину отсутствия ограничения скорости: экзотические частицы, которые прилипают ко всем поверхностям в сверхтекучей жидкости.
Открытие может помочь в квантовых вычислениях, несколько исследовательских групп уже стремятся использовать эти необычные частицы.
Чтобы встряхнуть связанные частицы, исследователи охладили сверхтекучий гелий-3 до одной десятитысячной градуса от абсолютного нуля (0,0001K или -273,15 °C). Затем они протянули проволоку через сверхтекучую жидкость с высокой скоростью и измерили, какое усилие необходимо для перемещения проволоки. Не считая чрезвычайно небольшой силы, связанной с перемещением связанных частиц, когда проволока начинает двигаться, измеренная сила была равна нулю.
Ведущий автор доктор Самули Аутти заявил: «Сверхтекучий гелий-3 ощущается как вакуум для движущегося через него стержня, хотя это относительно плотная жидкость. Сопротивления нет, совсем нет. Я нахожу это очень интригующим».
Среди исследователей Ланкастера были Самули Аутти, Шон Альстром, Ричард Хейли, Эш Дженнингс, Джордж Пикетт, Малкольм Пул, Рох Шанен, Виктор Цепелин, Якуб Вонка, Том Уилкокс, Эндрю Вудс и Дмитрий Змеев.