Предполагаемые условия внутри нейтронной звезды воссоздали в лаборатории

Исследователи подтвердили формирование сверхтекучести в сверхтвердом теле.

Физики воссоздали условия, сходные с теми, которые, как считаются, формируются внутри нейтронных звезд, благодаря прорыву в области исследования сверхтвердых тел. Вращая хрупкие структуры с помощью магнитных полей, ученые зафиксировали в этом экзотическом состоянии материи наличие квантованных вихрей — явного признака сверхтекучести.

Сверхтвердые тела — форма квантовой материи, которая является одновременно твердым и жидким веществом на квантовом уровне. Хотя это кажется невозможным, более 50 лет назад физики предсказали, что квантовая механика допускает такое состояние. Более того, физикам удалось создать сверхтвердые материалы в лабораторных условиях, используя ультрахолодные дипольные газы. Но до сих пор главной проблемой было получение прямых доказательств сверхтекучих свойств сверхтвердых тел.

В новом исследовании ученые объединили теоретические модели с передовыми экспериментами для наблюдения вихрей в дипольных сверхтвердых телах. Используя высокоточные методы манипулирования материей, физики использовали магнитные поля для осторожного вращения супертвердого тела.

Поскольку жидкости не зафиксированы кристаллической решеткой, это перемешивание вызвало образование квантованных вихрей, которые являются гидродинамическим свидетельством сверхтекучести. Эксперимент продолжался почти год и выявил существенные различия между динамикой вихрей в сверхтвердых телах и немодулированных квантовых жидкостях. На основе наблюдений ученые предложили объяснения того, как характеристики сверхтекучести и твердого тела сосуществуют и взаимодействуют в этих экзотических квантовых состояниях.

Помимо фундаментальной значимости, результаты исследования могут иметь и практическое применение. Сверхтекучесть в сверхтвердых телах может найти использование в квантовых вычислениях и высокоточных датчиках. Кроме того, эксперименты в лаборатории позволяют моделировать физические явления, которые в природе происходят лишь в экстремальных условиях, например, внутри нейтронных звезд.

Например, предполагается, что изменение скорости вращения, наблюдаемое в нейтронных звездах — так называемые сбои — вызвано сверхтекучими вихрями внутри таких звезд. Наша платформа дает возможность моделировать такие явления прямо здесь, на Земле». 

 Томас Бланд, руководитель исследования

Читать далее:

Биологи случайно нашли животное, которое стареет в обратном направлении

Одно из библейских чудес Иисуса Христа объяснили

Эта пищевая добавка предотвращает 19 видов рака — исследование

На обложке: иллюстрация нейтронной звезды. Изображение: ESA

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Астрономы сфотографировали «детство Вселенной» до появления галактик
Космос
Прощальные кадры: лунный модуль сфотографировал закат на Луне
Наука
Гены загадочных предков людей повлияли на работу мозга, показало исследование
Наука
В Петербурге открыли лабораторию для создания компьютеров, которые имитируют работу мозга
Наука
Телескоп «Евклид» показал 26 млн галактик: опубликованы первые результаты миссии
Космос
Крошечных морских животных увеличили в пять раз, чтобы рассмотреть их клетки
Наука
В Сеченовском Университете появится «умная» операционная 
Новости
Операторы связи начали заменять китайское оборудование на российское
Новости
В России хотят обязать использование отечественных процессоров для ИИ
Новости
Посмотрите на первого робота-гуманоида Nvidia в действии
Новости
Образцы с обратной стороны Луны показали, какой она была в прошлом
Космос
Морские интернет-кабели научились «прослушивать» на предмет саботажа
Новости
Нового рекорда на термоядерном синтезе добились в России
Наука
Российские ученые разработали материалы для памяти будущего  
Наука
Выяснилось, какие мутации ДНК ускоряют старение  
Наука
«Суперджет» с российскими двигателями ПД-8 впервые поднялся в воздух
Новости
Светочувствительные нановолокна ускорили рост нейронов  
Наука
ChatGPT может «заболеть» тревожностью и депрессией, но есть способ его «успокоить»  
Новости
Москва сократила выбросы углерода на 190 000 тонн благодаря электробусам  
Новости
Игуаны совершили рекордное путешествие миллионы лет назад: они проплыли по океану 8 000 км
Наука