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
Термоэлектрические генераторы могут снабжать топливом колонию на Марсе
Космос
Склеивание двух белков заставляет раковые опухоли разрушаться
Наука
Посмотрите, как робот научился чистить раковину, «наблюдая» за домохозяйкой
Новости
Предложен способ сократить на 30% расход энергии при обучении ИИ
Новости
Китайский марсоход нашел следы древнего океана на Красной планете
Космос
Астрономы нашли Большой взрыв в миниатюре: как он выглядел
Космос
Ученые подсмотрели будущее Земли: каким оно будет
Космос
Посмотрите на «инопланетное», мерцающее существо: оно живет на дне океана
Наука
Оказалось, что суеверия работают, но не так, как все думали
Наука
Это открытие бросает вызов Эйнштейну и переписывает теорию пространства-времени
Космос
Датчик диагностирует рак легких по выдыхаемому воздуху
Наука
Анализ ДНК переписывает историю жертв извержения вулкана в Помпеях
Наука
Как летучие мыши перерабатывают кровь, изучили на беговой дорожке
Наука
Астрономы решили загадку происхождения загадочных магнетаров
Космос
Команды из Москвы, Казани и Иннополиса победили на хакатоне InnoGlobalHack
Иннополис
Meizu is back: бренд вернулся с экосистемой DreamSmart и новыми смартфонами
Технологии
Более 6000 участников из 101 страны обсудили будущее на симпозиуме в Москве
Новости
Это открытие может перевернуть физику: ученым поможет излучение Хокинга
Космос
Названа дата следующей магнитной бури: когда она обрушится на Землю
Космос
Ученые придумали, как добывать энергию из тела человека
Наука