Физикам удалось создать тело, ведущее себя так, как будто его масса отрицательна — Naked Science
5 минут
Редакция
1

Физикам удалось создать тело, ведущее себя так, как будто его масса отрицательна

Представьте себе некое тело – гирьку, камень или стекло. Мысленно нажмите на него пальцем. Если вы давите достаточно сильно, то тело должно сдвинуться в направлении давления. А если оно сдвинется навстречу ему?

f_5092183
©Wikipedia

В физических лабораториях подобное случается, но не просто так, а благодаря усилиям экспериментаторов. В данном случае ученые из Университета штата Вашингтон охладили атомы рубидия до температуры чуть выше абсолютного нуля. Из «нормального» вещества получился конденсат Бозе –– Эйнштейна – субстанция, устроенная и живущая по законам квантовой физики. Здесь уместно напомнить, что первое лабораторное «знакомство» с конденсатом связано именно с рубидием: в 1995 году газ из атомов этого вещества удалось охладить до температуры 170 нК, после чего атомы, в соответствии с предсказаниями теории, сконденсировались до наинизшего из возможных квантовых состояний. В нем квантовые эффекты становятся заметными на макроскопическом уровне – с поправкой на то, что речь всюду идет об очень небольших объемах и массах, которые невозможно различить без соответствующей техники.

 

Принцип действия охлаждающего лазера, использованного при создании конденсата. Слишком быстрые (т.е. теплые) частицы отбрасываются, остается нужное.

 

В нашем случае экспериментаторы поместили полученный конденсат в удерживающее его поле. «Чашечка» имела диаметр около 100 микрон, находившаяся в ней микрокапелька вела себя как обычное вещество с положительной массой.

 

Затем удерживаемый конденсат был облучен лазерами. При этом частицы, из которых состоял конденсат, поменяли спин и затем, преодолевая энергетический барьер, покинули «чашку». В обратном направлении!

 

«Как только вы нажимаете на кнопку, он ускоряется обратно, – комментирует Майкл Форбс (Michael Forbes), один из участников эксперимента. – Как будто рубидий отразился от невидимой стены».

 

Таким образом физикам удалось математически выполнить условие второго закона Ньютона – тело, на которое действует сила, приобретает ускорение в направлении навстречу этой силе, а не в противоположную сторону, как обычно, т. е. ведет себя так, как будто мы имеем дело с отрицательной массой. Правда, сам этот закон в квантовом мире не действует, да и участники эксперимента в своей статье в Physical Review Letters пишут об отрицательной эффективной массе, что, согласитесь, не совсем то же самое.

 

Сатьендра Бозе и Альберт Эйнштейн.

 

Тем не менее, поставленный опыт и его результаты дают почву для размышлений о мироздании и материи в нем. Физические теории в общем-то не видят ничего невозможного в существовании отрицательных масс и даже пытаются с их помощью объяснить некоторые аспекты видимого мира, в частности события, происходящие в недрах черных дыр или нейтронных звезд.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 15:17
2 минуты
Илья Ведмеденко

Корпус морской пехоты приступил к списанию ударных вертолетов Bell AH-1Z Viper — современной версии AH-1 Super Cobra. Закупки новых машин этого типа продолжат.

Позавчера, 11:16
2 минуты
Илья Ведмеденко

Семнадцатого мая, в 20:35 (мск), должен состояться запуск ракеты Atlas V с военным спутником SBIRS GEO-5. Трансляцию вы сможете посмотреть на нашем сайте.

Позавчера, 11:34
7 минут
Сколтех

Исследователи из Центра энергетических технологий Сколтеха предложили использовать простой и масштабируемый метод для увеличения емкости широкого спектра катодных материалов для металл-ионных аккумуляторов. Результаты работы могут быть полезны для разработки нового поколения передовых перезаряжаемых устройств хранения энергии.

16 мая
39 минут
Александр Березин

В июне 2020 года канадские астрономы рассчитали, что в Млечном Пути может быть пять миллиардов планет, похожих на Землю и вращающихся вокруг звезд, похожих на Солнце. Однако это лишь видимая часть айсберга обитаемых планет. Дело не только в том, что вокруг звезд других типов их больше: и сами условия на экзопланетах в других системах могут быть куда благоприятнее для жизни, чем у нас с вами. Попробуем понять почему.

16 мая
2 минуты
Sergei Sobol

Обращаете внимание, какой творческий подход проявляют дизайнеры при создании электрических мотоциклов? Каждый из них уникален своими особенностями, и наш сегодняшний фаворит – концептуальный электрический байк BMW Motorrad – не исключение. Он создан дизайнером из Валенсии Яго Валино (Iago Valino), вдохновившимся кастомными мотоциклами мастерской El Solitario. А эстетика байка навеяна культовыми мотоциклами Ural, в которые советские инженеры добавили собственный взгляд на традиции BMW.

Вчера, 11:37
10 минут
Мария Азарова

Исследование американских кардиологов показало, что алкоголь практически неминуемо влияет на сердечный ритм, приводя к фибрилляции предсердий. Всего одна порция вина, пива или другого спиртного более чем в шесть раз повысила риск приступа в течение следующих четырех часов.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

24 апреля
9 минут
Мария Азарова

Американские ученые показали обратную связь всех конечных точек смертности с содержанием омега-3-полиненасыщенных жирных кислот. Согласно их выводам, более высокие уровни некоторых основных ПНЖК в тканях и крови могут снижать вероятность смерти от всех причин в среднем на 13% и в итоге замедлять процесс старения.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

13.04.2017
-
0
+
В 1801 году Юнг пропустил через две близких щели свет и увидел интерференцию, которая известна при взаимодействии двух источников волн. Была давняя проблема: прерывна или непрерывна материя? Такие проблемы решаются по принципу: или – или? Но с 1818 г. считается, что материя и то, и другое. Из этого абсурда родилась теория относительности, основа других глупостей, вроде отрицательной массы и времени вспять. Материя только прерывна и не может быть другой. Нужно только мыслить и все решается.
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: