Физикам удалось создать тело, ведущее себя так, как будто его масса отрицательна — Naked Science
12.04.2017
5 минут
Редакция
1
515

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

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.

Позавчера, 16:05
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

Вчера, 12:24
7 минут
ТГУ

Старший научный сотрудник лаборатории «Гербарий» БИ ТГУ Вера Костикова совместно с новосибирскими коллегами выявила ценные лекарственные свойства у спиреи – кустарника, используемого в озеленении городов и дачных участков. Фитохимическое исследование показало, что растение обладает противовирусной и антиоксидантной активностью, что делает его перспективным для использования в медицине.

Позавчера, 12:35
7 минут
ФизТех

Российские ученые из МФТИ, ФТИАН и ИТМО создали нейросеть, которая научилась предсказывать поведение квантовой системы, «взглянув» на ее схему. Такая нейросеть самостоятельно находит те решения, которые хорошо подходят для демонстрации квантовых преимуществ. Это поможет исследователям разрабатывать эффективные квантовые компьютеры.

Позавчера, 16:05
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

Вчера, 12:24
7 минут
ТГУ

Старший научный сотрудник лаборатории «Гербарий» БИ ТГУ Вера Костикова совместно с новосибирскими коллегами выявила ценные лекарственные свойства у спиреи – кустарника, используемого в озеленении городов и дачных участков. Фитохимическое исследование показало, что растение обладает противовирусной и антиоксидантной активностью, что делает его перспективным для использования в медицине.

13 января
7 минут
Сергей Васильев

Прямые улицы неолитических деревень Центральной Европы неизменно слегка поворачивают налево: ученые связывают это с особенностями работы человеческого зрения, о которых не подозревали строители каменного века.

Позавчера, 16:05
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

20.12.2019
24 минуты
Ольга Иванова

На самом деле, на логотипе этих гаджетов вовсе не яблоко, а контаминация знаков птицы и огня. Потому что символ компании VinSmart, входящей в корпорацию VinGroup, — энергия, устремленная ввысь. Это настоящее вьетнамское чудо, выросшее на продаже лапши быстрого приготовления, а теперь имеющее сеть супермаркетов, отелей, школ, производящее автомобили, кондиционеры, телевизоры, электроскутеры, умные дома и смартфоны для местного населения. Впрочем, не только для местного — гаджеты от VinGroup уже вышли на российский рынок. Naked Science побывал на заводе во Вьетнаме и узнал все о том, как их делают.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

ulogin_facebook_10205885680100465
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
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: