Ученые получили «жидкий свет» при комнатной температуре — Naked ScienceNaked Science
07.07.2018, 13:13
5 минут
Naked Science
46

Ученые получили «жидкий свет» при комнатной температуре

В июне 2017 года физики впервые добились получения «жидкого света» при комнатной температуре, сделав эту странную форму материи доступнее, чем когда-либо.

liqulig-1400x6001

Такая материя — одновременно сверхтекучее вещество с нулевым трением и вязкостью и тип конденсата Бозе — Эйнштейна, иногда описываемого как пятое состояние материи, позволяющее свету фактически обтекать объекты и углы.

 

Обычный свет ведет себя как волна, а порой как частица, всегда путешествуя по прямой линии. Именно поэтому мы не можем видеть то, что находится за углами или объектами. Но в экстремальных условиях свет способен вести себя как жидкость и обтекать объекты.

 

Конденсаты Бозе — Эйнштейна интересны физикам потому, что в таком состоянии правила переключаются с классической на квантовую физику, и тогда материя обретает более волнообразные свойства. Они формируются при температурах, близким к абсолютному нулю, и существуют на протяжении лишь долей секунды.

 

Однако в новом исследовании ученые сообщили о создании конденсата Бозе — Эйнштейна при комнатной температуре, использовав «франкенштейноподобную» комбинацию света и материи.

 

Поток поляритонов, наталкивающийся на препятствие в несверхтекучем (сверху) и сверхтекучем (снизу) состояниях / Polytechnique Montreal

 

«Необычайное наблюдение в нашей работе заключается в том, что мы продемонстрировали, как сверхтекучесть может также происходить при комнатной температуре в условиях окружающей среды с использованием частиц света и материи — поляритонов», — рассказывает ведущий исследователь Даниель Санвитто из итальянского Института нанотехнологий CNR NANOTEC.

 

Для создания поляритонов понадобились серьезное оборудование и наномасштабная инженерия. Ученые заложили 130-нанометровый слой органических молекул между двумя ультрарефлексивными зеркалами и ударили по нему лазерным пульсом в 35 фемтосекунд (одна фемтосекунда — квадриллионная секунды).

 

«Таким образом мы можем объединить свойства фотонов, такие как их светоэффективная масса и высокая скорость, с сильными взаимодействиями из-за протонов внутри молекул», — говорит Стефан Кена-Коэн из Политехнической школы Монреаля.

 

У полученной «сверхжидкости» обнаружились довольно необычные свойства. При стандартных условиях жидкость при течении создает рябь и завихрения. Однако в случае со сверхжидкостью дела обстоят иначе. Как показано на изображении выше, обычно поток поляритонов нарушается подобно волнам, но не в сверхжидкости:

 

«В сверхжидкости эта турбулентность не подавляется вокруг препятствий, позволяя потоку продолжать свой путь без изменений», — объясняет Кена-Коэн.

 

Исследователи утверждают, что результаты открывают новые возможности не только для квантовой гидродинамики, но также и поляритонных устройств комнатной температуры для будущих технологий — например, для производства сверхпроводящих материалов к солнечным панелям и лазерам.

19 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Полномасштабный выпуск новейшего истребителя пятого поколения может начаться позже, чем предполагали американские военные.

Сегодня, 14:14
5 минут
Илья Ведмеденко

«Роскосмос» обнародовал документы о первом многоместном космическом аппарате.

19 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Космическое ведомство США поделилось завораживающим снимком галактики NGC 4380.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.