Ученые получили «жидкий свет» при комнатной температуре — Naked Science
Редакция

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
©Wikipedia

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

Вчера, 21:44
Василий Парфенов

Винтокрылый дрон Ingenuity продолжает демонстрировать свою исключительную пользу в качестве инструмента для изучения Марса. Он совершил уже десятый полет, преодолев в сумме 1838 метров, а также разогнался до рекордной скорости и поднялся на впечатляющую высоту.

2 часа назад
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

Вчера, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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: