Ученые получили «жидкий свет» при комнатной температуре — Naked Science
5 минут
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, 21:19
5 минут
Мария Кривоченко

Попав в пасть лягушки, жуки обычно погибают. Хотя земноводные не могут перемолоть их зубами, как это делают млекопитающие, желудочный сок разъедает большинство насекомых. Однако водолюбы смогли выжить и выбраться наружу через кишечник без повреждений.

Вчера, 18:50
5 минут
Мария Кривоченко

Группа археологов обнаружила шкатулку с артефактами на дне озера Титикака. В ней оказались фигурки из раковины моллюска и золота, которые инки считали очень ценными. Ученые полагают, что находка — часть жертвоприношения богам воды или плодородия.

Вчера, 11:44
6 минут
Денис Гордеев

Соседняя планета, скорее всего, была покрыта толстым слоем льда, что в корне противоречит принятым ныне концепциям.

Позавчера, 09:31
5 минут
Сергей Васильев

Микроскоп с высокоскоростной камерой и компьютерное моделирование показали, что сперматозоиды плавают не за счет боковых движений хвоста, а быстро вращаясь всем телом.

2 августа
2 минуты
Илья Ведмеденко

Сегодня, в 20:00 (мск), должен состояться 150-метровый «прыжок» демонстратора технологий космического корабля Starship. Трансляцию вы сможете посмотреть на нашем сайте.

2 августа
34 минуты
Александр Березин

На планете разворачивается новая лунная гонка. Российская космическая отрасль пытается обозначить участие в ней, патентуя многопусковой полет к спутнику Земли. Очевидно, что это лишь суррогат сверхтяжелых ракет, которых мы пока не строим. США, напротив, активно разрабатывают сразу два сверхтяжа – но и там не все гладко. Их лунная программа может испытать сильнейший удар в ближайший год. Скептики считают, что усилия всех участников гонки бесполезны. Мол, пилотируемые полеты к другим небесным телам не нужны, ибо дороги. Автоматы смогут все сделать намного дешевле. На деле лунная программа, как мы покажем ниже, не дороже полетов к МКС. Да и автоматы не дадут нам ничего подобного результатам пилотируемой лунной экспедиции. Попробуем разобраться почему.

6 июля
5 минут
Мария Азарова

Ученые, работающие с крупнейшим в мире радиотелескопом, сообщили об обнаружении эмиссии нейтрального водорода, исходящей от объектов за пределами нашей Галактики.

22 июля
66 минут
Александр Березин

С 2064 года численность людей начнет сокращаться — и этот процесс может быть необратим. Один из авторов соответствующей научной работы прямо указывает: если ничего не изменится, через несколько веков человечество вымрет. Однако есть вещи и похуже вымирания. Куда вероятнее иной сценарий: мир будет заселен теми, кто сможет размножаться в новых культурных условиях. К сожалению, значительная часть современных европейцев, американцев и, возможно, других народов будут вытеснены с первых страниц истории. Вдобавок те, кто победят в этой непростой борьбе, нам, сегодняшнему населению Земли, могут сильно не понравиться. Попробуем разобраться почему.

10 июля
7 минут
Мария Кривоченко

Биологи выяснили, какое воздействие оказывают радиоволны на эмбрионы рыб. Оказалось, они существенно не влияют на уровень смертности, морфологию и реакцию на свет, но немного подавляют сенсомоторные функции. Как это скажется на взрослых особях, еще предстоит выяснить.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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: