Открыто новое состояние вещества [ Редагувати ]

Два физика из университета Пенсильвании сообщили об обнаружении нового состояния материи: сверхтвердой формы гелия-4 с необычными свойствами - этот гелий течет без трения, как идеальная жидкость. "Мы обнаружили, что твердый гелий-4 ведет себя как сверхжидкость, когда он охлажден до такой температуры, что его поведение определяется законами квантовой механики", - сообщил Мозес Чань.

Чань и его коллега Эун-Сьонг Ким сделали это открытие с помощью аппарата, позволяющего сжимать газообразный гелий-4, который находился в стеклянном диске с большим количеством миниатюрных пор, охлаждая его почти до абсолютного нуля. Пористое стекло находилось внутри герметичной капсулы, а гелий превращался в твердое вещество, когда давление внутри капсулы достигало 40 атмосфер. Ученые увеличили давление до 62 атмосфер. Они вращали экспериментальную капсулу, следя за скоростью колебания капсулы, одновременно охлаждая ее.

Нечто необычное произошло, когда температура упала до одной десятой градуса выше абсолютного нуля. Скорость колебаний неожиданно увеличилась, как будто куда-то пропала часть гелия. Поскольку при нагревании скорость колебаний вернулась к прежней, ученые пришли к выводу, что твердый гелий-4 приобрел свойства сверхжидкости. Исследователи полагают, что частицы гелия-4 перестали быть связанными со стенками микропор, то есть стали сверхтвердым веществом.

В сверхтвердом гелии-4 идентичные атомы движутся без трения, быстро меняясь местами - но поскольку все частицы находятся в идентичном квантовом состоянии, вещество остается твердым, несмотря на то, что частицы постоянно движутся.