Любящая сидеть дома супержидкость

Супержидкости неуязвимы для многих сил, ограничивающих обычные жидкости. Поскольку у них нет внутреннего сопротивления потоку, ультрахолодный гелий 4 или гелий 3 квитанции через микроскопические отверстия, потоки легко в гору, и презирает усилия содержать для исследования. Теперь впервые исследователи сделали и сфотографировали супержидкое снижение, решительно сидящее не двигаясь — даже когда его высота наклонена. Исследование, появляющееся в завтрашней проблеме Науки, имеет физиков, царапающих их головы.

Привлекательные силы между молекулами гелия так слабы, что молекулы предпочли бы придерживаться примерно любой поверхности, чем каждому вместе. И когда молекулы гелия охлаждены к нескольким градусам выше абсолютного нуля, они становятся тем, что известно как конденсат Боз-Эйнштейна, и все атомы попадают в то же квантовое состояние — существенно понижение возможностей, что жидкость замедлит трение на поверхности. Поместите каплю супержидкости на большинстве поверхностей, и она распространяется в тонкий слой, вместо того, чтобы украсить бисером как вода на стекле. Но теоретики предсказали, что одна поверхность могла бы иметь выстрел в завоевание капли супержидкости: лист цезия.

Большая орбита свободно связанного внешнего электрона цезиевых атомов отразила бы отрицательный заряд атома гелия — преодоление сил Ван-дер-Ваальса, обычно помогающих распространить супержидкий гелий по поверхности.После месяцев игры Питер Тэборек и два коллеги в Калифорнийском университете, Ирвин, доказали право теоретиков. Они внесли капли гелия 4 на цезиевом субстрате, сохраненном в 1.16 kelvin.

Как ожидалось, супержидкие сформированные снижения. К тому же, снижения казались придерживавшимися поверхность. Исследователи встряхнули прибор, пока волны, сформированные в снижении, даже не наклонили его, 10 градусов, но «снижение держится своими ногтями на ногах», говорит Тэборек. Это взяло наклон листа под большими углами или добавлением дополнительной жидкости для уговоров снижения вниз наклонная поверхность.

Милтон Коул из Университета штата Пенсильвания в университете Парк думает, что крошечные разновидности в кристаллической структуре цезия могли так или иначе обеспечить точку опоры для супержидкости. Коул думает, что цезиевый лист может обеспечить новые способы изучить трение, поскольку это удаляет много сложностей экспериментов трения с теплыми жидкостями. «Это могло открыть совершенно новую область исследования», говорит он.


2 комментария

Добавить комментарий