Учени потвърдиха съществуването на ново състояние на материята - свръхтвърдо
Научен екип съумя за първи път да следи съществена характерност на свръхтвърда материя и получи директно доказателство за съществуването на това рисково нейно положение, което съчетава неотстъпчивост и флуидност, оповестиха Агенция Франс Прес и Българска телеграфна агенция.
В всекидневието познаваме материята в четири агрегатни положения - твърдо, течно, газообразно и плазма. Учените обаче от дълго време се интересуват от така наречен " екзотични " положения на материята, които се образуват при температура, близка до безспорната нула (минус 273,15 градуса по Целзий) и доста висока сила или рискова гравитация и компактност, като в черните дупки.
При тези условия материята има физични свойства или държание, които са доста разнообразни от тези, следени в стандартните положения. Нормалните флуиди (течности и газове) имат по-голямо или по-малко противодействие при придвижване, известно като вискозитет - да вземем за пример маслото е по-вискозно от водата.
От друга страна, свръхфлуидите нямат вискозитет - те текат без загуба на сила, което им разрешава да циркулират безпределно дълго в резервоар, без да се забавят.
Преди повече от 50 години физиците предсказват съществуването на свръхтвърдо положение. При него материята има по едно и също време свойствата на класическо твърдо тяло с кристална конструкция и на свръхфлуид, в която част от атомите текат без вискозитет през мрежата на твърдото тяло.
Кристалната конструкция на свръхтвърда материя към този момент е заснемана, само че до момента свръхфлуидността ѝ е била извеждана единствено въз основата на разнообразни наблюдения.
" Това, което към момента липсваше в нашата работа, беше директно наблюдаване на едно от присъщите и фундаментални свойства на свръхфлуидността - поток без въртене ", изяснява Франческа Ферлаино, която управлява проучването, оповестено в сп. " Нейчър ".
" Представете си, че имате чаша кафе и го разбъркате малко с лъжичка. Ще видите по какъв начин кафето се върти към центъра - типичен образец за ураган в елементарен флуид ", изяснява физикът от Университета в Инсбрук (Австрия) пред Агенция Франс Прес.
Ако сменяем кафето със свръхфлуид, той не се разбърква с лъжицата, а остава изцяло имобилен, като че ли нищо не го смущава.
" Ако обаче разбъркаме по-бързо, вместо да се образува огромен ураган в центъра, стартират да се появяват поредност от дребни вихри. Те са като дребни дупчици във флуида, всяка от които се върти с избрана скорост и които се провеждат в красиви, верни модели на повърхността на свръхфлуида, съвсем като дупки в парче пясъчник ", продължава Ферлаино.
Нейният екип съумява да сътвори и следи такива вихри в лаборатория, което е изключително мъчно достижение.
През 2021 година същият екип съумя да сътвори трайна свръхтвърда материя посредством изстудяване на избрани атоми и молекули до доста ниски температури. След това експертите е трябвало да намерят метод да раздвижат свръхтвърдата материя, без да разрушат нежното й положение. Изследователите употребяват магнитни полета, с цел да я завъртят деликатно. В резултат на това се образуват количествено избрани вихри.
