Возможно, физики нашли новый ключ к разгадке тайн физики — квантовую турбулентность. Эта малоизученная сила может пролить свет на некоторые области физики, которые ученые только начинают постигать.
Что такое квантовая турбулентность
Квантовая турбулентность — это хаотическое движение жидкостей при температурах, близких к нулю, которое происходит с очень высокой скоростью. Такое движение жидкости, или регулярная турбулентность, наблюдалось на протяжении веков. Леонардо да Винчи даже наблюдал ее, когда смотрел, как вода падает в пруд.
Однако турбулентность возникает не только в воде. Она существует во всем мире и во Вселенной. От турбулентности зависит эффективность реактивных двигателей, а также формирование галактических магнитных полей. Тем не менее многие механизмы турбулентности до сих пор ускользают от внимания ученых.
Поэтому исследователи решили подробнее изучить турбулентность. В частности, они сосредоточились на квантовой турбулентности, которая возникает в квантовых жидкостях. Квантовые жидкости не только сохраняют жизнеспособность при почти нулевых температурах, но и могут свободно течь, поскольку не обладают вязкостью. Их вращение ограничено вихревыми линиями, что резко контрастирует с обычными жидкостями, в которых вращение может варьироваться по размеру, форме и интенсивности. Результаты исследования были опубликованы в специальном выпуске журнала Proceedings of the National Academy of Sciences.
«Наша цель — связать воедино статьи этого специального выпуска и представить перспективы дальнейшего развития темы, которая затрагивает аспекты гидромеханики, атомной физики, физики конденсированного состояния и физики низких температур, — пишут авторы в пресс-релизе. — Дальнейшие экспериментальные исследования квантовой турбулентности, изучение физических условий, неизвестных природе, при температурах на много порядков ниже, могут открыть явления, которые пока не изучены физикой».