Los físicos de la Universidad de Lancaster han establecido por qué los objetos que se mueven a través del superfluido helio-3 carecen de un límite de velocidad en una continuación de una investigación anterior de Lancaster.
El helio-3 es un isótopo raro del helio, en el que falta un neutrón. Se vuelve superfluido a temperaturas extremadamente bajas, lo que permite propiedades inusuales como la falta de fricción para los objetos en movimiento.
Se pensaba que la velocidad de los objetos que se movían a través del superfluido helio-3 estaba fundamentalmente limitada a la velocidad crítica de Landau, y que exceder este límite de velocidad destruiría el superfluido. Experimentos previos en Lancaster han descubierto que no es una regla estricta yLos objetos pueden moverse a velocidades mucho mayores sin destruir el frágil estado superfluido.
Ahora, científicos de la Universidad de Lancaster han encontrado la razón de la ausencia del límite de velocidad: partículas exóticas que se adhieren a todas las superficies del superfluido.
El descubrimiento puede guiar aplicaciones en tecnología cuántica, incluso computación cuántica, donde múltiples grupos de investigación ya apuntan a hacer uso de estas partículas inusuales.
Para sacudir las partículas unidas a la vista, los investigadores enfriaron el superfluido helio-3 a una diezmilésima de grado desde el cero absoluto 0.0001K o -273.15 ° C. Luego, movieron un cable a través del superfluido a alta velocidad, y midió cuánta fuerza se necesitaba para mover el cable. Aparte de una fuerza extremadamente pequeña relacionada con el movimiento de las partículas unidas cuando el cable comienza a moverse, la fuerza medida fue cero.
El autor principal, el Dr. Samuli Autti, dijo: "El helio-3 superfluido se siente como el vacío cuando una barra se mueve a través de él, aunque es un líquido relativamente denso. No hay resistencia, ninguna en absoluto. Me parece muy intrigante".
El estudiante de doctorado Ash Jennings agregó: "Al hacer que la varilla cambie su dirección de movimiento, pudimos concluir que la varilla quedará oculta del superfluido por las partículas unidas que la cubren, incluso cuando su velocidad sea muy alta".Las partículas unidas inicialmente necesitan moverse para lograr esto, y eso ejerce una pequeña fuerza sobre la varilla, pero una vez que se hace, la fuerza desaparece por completo ", dijo el Dr. Dmitry Zmeev, quien supervisó el proyecto.
Los investigadores de Lancaster incluyeron a Samuli Autti, Sean Ahlstrom, Richard Haley, Ash Jennings, George Pickett, Malcolm Poole, Roch Schanen, Viktor Tsepelin, Jakub Vonka, Tom Wilcox, Andrew Woods y Dmitry Zmeev. Los resultados se publicaron en Comunicaciones de la naturaleza .
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Lancaster . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :