Jest w fizyce taki piękny mit. Jeśli schłodzisz materię wystarczająco mocno, to dostajesz przepływ idealny. Bez oporu, bez strat, bez tego całego codziennego elementu, który zjada energię po drodze. Nadciekłość i nadprzewodnictwo karmią tę wyobraźnię jak mało co, bo naprawdę potrafią zachowywać się w sposób, który dla intuicji brzmi jak oszustwo.
-
Superpłyny, choć uważane za bez tarcia w zerze absolutnym, wykazują subtelne tarcie (tzw. tarcie wzajemne) w temperaturach powyżej zera, spowodowane interakcją wirów kwantowych z cieplnymi wzbudzeniami (częścią normalną płynu).
-
Naukowcy, w tym z Politechniki Warszawskiej, po raz pierwszy bezpośrednio zmierzyli i policzyli to tarcie w ultrazimnym gazie litu-6, uwięzionym w niemal dwuwymiarowej pułapce.
-
Eksperyment polegał na obserwacji, jak swobodny wir kwantowy, zamiast krążyć po idealnym okręgu, tworzy spiralę, co pozwoliło wyznaczyć współczynniki tarcia na podstawie utraty energii i zmiany kierunku ruchu.
-
Odkryto dwa współczynniki tarcia: wzdłużny (rozpraszający energię) i poprzeczny (odchylający ruch), przy czym ten drugi pozostał wyraźnie niezerowy w całym badanym zakresie temperatur, co jest istotną różnicą w porównaniu do innych superpłynów.
-
Tarcie to jest związane z kwazicząstkami uwięzionymi w rdzeniu wiru kwantowego, a wyniki eksperymentalne zostały potwierdzone przez symulacje numeryczne i model analityczny, co świadczy o solidności odkrycia.
#qualitycontent #nauka #polska #fizyka
