Хибридни механични вълни в квантов флуид

На фундаментално ниво всичко се свежда до различните трептения и тяхната (тайна) интерференция …

Обикновените механични (звукови или още акустични) вълни – малките колебания на плътността на средата – могат да се разпространяват през всички флуиди, като карат молекулите да се компресират на равни интервали. Сега физиците теоретично показват, че в едномерни квантови флуиди могат да се разпространяват не един, а два вида механични вълни. И двата вида вълни се придвижват при приблизително същата скорост, но представляват комбинация от акустични и температурни колебания.

Физиците, Константин Матвеев от Националната лаборатория в Чикаго и Антон Андреев от Вашингтонския университет, Сиатъл, са публикували своите рецензии за хибридните механични вълни в квантовите течности в научен журнал.

„Едномерните течности имат удивителни квантови свойства, които физиците изследват от десетилетия,“ обяснява Матвеев. „Доста изненадващо, ние успяхме да покажем, че дори и такъв класически феномен като звука също е много странен в тези квантови флуиди. Нашата работа предполага, че дори най-простите класически свойства и взаимодействия могат да бъдат силно засегнати от квантова природа на материята.“

Въпреки че класическите течности обикновено провеждат само един тип механична вълна, течният хелий прави изключение. Като суперфлуид, течният хелий може да тече без триене, което му дава някои необичайни свойства. За разлика от класическите флуиди, суперфлуидният хелий поддържа два вида механични вълни – звукови и термични, които се разпространяват при различни скорости.

Както физиците обясняват, в някои отношения едномерните квантови флуиди си приличат със суперфлуидния хелий, тъй като и двете течности поддържат два вида механични вълни. Но в този случай, вместо двата вида вълни да се подчиняват на физиката на своето естество, те съчетават характеристиките както на акустична, така и на термична вълна. Тази хибридна природа на механичните вълни в едномерните квантови флуиди се различава от начина, по който се разпространяват механичните вълни във всяка друга течност, включително и течен хелий. В допълнение, учените показаха, че двете механични вълни се разпространяват при почти еднакви скорости, като разликата в скоростта зависи от температурата.

В бъдеще физиците очакват тези хибридни механични вълни да бъдат експериментално демонстрирани в дълги квантови проводници, които ще се възползват от свойствата на едноизмерните квантови флуиди.

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *