Холодні атоми одного з металів можуть створювати нові стани матерії: що з'ясували фізики

Фізики охолодили атоми м'якого сріблястого металу індій до настільки низької температури, що частинки почали демонструвати дивну квантову поведінку. Науковці вважають, що надзвичайно холодні атоми індію можуть створювати несподівані нові стани матерії та демонструвати дивовижні квантові властивості. Дослідження опубліковано на сервері препринтів arXiv, пише New Scientist.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Коли атоми охолоджують до температури близької до абсолютного нуля (мінус 273,15 градусів Цельсія), то вони демонструють поведінку, що зазвичай відбувається тільки в квантовому масштабі. Наприклад, у такому разі може утворитися рідина, що тече без в'язкості.

Протягом останніх трьох десятиліть фізики використовували надзвичайно охолоджені атоми для вивчення і створення нових станів матерії, які мають дивну поведінку, пов'язану з квантовими ефектами.

Під час таких експериментів фізики використовували лише невелику кількість хімічних елементів, які здебільшого розташовані в перших двох стовпчиках у лівій частині періодичної таблиці хімічних елементів. Метал індій знаходиться з правого боку і має зовсім інші властивості. Це означає, що дуже холодні атоми індію можуть створювати зовсім інші форми матерії, кажуть автори дослідження.

Учені охолодили атоми індію до майже абсолютного нуля вперше, адже раніше фізики не робили цього через дуже складний процес, пов'язаний із цим охолодженням. Атоми індію мають складні властивості, а тому їх важко довести до потрібного для експериментів стану. Зазвичай для процесу охолодження атомів до абсолютного нуля використовують лазери та магнітні поля, але авторам дослідження довелося провести багато експериментів, щоб з'ясувати, який лазер і яке магнітне поле потрібно для охолодження атомів індію.

Після того, як фізикам вдалося охолодити атоми індію до майже абсолютного нуля, вони змогли точно контролювати їхній квантовий стан і вибудувати їх в акуратний масив за допомогою лазерів. За словами вчених, цей експеримент наближає до розуміння того, які нові стани матерії можуть створювати дуже холодні атоми індію.

Фізики вважають, що це буде якась ультрахолодна індієва матерія, але поки складно сказати, які вона матиме властивості. Можливо, фізикам вдасться виявити кілька нових станів матерії і все це вони планують зробити протягом поточного року.

Як уже писав Фокус, астрономів чекав сюрприз під час вивчення величезної чорної діри, адже вони знайшли щось дивне. Вчені побачили, як надмасивна чорна діра, яка поглинає навколишню матерію, двічі спалахнула під час дуже рідкісної події.

Також Фокус писав про те, що фізики вважають, що у Всесвіті існує не три, а більше вимірів. Перевірити цю теорію допоможе незвичайний детектор невловимих частинок.