Superkietojo kūno egzistavimas

Primary tabs

Superkietieji kūnai ir supertakieji skysčiai yra vieni įdomiausių kvantinės mechanikos efektų. Supertakieji skysčiai gali tekėti be jokio klampumo ir nejausti pasipriešinimo į besiliečiančios talpos sieneles, nes jų atomai kondensuojasi į stipriai koherentinę medžiagos būseną. Superkietieji kūnai taip pat pasižymi koherentiniu efektu, bet koherentiškumas atsiranda tarp kristalo gardelės vakansijų, o ne tarp kietojo kūno atomų.

Eksperimente stebėtas kietos būsenos helio-4 strypo, kai medžiaga buvo atšaldyta iki labai mažų temperatūrų, sukimosi inercijos sumažėjimas rodo superkietojo kūno būsenos susidarymą. Fizikai šį sumažėjimą interpretavo kaip dalies helio perėjimą į superkietąjį kūną. Tačiau yra nuomonė, kad inercijos sumažėjimas atsirado pasikeitus helio klampumui ir tamprumui, o ne dėl superkietojo kūno susiformavimo.

Grupė mokslininkų iš Japonijos ir Korėjos paneigė alternatyvų aiškinimą vienu metu matuodami helio kameros šlyties momentą (klampumo ir tamprumo matą) bei sukimosi inerciją, kai temperatūra pasikeitė nuo vieno kelvino iki penkiolikos tūkstantųjų kelvino dalies. Kamera buvo pradžioje periodiškai, o paskui pastoviai sukama pagal ir prieš laikrodžio rodyklę. Pastovus sukimasis veikė helio inercinę masę, bet neveikė šlyties momento, todėl šie dydžiai galėjo būti stebimi nepriklausomai.

Inercijos pokytis pastoviai sukantis aiškiai priklausė nuo sukimosi greičio, šlyties momentas neturėjo šios priklausomybės. Be to, sukimosi metu energijos sklaida didėjo prie didesnių greičių. Visi šie efektai prieštarauja tam atvejui, jeigu inercijos mažėjimas būtų susijęs su klampumo bei tamprumo pokyčiais. Įdomiausia, kad periodinis bei pastovus sukimasis skirtingai veikė patį sukimąsi. Gauti rezultatai patvirtina idėją, kad sukimosi inercijos mažėjimas atsiranda prie mažų temperatūrų dėl superkietojo kūno susiformavimo.

Facebook komentarai: