Команде физиков удалось подтвердить гипотезу о существовании особых квантовых частиц, заморозив до абсолютного нуля каплю из 200 000 атомов рубидия.
Василий Макаров
Модель квантовых частицы в капле переохлажденного газа: скирмионы

Физики-теоретики часто опережают свое время, описывая особенности поведения квантовых частиц. Команды ученых из США и Финляндии объединились для создания воплощения квазичастицы, называемой скирмионом. Эту математическую модель впервые предложил физик и математик Тони Скрайм еще в 1962 году. Она, по задумке, отражает реальное (а не схематичное, к которому мы привыкли) поведение протонов и нейтронов. Сам скирмион не является фундаментальной частицей, подобно кварку или мюону. Физик Дэвид Холл из Амхерст-колледжа в штате Массачусетс поясняет, что это скорее локализованное возбуждение в пространстве, возникающее в поле спинов. Как результат — своего рода замкнутый на самом себе узел, напоминающий петлю Мёбиуса, который нельзя разорвать кроме как приложением огромной силы.

Благодаря точечному контролю ЭМ-катушек, окружающих стеклянную вакуумную камеру, заполненную сверхтекучим рубидием, ученым удалось впервые создать трехмерные скирмионы. На затемненных фотографиях изображена капелька, состоящая из 200 000 переохлажденных атомов рубидия — их температура лишь на 10 миллиардных долей градуса выше абсолютного нуля. Эти атомы продемонстрировали именно те спины, удерживаемые магнитным полем в форме петли, которые предсказывал Скрайм еще полвека назад. Как ни странно, это открытие, опубликованное в Science Advances, может дать физикам представление о шаровой молнии — редком явлении, которое якобы может образовывать заряженные сферы энергии, проходящие сквозь стены и внезапно разряжающиеся с высвобождением большого количества энергии. Согласно одной из теорий, шаровые молнии, подобно скирмионам, могут на самом деле удерживаться вместе электромагнитными полями, которые образуют на удивление стабильные структуры.

Понравилась статья?
Подпишись на новости и будь в курсе самых интересных и полезных новостей.