Британские учёные закрутили вихрь из квантов в жидком гелии
Физики устроили "квантовый торнадо" в сверхтекучем гелии, чтобы понять, как чёрные дыры закручивают пространство-время. О впечатляющем эксперименте рассказал в четверг ScienceAlert со ссылкой на исследование в Nature.
Всё, что мы знаем о чёрных дырах, носит сугубо теоретический характер. Практическое изучение этих загадочных объектов возможно только на искусственно созданных аналогах с приближёнными к реальным физическими условиями.
Один из них — квантовый вихрь в сверхтекучей жидкости. Её можно получить, охладив гелий до долей градуса выше абсолютного нуля. При такой экстремально низкой температуре бозоны движутся столь медленно, что атомы гелия ведут себя, будто слившись в один суператом.
"Сверхтекучий гелий содержит крошечные объекты, называемые квантовыми вихрями, которые имеют тенденцию распространяться друг от друга. В нашей установке нам удалось удержать десятки тысяч этих квантов в компактном объекте, напоминающем небольшой торнадо, добившись вихревого потока с рекордной силой в области квантовых жидкостей", — рассказывает Патрик Шванчара, физик из Ноттингемского университета в Великобритании, руководивший исследованием.
Изучая этот торнадо, исследователи наблюдали сходство между вихревым потоком и влиянием вращающейся черной дыры на искривление пространства-времени вокруг неё. В частности, зафиксированы стоячие волны, похожие на связанные состояния чёрной дыры и возбуждения, возникающие в момент её образования.
"Использование сверхтекучего гелия помогло нам изучить крошечные поверхностные волны более детально и точно, чем в наших предыдущих экспериментах с водой", — радуются учёные.
Благодаря сверхтекучему гелию наука вышла на новый уровень в понимании поведения квантовых полей в искривлённом пространстве-времени вокруг реальных чёрных дыр.