Neįtikėtinas mokslininkų eksperimentas: sukūrė „neigiamos masės“ skystį

Daugelis mokslininkų mano, kad neigiama masė galėtų būti susijusi su vienais iš keisčiausių dalykų, kokius tik aptikome Visatoje, tokiais, kaip juodosios bedugnės, ir neutroninės žvaigždės.

Todėl mokslininkai aktyviai bandė atkurti neigiamą masę laboratorijoje.

Dabar Vašingtono valstijos universiteto tyrėjai sako sėkmingai sukūrę superšaltų atomų skystį, kuris elgiasi taip, lyg turėtų neigiamą masę – ir siūlo jį naudoti kai kurių keistų Visatos tolybėse vykstančių reiškinių tyrimams.

„Pirmą kartą galime kontroliuoti šią neigiamą masę, netrukdomi jokių kitų veiksnių,“ sakė vienas iš tyrėjų, Michaelas Forbesas.

Šį keistą skystį komanda sukūrė, lazeriais atšaldydama rubidžio atomus beveik iki absoliutaus nulio, sukurdami vadinamąjį Boze-Einšteino kondensatą.

Būdamos šios būsenos, dalelės juda neįtikėtinai lėtai ir paklūsta keistiesiems kvantų mechanikos principams, o ne klasikinei fizikai – tai yra, jos pradeda elgtis kaip bangos, ir jų vietos tiksliai apibrėžti neįmanoma.

Dalelės dar ir sinchronizuojasi ir juda vieningai, suformuodamos superskystį – medžiagą, kuri teka, neprarasdama energijos dėl trinties.

Komanda lazeriais ne tik palaikė šio superskysčio žemą temperatūrą, bet ir išlaikė jį dubenėlio formos lauke, kurio skersmuo <100 mikronų.

Kol superskystis buvo laikomas toje erdvėje, jo masė buvo įprasta ir – kiek tai įmanoma, kalbant apie Bozė-Einšteino kondensatą – buvo normali. Bet tada komanda ėmė versti superskystį ištrūkti.

Antru lazerių rinkiniu jie stumdė atomus pirmyn ir atgal, kad pasikeistų jų sukinys, daužė „dubenį“ ir leido rubidžiui pasprukti taip greitai, kad jis ėmė elgtis taip, lyg turėtų neigiamą masę.

„Vos paspaudus, jis greitėja priešinga kryptimi,“ sakė Forbes. „Atrodo, lyg rubidis daužytųsi į neregimą sieną.“

Kol kas tyrėjai teigia, kad neigiamos masės skystis patvirtina tai, ką kitos komandos matė savo tyrimuose, tačiau dar labai anksti ką nors tvirtinti.

Dar pamatysime, ar šis sprunkančio superskysčio eksperimentas pakankamai patikimas ir tikslus, kad juo būtų galima patikrinti kai kurias itin keistas prielaidas apie neigiamą masę, ir prieš pernelyg įsijaudinant, kitos komandos turi nepriklausomai pakartoti rezultatus.

Bet tyrimai jau publikuojami – rezenzuojamame Physical Review Letters, o čia pateikiami bet kam, kas tik nori išbandyti. Taigi, tikėkimės, eksperimento pakartojimo ilgai laukti neteks.

Fiona Macdonald
sciencealert.com