Sciencemag.cz
Doporučujeme
Helium-3 je méně běžný izotop helia, hned s několika zajímavými vlastnostmi. Spolu s běžným („lehkým“) vodíkem jde o jediné stabilní jádro obsahující více protonů než neutronů. Podobně jako He-4 může být za nízkých teplot i He-3 supratekuté (aby spiny vyšly tak, že se částice bude moci chovat jako boson, musí být He-3 v podobě dvojic atomů, něčeho na způsob Cooperových párů umožňujících supravodivost elektronů).
Až dosud se předpokládalo, že pro rychlost předmětů v supratekutém heliu platí tzv. Landauova hranice. Podle této teorie existuje kritická Landauova rychlost, a pokud by ji pohybující se předmět překročil, superatekutý stav kapaliny by byl zničen. Pokusy na Lancaster University ale tuto představu mají vyvracet: žádný limit (prakticky; nemyslí se tím určitě relativistické rychlostí apod.) neexistuje.
Proč tomu tak je? Autoři výzkumu postulují existenci zvláštních částic (kvazičástic), které vznikají na předmětech pohybujících se supratekutou kapalinou. Za teploty desetitisíciny stupně nad absolutní nulou nevyžadoval pohyb drátu heliem-3 prakticky žádnou energii/sílu. Pouze přímo kolem drátu docházelo k zanedbatelnému pohybu částic (poznámka: míněno tření?). I když má helium-3 relativně vysokou hustotu, pro pohybující se tyč fungovalo médium jako vakuum. Při změně pohybu tyče bylo třeba překonat velmi malou sílu, ale pouze na začátku, pak odpor prostředí opět zmizel.
Interpretace výsledku zní, že tyč se poryla nějakými speciálními (kvazi)částicemi, které ji před kapalinou skrývaly – a naopak chránily supratekutý stav helia. Příslušné exotické částice by mohly najít uplatnění v řadě kvantových technologií.
Nature Communications (2020). DOI: 10.1038/s41467-020-18499-1
Zdroj: Lancaster University / Phys.org
