Гипотеза о сверхтекучем состоянии водорода получила экспериментальное подтверждение вопреки законам физики.

Водородный прорыв в квантовой физике

Водородный прорыв в квантовой физике

Полвековая догадка подтвердилась. Водород способен становиться сверхтекучим. Это открытие меняет наше понимание материи в экстремальных условиях, и это настоящий «водородный прорыв» в квантовой физике.

Читайте также: Кэти Перри отправится в космос в женском экипаже Blue Origin

В 1972 году Виталий Гинзбург предположил: водород должен терять внутреннее трение при околонулевых температурах. Такое состояние называют сверхтекучим: жидкости в нем текут вверх и просачиваются через мельчайшие поры.

Загвоздка крылась в простом факте. Водород кристаллизуется при 13,8 Кельвинов. Это намного выше температуры сверхтекучести. Он превращается в лед раньше, чем успевает потерять внутреннее трение.

Нанорешение

Исследователи из Университета Британской Колумбии в Канаде нашли обходной путь. В наномире действуют иные законы. Кластеры из нескольких молекул могут проявлять уникальные свойства.

Команда Хацуки Отани создала многослойную структуру. Внутри капель сверххолодного гелия они поместили группы из 5–20 молекул водорода. В центр внедрили молекулу метана.

Метан стал идеальным датчиком. После лазерного импульса он начинает вращаться. Скорость вращения зависит от окружения. В сверхтекучем водороде метан крутится так, будто парит в пустоте.

Ученые охладили конструкцию до 0,4 Кельвина. С помощью спектроскопии они замерили скорость вращения метана. Результат оказался однозначным — молекулы водорода стали сверхтекучими. Феномен проявлялся в кластерах из 15–20 молекул. Это подтвердило гипотезу Гинзбурга. В микромасштабе водород способен достичь сверхтекучести.

Почему это важно для нас

Температура 0,4 Кельвина — это минус 272,75 по Цельсию. Такой холод не встречается даже в космосе. Однако данное открытие может изменить нашу жизнь.

Квантовые вычисления. Сверхтекучие состояния могут стать основой новых кубитов. Это ускорит создание квантовых компьютеров для разработки лекарств и материалов.

Энергетика будущего. Понимание экзотических состояний водорода продвигает нас к термоядерному синтезу — чистому и почти безграничному источнику энергии.

Хранение данных. Квантовые состояния материи позволят хранить невероятные объемы информации в крошечных устройствах.

Это открытие — еще одно доказательство силы человеческого разума. Идея, выдвинутая советским физиком, нашла подтверждение в канадской лаборатории спустя полвека.

Читайте также:

Подпишитесь на наш Telegram
Получайте по 1 сообщению с главными новостями за день
1 марта 2025 в 08:39
Теги: , , ,
Заглавное фото: Christophe Gateau/dpa/Archivbild

Читайте также:

Обсуждение

Подписаться
Уведомить о
guest
0 комментариев
Старые
Новые Популярные
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии