Британские физики совершили прорыв в квантовой физике. Они запустили квантовый вихрь в сверхтекучем гелии, что позволило смоделировать поведение черных дыр.
Физики из Ноттингемского университета, Королевского колледжа Лондона и Университета Ньюкасла смогли, по сути, создать «черную дыру в банке», которая помогает изучать процессы, происходящие в сфере искривленного пространства-времени около реальной черной дыры.
Для эксперимента была собрана специальная установка, в которой гелий охлаждается до минимально возможной температуры (-271 °C) и приобретает особые свойства. Гелий в состоянии жидкости с нулевой вязкостью течет без трения по любой поверхности и может протекать через очень мелкие поры, подчиняясь только своей собственной инерции.
В отличие от обычных жидкостей, сверхтекучий гелий при вращении центрифуги не вращается сам, а вместо этого в нем образуются квантовые завихрения.
«Нам удалось удержать десятки тысяч квантовых вихрей в компактном объекте, напоминающем торнадо, и добиться вихревого потока, сила которого рекордна для квантовых жидкостей», - говорит ведущий автор исследования, доктор Патрик Сванкара, слова которого приводятся на сайте Ноттингемского университета.
На поверхности сверхтекучего гелия при этом образуются мельчайшие волны, которые, как показали наблюдения, имитируют гравитационные условия вблизи вращающихся черных дыр.
«Использование сверхтекучего гелия позволило нам изучить эти крошечные волны более детально, чем в предыдущих экспериментах с водой. Благодаря чрезвычайно малой вязкости гелия мы смогли тщательно исследовать их взаимодействие и сравнить полученные результаты с нашими теоретическими прогнозами», - отметил Сванкара.
Наблюдения за крошечными волнами на жидком гелии позволит ученым приблизиться к разгадке тайн пространства и времени.
