💧 Сверхтекучесть: квантовый феномен, изменивший науку

🔼 Сверхтекучесть выглядит как сцена из фантастического фильма: жидкость поднимается по стенкам сосуда и вытекает вопреки силе тяжести. В 1938 году советский физик Пётр Капица открыл это явление, а спустя 40 лет получил за него Нобелевскую премию.
❓ Что это?
Сверхтекучесть — состояние жидкого гелия при температуре около -271°C. В этом состоянии вещество полностью перестаёт испытывать внутреннее трение. Самое зрелищное проявление — «ползучая плёнка»: гелий образует на стенках сосуда тонкую плёнку, которая ползёт вверх, переливается через край и капает со дна, пока уровни жидкости внутри и снаружи не сравняются. Это один из немногих квантовых эффектов, видимых невооружённым глазом.
🔍 Как было сделано открытие?
Пётр Капица создал установку из двух отполированных дисков с микроскопическим зазором. Охладив гелий до низких температур, он обнаружил: трение в зазоре практически исчезло. Главная сложность заключалась в достижении и поддержании температур близ абсолютного нуля, а также в изготовлении сверхточного оборудования. Малейшие дефекты могли исказить результаты эксперимента.
🎮 Где применяется сверхтекучесть?
Открытие Капицы и теория Льва Ландау легли в основу физики квантовых жидкостей и нашли применение в передовых технологиях. Сверхтекучий гелий служит идеальным хладагентом для сверхпроводящих магнитов в Большом адронном коллайдере.
В медицине сверхтекучий гелий охлаждает магниты в аппаратах МРТ.
🔖 Открытие сверхтекучести стало примером того, как тщательная экспериментальная работа способна выявить фундаментальные квантовые явления, невидимые в обычных условиях. Сегодня учёные расширяют границы понимания сверхтекучести, исследуя её проявления в нейтронных звёздах; на стыке квантовой физики и нанотехнологий ведутся работы по созданию «сверхтекучих» фотонных систем, что открывает путь к революционным решениям в оптической связи и квантовых вычислениях.
#ЗагадкиНауки #ВекторПобеды