Le normali onde sonore - piccole oscillazioni di densità - possono propagarsi attraverso tutti i fluidi, causando la compressione delle molecole nel fluido a intervalli regolari. Ora i fisici hanno teoricamente dimostrato che nei fluidi quantistici unidimensionali non uno, ma due tipi di onde sonore possono propagarsi. Entrambi i tipi di onde si muovono approssimativamente alla stessa velocità, ma sono combinazioni di onde di densità e onde di temperatura.

I fisici, Konstantin Matveev all'Argonne National Laboratory e Anton Andreev all'Università di Washington, Seattle, hanno pubblicato un articolo sulle onde sonore ibride nei liquidi quantistici in un recente numero di Lettere di revisione fisica .

"I liquidi unidimensionali hanno affascinanti proprietà quantistiche che sono state studiate dai fisici per decenni, " Matveev ha detto Phys.org . "Piuttosto sorprendentemente, siamo stati in grado di dimostrare che anche un fenomeno così essenzialmente classico come il suono è molto insolito in questi liquidi. Il nostro lavoro implica che anche le proprietà classiche più semplici di un fluido possono essere fortemente influenzate dalla sua natura quantistica".

Sebbene i fluidi classici generalmente supportino un solo tipo di onda sonora (un'onda di densità), un'eccezione è l'elio liquido. Come un superfluido, l'elio liquido può fluire senza attrito, che gli dà la capacità di fluire sui lati del suo contenitore, tra le altre proprietà insolite. A differenza dei fluidi classici, L'elio superfluido supporta due tipi di onde sonore, un'onda di densità e un'onda di temperatura, che si propagano a velocità diverse.

Come spiegano i fisici, in qualche modo i fluidi quantistici unidimensionali sono simili all'elio superfluido, poiché entrambi i fluidi supportano due tipi di onde sonore. In altre parole, però, sono piuttosto diversi:invece di un'onda sonora un'onda di densità e l'altra onda sonora un'onda di temperatura, le due onde sonore combinano ciascuna le caratteristiche delle onde di densità e di temperatura. Questa natura ibrida delle onde sonore nei liquidi quantistici unidimensionali è diversa dalla natura delle onde sonore in qualsiasi altro fluido, compreso l'elio liquido. Inoltre, gli scienziati hanno dimostrato che le due onde sonore ibride si propagano a velocità quasi uguali, con la differenza di velocità in funzione della temperatura.

Nel futuro, i fisici si aspettano che queste onde sonore ibride possano essere dimostrate sperimentalmente in lunghi fili quantici o trappole atomiche, in cui si sa che esistono liquidi quantistici unidimensionali.

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