I fisici della Lancaster University hanno stabilito perché gli oggetti che si muovono attraverso l'elio-3 superfluido non hanno un limite di velocità in una continuazione della precedente ricerca di Lancaster.

L'elio-3 è un raro isotopo dell'elio, in cui manca un neutrone. Diventa superfluido a temperature estremamente basse, consentendo proprietà insolite come la mancanza di attrito per gli oggetti in movimento.

Si pensava che la velocità degli oggetti in movimento attraverso l'elio-3 superfluido fosse fondamentalmente limitata alla velocità critica di Landau, e che il superamento di questo limite di velocità distruggerebbe il superfluido. Esperimenti precedenti a Lancaster hanno scoperto che non è una regola rigida e gli oggetti possono muoversi a velocità molto maggiori senza distruggere il fragile stato superfluido.

Ora gli scienziati della Lancaster University hanno scoperto il motivo dell'assenza del limite di velocità:particelle esotiche che si attaccano a tutte le superfici nel superfluido.

La scoperta potrebbe guidare le applicazioni nella tecnologia quantistica, anche l'informatica quantistica, dove più gruppi di ricerca mirano già a fare uso di queste particelle insolite.

Per scuotere alla vista le particelle legate, i ricercatori hanno raffreddato l'elio-3 superfluido entro un decimillesimo di grado dallo zero assoluto (0,0001 K o -273,15 ° C). Hanno quindi spostato un filo attraverso il superfluido ad alta velocità, e misurò quanta forza era necessaria per spostare il filo. A parte una forza estremamente piccola relativa allo spostamento delle particelle legate intorno quando il filo inizia a muoversi, la forza misurata era zero.

L'autore principale, il dott. Samuli Autti, ha dichiarato:"L'elio-3 superfluido sembra un vuoto per un'asta che si muove attraverso di esso, anche se è un liquido relativamente denso. Non c'è resistenza, proprio nessuno. Lo trovo molto intrigante".

dottorato di ricerca lo studente Ash Jennings ha aggiunto:"Facendo in modo che l'asta cambi la sua direzione di movimento, siamo stati in grado di concludere che l'asta sarà nascosta al superfluido dalle particelle legate che la ricoprono, anche quando la sua velocità è molto alta.""Le particelle legate inizialmente hanno bisogno di muoversi per raggiungere questo obiettivo, e che esercita una piccola forza sull'asta, ma una volta fatto questo, la forza scompare completamente", ha detto il dottor Dmitry Zmeev, che ha curato il progetto.

I ricercatori di Lancaster includevano Samuli Autti, Sean Ahlstrom, Richard Haley, Ash Jennings, George Pickett, Malcom Poole, Roch Schanen, Victor Tsepelin, Jakub Vonka, Tom Wilcox, Andrew Woods e Dmitry Zmeev. I risultati sono pubblicati in Comunicazioni sulla natura .