Новостная лента

Физики создали «отрицательную массу»

18.04.2016

Физики из Вашингтонского университета создали жидкость с отрицательной массой. Именно так: если вы ее штовхнете, она ускорится не в том направлении, в котором вы ее толкнули, а в противоположном. По словам соавтора исследования Майкла Форбса, эксперимент может быть использован для исследования еще загадочных феноменов в астрофизике и космологии.

 

Как будто электрический заряд, что может быть со знаком «+» или «–», материя гипотетически может иметь отрицательную массу. Впрочем, для нашего повседневного опыта отрицательная масса является чем контрінтуїтивним. Согласно Второму закону механики Ньютона, ускорение, которое получает тело под действием приложенной к нему силы, прямо пропорционален вектору этой силы и обратно пропорциональное его массе (F=ma). Другими словами, если вы его штовхнете, оно ускорится в том направлении, в котором вы его толкнули. «С отрицательной массой, если вы штовхнете его от себя, оно ускорится не от вас, а до вас», – объясняет Форбс.

 

Чтобы создать отрицательную массу, ученые охладили атомы рубидия до температуры, которая лишь чуть выше абсолютного нуля, и создали конденсат Бозе-Эйнштейна, в котором частицы движутся чрезвычайно медленно и ведут себя, как волны. Они также синхронизируются и двигаются в унисон, став надплинною жидкостью, которая течет без потерь энергии.

 

Чтобы создать конденсат Бозе-Эйнштейна, исследователи во главе с профессором физики и астрономии Питером Энгельсом замедлили атомы рубидия с помощью лазеров. Они к тому же создали такие условия, в которых самые быстрые и самые энергетические частицы покинули образец, что охладило его еще больше.

 

С помощью лазеров ученые удерживали атомы в ловушке размером несколько сотен микрон. В этот момент надплинний рубидий имел обычную массу. Когда их убрали, его атомы ринулись наружу. В этот момент ученые активировали второй набор лазеров, которые запутали их импульсы. Как следствие, вроде начал вести себя так, как будто он имеет отрицательную массу. «Приложенная к нему сила ускоряла его в направлении, противоположном направлению ее вектора. – рассказывает Майкл Форбс. – Внешне это выглядело так, будто рубидий наталкивается на невидимую стену».

 

Методика, которую применили в этом эксперименте, избегает нескольких важных дефектов, которые присутствовали в предыдущих попытках получить отрицательную массу. В частности, ученые достигли гораздо более полного контроля за исследуемым образцом.

 

Исследование важно тем, что оно создает модельное среду, которое может быть применено для изучения таких явлений, как нейтронные звезды, черные дыры или темная энергия, о которых невозможно поставить эксперимент.

 

Physicists create ‘negative mass’

ScienceDaily, 17/04/2017

Отреферировал Евгений Ланюк

You Might Also Like

Loading...

Нет комментариев

Комментировать

Яндекс.Метрика