Тим физичара у Барселони створио је капљице течности 100 милиона пута тањих од воде које се држе заједно користећи чудне квантне законе.
У раду објављеном 14. децембра у часопису Сциенце, истраживачи су открили да су се те бизарне капљице појавиле у чудном, микроскопском свету ласерске решетке - оптичке структуре која се користи за манипулацију квантним објектима - у лабораторији шпанског Института за грађанске фонотеке, или Институт фотонских наука (ИЦФО). И биле су праве течности: супстанце које одржавају свој волумен без обзира на спољну температуру и формирају капљице у малим количинама. То је за разлику од гасова који се шире како би напунили своје контејнере. Али биле су далеко мање густе од било које течности која постоји у нормалним околностима и одржавале су своје течно стање процесом познатим као квантна флуктуација.
Истраживачи су охладили гас атома калијума охлађен на минус 459,67 степени Фаренхајта (минус 273,15 степени Целзијуса), близу апсолутне нуле. На тој температури атоми су формирали Босе-Ајнштајнов кондензат. То је стање материје у којој се хладни атоми скупе и почињу се физички преклапати. Ови кондензати су занимљиви јер у њиховој интеракцији доминирају квантни закони, а не класичне интеракције које могу објаснити понашање већине великих количина материје.
Када су истраживачи гурнули два од ових кондензата заједно, формирали су капљице, везујући се да испуне дефинисану запремину. Али за разлику од већине течности, које своје облике капљица држе заједно кроз електромагнетске интеракције између молекула, ове капљице су задржале свој облик процесом познатим као "квантна флуктуација".
Квантна флуктуација произлази из Хеисенберговог принципа несигурности, који каже да су честице у основи вјеројатне - не држе један енергетски ниво или мјесто у простору, већ су размазане на више могућих нивоа енергије и локација. Те "размазане" честице делују помало као да скачу по својим могућим локацијама и енергијама, вршећи притисак на своје комшије. Додајте све притиске свих честица које лепршају и видећете да оне теже привлаче једна другу више него што се одбијају. Та привлачност повезује их у капљице.
Те су нове капљице јединствене по томе што је квантна флуктуација доминантан ефекат који их држи у течном стању. Остале „квантне течности“ попут течног хелијума показују тај ефекат, али такође укључују много снажније силе које их много јаче вежу.
Капљице калијум-кондензата, међутим, не доминирају те друге силе и имају врло слабо интерактивне честице, те се стога шире у много шире просторе - чак и ако држе облике капљица. У поређењу са сличним хелијумским капљицама, пишу аутори, ова течност је за два реда веће и разређенија за осам реда. То је велика ствар за експериментаре, пишу истраживачи; Капи калијума би могле испасти много бољи модел квантних течности за будуће експерименте од хелијума.
Квантне капљице ипак имају своје границе. Ако имају премало атома, они се колабирају, испаравајући у околни простор.
