Fizicienii de la Universitatea din Washington au creat un lichid cu masa negativă. Împingeți-l și, spre deosebire de toate obiectele fizice din lume despre care știm, nu accelerează în direcția împingerii. Ea accelerează în reversul. Acest fenomen este rareori creat în laborator și poate fi folosit pentru a explora unele dintre conceptele mai complexe despre cosmos, spune Michael Forbes, profesor asociat, fizician și astronom la Universitatea din Washington. Studiul a apărut în Physical Review Letters.

Ipotetic, materia poate avea masă negativă în același sens ca incarcare electrica poate fi atât negativ, cât și pozitiv. Oamenii se gândesc rar la asta, iar lumea noastră de zi cu zi arată doar aspectele pozitive ale celei de-a doua legi a mișcării a lui Isaac Newton, conform căreia forța care acționează asupra unui corp este egală cu produsul dintre masa corpului și accelerația dată de această forță. , sau F = ma.

Cu alte cuvinte, dacă împingi un obiect, acesta va accelera în direcția împingerii tale. Masa o va accelera în direcția forței.

„Suntem obișnuiți cu această stare de lucruri”, spune Forbes, anticipând o surpriză. „Cu masă negativă, dacă împingi ceva, acesta va accelera spre tine”.

Condiții pentru masa negativă

Împreună cu colegii, a creat condițiile pentru masa negativă prin răcirea atomilor de rubidiu la o stare de aproape zero absolutși creând astfel un condensat Bose-Einstein. În această stare, prezisă de Shatyendranath Bose și Albert Einstein, particulele se mișcă foarte lent și, urmând principiile mecanica cuantică se comportă ca valurile. De asemenea, se sincronizează și se mișcă la unison ca un superfluid care curge fără pierderi de energie.

Conduși de Peter Engels, profesor de fizică și astronomie la Universitatea din Washington, oamenii de știință de la etajul șase al Webster Hall au creat aceste condiții folosind lasere pentru a încetini particulele, făcându-le mai reci și permițând particulelor fierbinți, cu energie ridicată să scape ca aburul. , racind materialul si mai mult.

Laserele au capturat atomii ca și cum s-ar afla într-un vas mai mic de o sută de microni. În această etapă, rubidiul superfluid avea masa obișnuită. Ruptura vasului a permis rubidiului să scape, extinzându-se pe măsură ce rubidiul din centru era forțat spre exterior.

Pentru a crea masa negativă, oamenii de știință au folosit un al doilea set de lasere care împingeau atomii înainte și înapoi, schimbându-le spinul. Acum, când rubidiul se epuizează suficient de repede, se comportă ca și cum ar avea o masă negativă. „Apăsați-l și va accelera în direcție inversă Forbes spune. „Este ca și cum rubidiul lovește un perete invizibil”.

Eliminarea defectelor majore

Metoda folosită de oamenii de știință de la Universitatea din Washington a evitat unele dintre defectele majore găsite în încercările anterioare de a înțelege masa negativă.

„Primul lucru de care ne-am dat seama este că avem un control strict asupra naturii acestei mase negative, fără alte complicații”, spune Forbes. Studiul lor explică, deja din poziția de masă negativă, un comportament similar în alte sisteme. Un control sporit oferă cercetătorilor instrument nou să dezvolte experimente pentru a studia fizica similară în astrofizică, folosind exemplul stele neutronice, și fenomene cosmologice precum găurile negre și energia întunecată, în care experimentele pur și simplu nu sunt posibile.

Ipotetică gaură de vierme în spațiu-timp

LA fizica teoretica, este conceptul unei substanțe ipotetice a cărei masă are valoarea opusă masei materie normală(la fel cum o sarcină electrică poate fi pozitivă și negativă). De exemplu, -2 kg. O astfel de substanță, dacă ar exista, ar deranja una sau mai multe și ar prezenta unele proprietăți ciudate. Potrivit unor teorii speculative, materia de masă negativă poate fi folosită pentru a crea ( găuri de vierme) în spațiu-timp.

Sună a ficțiune absolută, dar acum un grup de fizicieni de la Universitatea din Washington, Universitatea din Washington, Universitatea OIST (Okinawa, Japonia) și Universitatea din Shanghai, care prezintă unele dintre proprietățile unui material ipotetic cu masă negativă. De exemplu, dacă împingeți această substanță, aceasta va accelera nu în direcția aplicării forței, ci în direcția opusă. Adică accelerează în direcția opusă.

Pentru a crea o substanță cu proprietățile unei mase negative, oamenii de știință au pregătit un condensat Bose-Einstein prin răcirea atomilor de rubidiu la aproape zero absolut. În această stare, particulele se mișcă extrem de lent și efecte cuanticeîncep să apară la nivel macroscopic. Adică, în conformitate cu principiile mecanicii cuantice, particulele încep să se comporte ca undele. De exemplu, se sincronizează între ele și curg prin capilare fără frecare, adică fără a pierde energie - efectul așa-numitei superfluidități.

În laboratorul Universității din Washington s-au creat condițiile pentru formarea unui condensat Bose-Einstein într-un volum mai mic de 0,001 mm³. Particulele au fost încetinite de un laser și au așteptat ca cei mai energici dintre ele să părăsească volumul, ceea ce a răcit și mai mult materialul. În această etapă, fluidul supercritic avea încă o masă pozitivă. Dacă ermeticitatea vasului a fost încălcată, atomii de rubidiu s-ar împrăștia în laturi diferite, deoarece atomii centrali ar împinge atomii extremi spre exterior, iar aceștia ar accelera în direcția aplicării forței.

Pentru a crea o masă efectivă negativă, fizicienii au folosit un set diferit de lasere care au schimbat rotația unor atomi. După cum prezice simularea, în unele zone ale vasului, particulele ar trebui să dobândească o masă negativă. Acest lucru se vede clar în creșterea bruscă a densității materiei în funcție de timp în simulări (în diagrama de jos).

Figura 1. Expansiunea anizotropă a unui condensat Bose-Einstein cu coeficienți diferiți forte de aderenta. Rezultate reale experimentele sunt în roșu, rezultatele predicției în simulare sunt în negru

Diagrama de jos este o secțiune mărită a cadrului din mijloc din rândul de jos al figurii 1.

Diagrama de jos arată o simulare 1D a densității totale în funcție de timp în regiunea în care a apărut pentru prima dată instabilitatea dinamică. Liniile punctate separă trei grupuri de atomi cu viteze

într-un cvasi-moment

Unde este masa efectivă

începe să devină negativă (linia superioară). Este prezentat punctul de masă efectivă negativă minimă (mijloc) și punctul în care masa revine valori pozitive(linia de jos). Punctele roșii indică locurile în care se află cvasi-impulsul local în regiunea masei efective negative.

Primul rând de grafice arată că în timpul experiment fizic materia s-a comportat exact în conformitate cu rezultatele simulării, care prezice apariția particulelor cu o masă efectivă negativă.

Într-un condensat Bose-Einstein, particulele se comportă ca undele și, prin urmare, se propagă într-o direcție diferită decât ar trebui să se propage particulele normale cu masă efectivă pozitivă.

Pentru dreptate, trebuie spus că fizicienii au înregistrat în mod repetat în timpul experimentelor, dar acele experimente ar putea fi interpretate în moduri diferite. Acum incertitudinea este în mare parte eliminată.

Articol științific 10 aprilie 2017 în jurnal Scrisori de revizuire fizică(doi:10.1103/PhysRevLett.118.155301, disponibil prin abonament). O copie a articolului înainte de a fi trimis în jurnal pe 13 decembrie 2016 la acces liber la arXiv.org (arXiv:1612.04055).

Se recomandă vizionarea la rezoluție de 1280 x 800

„Tehnica-tineret”, 1990, nr. 10, p. 16-18.

Scanat de Igor Stepikin

Tribună de ipoteze îndrăznețe

Ponkrat BORISOV, inginer
Masă negativă: Zbor liber către infinit

Articole pe această temă apar din când în când în reviste de fizică străine și sovietice de mai bine de 30 de ani. Dar, în mod ciudat, încă nu par să fi atras atenția popularizatorilor. Dar problema masei negative, și chiar în strictă cadru științific- un cadou grozav pentru iubitorii de paradoxurile fizicii moderne și scriitorii de science fiction. Dar aceasta este proprietatea literatură specială: senzația din ea poate rămâne ascunsă zeci de ani...

Asa de, vorbim despre o formă ipotetică a materiei, a cărei masă este opusă ca semn cu cea obișnuită. Apare imediat întrebarea: ce înseamnă asta de fapt? Și devine imediat clar: nu este atât de ușor să definiți corect conceptul de masă negativă.

Fără îndoială, trebuie să aibă proprietatea de repulsie gravitațională. Dar se dovedește că doar acest lucru nu este suficient. LA fizica modernă se disting cu strictețe patru tipuri de masă:

activ gravitațional - cel care atrage (dacă este pozitiv, desigur);

pasiv gravitațional - cel care este atras;

inert, care capătă o anumită accelerație sub acțiunea unei forțe aplicate (a \u003d F / m);

în sfârșit, masa în repaus a lui Einstein, care stabilește energia totală a corpului (E = mC 2).

În cadrul teoriilor general acceptate, toate sunt egale ca mărime. Dar este necesar să se facă distincția între ele, iar acest lucru devine clar chiar atunci când se încearcă determinarea masei negative. Faptul este că va fi complet opus celui obișnuit numai dacă toate cele patru tipuri devin negative.

Pe baza acestei abordări, în primul articol pe această temă, publicat în 1957, fizician englez X. Bondy a determinat proprietățile de bază ale „minus-mass” prin dovezi riguroase.

S-ar putea să nu fie foarte greu să le repet aici, deoarece se bazează doar pe mecanica newtoniană. Dar asta ne va aglomera povestea și apoi există o mulțime de „subtilități” fizice și matematice. Prin urmare, să trecem direct la rezultate, mai ales că sunt destul de clare.

În primul rând, „materia minus” trebuie să respingă gravitațional orice alte corpuri, adică nu numai cu masă negativă, ci și cu masă pozitivă (în timp ce materia obișnuită, dimpotrivă, atrage întotdeauna materie de ambele tipuri). Mai departe, sub acțiunea oricărei forțe, până la forța de inerție, aceasta trebuie să se miște în direcție vector opus această forță. Și, în sfârșit, energia sa totală Einstein trebuie să fie și ea negativă.

Prin urmare, apropo, trebuie subliniat faptul că noastre chestiune uimitoare- nu antimaterie, a cărei masă este încă considerată pozitivă. De exemplu, de către idei moderne, „Anti-Pământul” din antimaterie s-ar învârti în jurul Soarelui, exact pe aceeași orbită ca planeta noastră natală.

Toate acestea sunt aproape evidente. Dar apoi începe incredibilul.

Să luăm aceeași gravitate. Dacă două corpuri obișnuite se atrag și se apropie unul de celălalt, iar două antimase se resping și se împrăștie, atunci ce se întâmplă în timpul interacțiunii gravitaționale a maselor de diferite semne?

Lăsați-l să fie cel mai simplu caz: un corp (să zicem, o minge) format din materie cu masă negativă -M se află în spatele unui obiect (să-i spunem „rachetă” – acum vom afla de ce) cu o masă pozitivă egală +M. Este clar că câmpul gravitațional al mingii respinge racheta, în timp ce ea însăși atrage mingea. Dar de aici rezultă (acest lucru este din nou riguros dovedit) că întregul sistem se va deplasa de-a lungul unei linii drepte care leagă centrele a două mase, cu accelerație constantă, proporțional cu puterea interacțiune gravitaționalăîntre ele!

Desigur, la prima vedere, această imagine a mișcării spontane, fără cauză, „demonstrează” un singur lucru: antimasă cu proprietățile pe care i le-am atribuit în definiție de la bun început pur și simplu nu poate exista. Până la urmă, am primit, s-ar părea, o grămadă de încălcări ale celor mai imuabile legi.

Ei bine, legea conservării impulsului, de exemplu, nu este încălcată complet aici? Ambele corpuri, fără niciun motiv, se repezi în aceeași direcție, în timp ce nimic nu se mișcă în direcția opusă. Dar amintiți-vă că una dintre mase este negativă! Dar asta înseamnă că impulsul său, indiferent de viteză, are semnul minus: (-M) V, și apoi impuls total sistemul cu două corpuri este încă zero!

Același lucru este valabil și pentru energia cinetică totală a sistemului. În timp ce corpurile sunt în repaus, este egal cu zero. Dar oricât de repede se mișcă, nimic nu se schimbă: masa negativă a mingii, în deplină conformitate cu formula (-M)V 2 /2, acumulează un negativ energie kinetică, care compensează exact creșterea energiei pozitive a rachetei.

Dacă toate acestea par absurde, atunci poate că vom „elimina o pană cu o pană” - să încercăm să confirmăm o absurditate cu alta? Încă din clasa a șasea, știm că centrul maselor punctuale egale (pozitiv, desigur) se află la mijloc între ele. Deci - cum ați dori următoarea ieșire? Centrul maselor punctuale egale ale SEMNULUI DIFERIT se află, deși pe o linie dreaptă care trece prin ele, dar nu în interiorul, ci în EXTERIOR al segmentului care le leagă, în punctul ±Ґ ?!

Ei bine, este mai ușor?

Apropo, această concluzie este deja destul de elementară și oricine o poate repeta dacă dorește, deținând fizica la nivelul aceleiași clase a șasea.

Oricine nu crede într-un cuvânt și dorește să se asigure că toate calculele sunt corecte se poate referi la unul dintre ultimele publicații pe acest subiect - articol fizician american R. Forward „Motor de rachetă pe substanța de masă negativă”, publicat în revista tradusă „ Inginerie aerospațială» Nr. 4 pentru 1990.

Dar, poate, cititorul sofisticat crede că și fără calcule a înțeles unde i s-a strecurat „teiul”? Într-adevăr: în toate aceste argumente elegante, întrebarea este tăcută: de unde a venit o masă atât de minunată? La urma urmei, indiferent de originea sa, va fi nevoie de energie pentru a „extrage”, „fabrica” sau, să zicem, să o livreze la scena acțiunii, ceea ce înseamnă ...

Vai, cititor sofisticat! Desigur, va fi nevoie de energie, dar din nou negativă. Nu se poate face nimic: în formula lui Einstein pentru energia totală a corpului E = Ms 2, minunata noastră masă are același semn minus. Aceasta înseamnă că „producția” unei perechi de corpuri cu mase EGALE de semne DIFERITE va necesita ZERO energie totală. Același lucru este valabil și pentru livrare și pentru orice alte manipulări.

Nu - oricât de paradoxale ar fi toate aceste rezultate, concluziile stricte afirmă că prezența antimasei nu contrazice nu numai mecanica newtoniană, ci și teorie generală relativitatea. Nu a fost posibil să se găsească nicio interdicție logică asupra existenței sale.

Ei bine - dacă teoria „permite”, atunci să ne gândim, de exemplu, - ce se poate întâmpla când contact fizic două particule identice de materie cu mase plus și minus? Cu antimateria „obișnuită”, totul este clar: anihilarea va avea loc odată cu eliberarea energiei totale a ambelor corpuri. Dar dacă una dintre cele două mase egale este negativă, atunci energia lor totală, așa cum tocmai am înțeles, este zero. Dar CE se va întâmpla cu ei în realitate - aceasta este deja o întrebare care trece dincolo de teorie.

Rezultatul unui astfel de eveniment poate fi doar cunoscut empiric. Este imposibil să-l „calculăm” - la urma urmei, nu avem idee despre „mecanismul de acțiune” al masei negative, „ amenajare interioara”(deoarece, totuși, nu știm acest lucru despre masa obișnuită). Teoretic, un lucru este clar: în orice caz, energia totală a sistemului va rămâne zero. Avem dreptul să propunem doar o IPOTEZA, așa cum face același Forward. Conform presupunerii sale, interacțiune fizică aici nu duce la anihilare, ci la așa-numita „anulare”, adică anihilarea reciprocă „liniștită” a particulelor, dispariția lor fără nicio eliberare de energie.

Dar, repetăm, doar un experiment ar putea confirma sau infirma această ipoteză.

Din aceleași motive, nu știm nimic despre cum să „facem” masă negativă (dacă este posibil). Teoria spune doar că masa egala semnul opusîn principiu, ele pot apărea fără costuri energetice. Și de îndată ce va apărea o astfel de pereche de corpuri, va zbura, accelerând, în linie dreaptă până la infinit...

R. Forward în articolul său a „proiectat” deja un motor cu masă negativă care ne poate duce în orice punct al Universului cu orice accelerație pe care o setăm. Se dovedește că tot ceea ce este necesar pentru aceasta este ... o pereche de arcuri bune (toate interacțiunile „masei minus” cu cea obișnuită prin forțe elastice, desigur, sunt, de asemenea, calculate în detaliu).

Așadar, să plasăm minunata noastră masă, egală ca mărime cu masa rachetei, în mijlocul „compartimentului motor” al acesteia. Dacă trebuie să zburați înainte, întindeți arcul de pe peretele din spate și agățați corpul său de masă negativă. Imediat din cauza „pervertiților” lor proprietăți inerțiale se va repezi nu acolo unde este tras, ci drept înainte direcție opusă, trăgând racheta împreună cu o accelerație proporțională cu forța tensiunii arcului.

Pentru a opri accelerația, este suficient să decuplați arcul. Și pentru a încetini și a opri nava, trebuie să utilizați un al doilea arc atașat pe peretele frontal al compartimentului motorului.

Și totuși există o infirmare parțială a „motorului liber”! Adevărat, vine dintr-o latură complet neașteptată. Dar mai multe despre asta la sfârșit.

Între timp, să căutăm locuri unde ar putea exista cantități mari de masă negativă. Astfel de locuri sunt sugerate de golurile gigantice găsite pe hărțile tridimensionale la scară mare ale distribuției galaxiilor în Univers - fenomene care sunt cele mai interesante în sine. După cum se poate observa din fig. 2, dimensiunile acestor cavități, care sunt numite pur și simplu „bule”, sunt de aproximativ 100 de milioane de ani lumină (în timp ce dimensiunile galaxiei noastre sunt de aproximativ 0,06 milioane de ani lumină). Astfel, la cea mai mare scară, Universul are o structură „spumosă”.

Limitele bulelor sunt clar marcate de grupuri un numar mare galaxii. Practic nu există bule înăuntru, iar dacă se găsesc acolo, atunci acestea sunt obiecte foarte neobișnuite. Ele sunt caracterizate de spectrele de radiații puternice de înaltă frecvență. Acum se crede că bulele conțin galaxii „eșuate” sau nori de gaz de hidrogen obișnuit.

Dar este posibil să presupunem că structura „spumoasă” a Universului este rezultatul formării sale din același număr de particule de masă negativă și pozitivă? Apropo, dintr-o astfel de explicație rezultă o consecință foarte atractivă: masa totală a Universului a fost și rămâne întotdeauna zero. Atunci bulele sunt locuri naturale pentru minus-masa, ale căror particule tind să se disperseze cât mai departe posibil unele de altele. Și masa pozitivă este împinsă la suprafața bulelor, unde, sub influența forțelor gravitaționale, formează galaxii și stele. Aici putem aminti articolul lui A. A. Baranov, apărut în 1971 în nr. 11 al revistei Izvestia Vuzov. Fizică". Se ia în considerare model cosmologic Univers cu particule cu mase ale ambelor semne. Folosind acest model, autorul explică estimările experimentale ale constantei cosmologice și deplasarea către roșu Hubble, precum și unele fenomene anormale observate în galaxiile care interacționează.

Un alt semn posibil cantitati mari masa negativă - prezența „curenților” foarte rapidi în structurile la scară largă ale Universului. Astfel, superclusterul care conține Galaxia noastră „curge” cu o viteză de 600 km/s față de fundalul în repaus. radiații relicve. O astfel de viteză nu se încadrează în cadrul teoriilor de formare a galaxiilor din materia întunecată rece. R. Forward propune să încercăm să explicăm acest fenomen ținând cont de repulsia colectivă a superclusterelor din bulele care conțin masă negativă.

Asa de, materie negativă nu poate decât să zboare separat. Dar aceasta, se pare, este respingerea parțială a multor dintre concluziile care au fost discutate. La urma urmei, proprietatea respingerii gravitaționale a particulelor de materie, indiferent de natura lor, duce inevitabil la faptul că aceste particule nu se pot reuni sub influența forțelor gravitaționale. Mai mult, deoarece o particulă de masă negativă sub acțiunea oricărei forțe se mișcă în direcția opusă vectorului acestei forțe, atunci interacțiunile interatomice obișnuite nu pot lega astfel de particule în corpuri „normale”.

Dar sperăm că cititorul a primit totuși plăcere din toate aceste argumente ...

Ipotetică gaură de vierme în spațiu-timp

În laboratorul Universității din Washington s-au creat condițiile pentru formarea unui condensat Bose-Einstein într-un volum mai mic de 0,001 mm³. Particulele au fost încetinite de un laser și au așteptat ca cei mai energici dintre ele să părăsească volumul, ceea ce a răcit și mai mult materialul. În această etapă, fluidul supercritic avea încă o masă pozitivă. În cazul unei scurgeri în vas, atomii de rubidiu s-ar împrăștia în direcții diferite, deoarece atomii centrali ar împinge atomii extremi spre exterior, iar aceștia ar accelera în direcția aplicării forței.

Pentru a crea o masă efectivă negativă, fizicienii au folosit un set diferit de lasere care au schimbat rotația unor atomi. După cum prezice simularea, în unele zone ale vasului, particulele ar trebui să dobândească o masă negativă. Acest lucru se vede clar în creșterea bruscă a densității materiei în funcție de timp în simulări (în diagrama de jos).

Figura 1. Expansiunea anizotropă a unui condensat Bose-Einstein cu diferiți coeficienți de forță de coeziune. Rezultatele reale ale experimentului sunt în roșu, rezultatele predicției din simulare sunt în negru

Diagrama de jos este o secțiune mărită a cadrului din mijloc din rândul de jos al figurii 1.

Diagrama de jos arată o simulare 1D a densității totale în funcție de timp în regiunea în care a apărut pentru prima dată instabilitatea dinamică. Liniile punctate separă trei grupuri de atomi cu viteze la cvasi-impuls, unde masa efectivă începe să devină negativă (linia superioară). Este afișat punctul de masă efectivă negativă minimă (în mijloc) și punctul în care masa revine la valori pozitive (linia de jos). Punctele roșii indică locurile în care se află cvasi-impulsul local în regiunea masei efective negative.

Primul rând de grafice arată că în timpul experimentului de fizică, materia s-a comportat exact ca simulat, ceea ce prezice apariția particulelor cu o masă efectivă negativă.

Într-un condensat Bose-Einstein, particulele se comportă ca undele și, prin urmare, se propagă într-o direcție diferită decât ar trebui să se propage particulele normale cu masă efectivă pozitivă.

Pentru dreptate, trebuie spus că fizicienii au înregistrat în mod repetat rezultate în timpul experimentelor când s-au manifestat proprietățile materiei cu masă negativă, dar acele experimente puteau fi interpretate în moduri diferite. Acum incertitudinea este în mare parte eliminată.

Articol științific publicat pe 10 aprilie 2017 în jurnal Scrisori de revizuire fizică(doi:10.1103/PhysRevLett.118.155301, disponibil prin abonament). O copie a articolului înainte de trimiterea către jurnal a fost plasată pe 13 decembrie 2016 în domeniul public la arXiv.org (arXiv:1612.04055).

Oamenii de știință din Statele Unite susțin că au creat în laborator o substanță cu masă negativă. Această substanță este un lichid cu un foarte proprietăți neobișnuite. De exemplu, dacă împingeți acest fluid, atunci va primi o accelerație negativă, adică înapoi, nu înainte. O astfel de ciudățenie le-ar putea spune oamenilor de știință multe despre ceea ce se întâmplă în interior cel puțin obiecte ciudate precum găurile negre și stele neutronice.
Totuși, poate ceva să aibă masă negativă? Este posibil?

Teoretic, materia poate avea o masă negativă în același mod în care o sarcină electrică poate avea o valoare negativă sau pozitivă.

Pe hârtie, acest lucru funcționează, dar există o dezbatere aprinsă în lumea științei despre dacă însăși presupunerea existenței a ceva cu masă negativă încalcă legile fundamentale ale fizicii. Pentru noi, oameni normali, acest concept pare prea complicat de înțeles.

legea diferentiala mișcare mecanică sau, mai simplu, a doua lege a lui Newton este exprimată prin formula A=F/M. Adică, accelerația unui corp este egală cu raportul dintre forța aplicată acestuia și masa corpului. Dacă setați sens negativ masa, atunci corpul, destul de logic, va primi o accelerație negativă. Imaginează-ți doar că ai lovit mingea și se rostogolește pe picior.

Totuși, ceea ce ne pare străin nu trebuie să fie imposibil, iar exercițiile teoretice de mai sus sunt cea mai bună modalitate de a demonstra că masa negativă poate exista în Universul nostru fără a încălca teoria generală a relativității.

Dorința de a înțelege toate acestea a dat naștere la încercări active ale cercetătorilor de a recrea masa negativă în laborator, după cum vedem, chiar și cu oarecare succes.

Oamenii de știință de la Universitatea din Washington au spus că au reușit să obțină un lichid care se comportă exact așa cum ar trebui să se comporte un corp cu masă negativă. Iar descoperirea lor poate fi folosită în sfârșit pentru a studia unele fenomene ciudateîn adâncurile universului.

Pentru a crea acest lichid ciudat, oamenii de știință au folosit lasere pentru a răci atomii de rubidiu până aproape de zero absolut, creând ceea ce se numește condensat Bose-Einstein.

În această stare, particulele se mișcă incredibil de încet și ciudat, urmând mai degrabă principiile ciudate ale mecanicii cuantice decât fizica clasica, adică încep să se comporte ca valurile.

Particulele se sincronizează și se mișcă la unison, formând o substanță superfluidică care se poate mișca fără a pierde energie prin frecare.
Oamenii de știință au folosit lasere pentru a crea un superfluid temperaturi scăzute, precum și pentru a-l plasa într-un câmp în formă de bol cu ​​diametrul mai mic de 100 de microni.

Atâta timp cât supramateria a rămas plasată în acest spațiu, ea avea o masă obișnuită și era destul de în concordanță cu conceptul de condensat Bose-Einstein. Până când a fost forțat să se mute.

Folosind un al doilea set de lasere, oamenii de știință au forțat atomii să se miște înainte și înapoi, în urma căruia rotația lor s-a schimbat și rubidiul, depășind bariera „bolului”, s-a împrăștiat rapid. Totuși, de parcă ar avea o masă negativă. Potrivit oamenilor de știință, impresia a fost de așa natură încât lichidul s-a împiedicat de o barieră invizibilă și s-a respins de ea.

Astfel, cercetătorii au confirmat ipotezele despre existența masei negative, dar acesta este doar începutul călătoriei. Rămâne de văzut dacă comportamentul fluidului în condiții de laborator este suficient de repetabil și de fiabil pentru a testa unele ipoteze despre masele negative. Deci, nu vă bucurați din timp, alte echipe trebuie să repete singure rezultatele.

Un lucru este sigur, fizica devine din ce în ce mai interesantă și merită să te interesezi.

1. De ce timpul curge doar înainte. Fizicienii explică „Timpul este ceea ce împiedică totul să se întâmple dintr-o dată”, a scris Ray Cummings în romanul său SF din 1922...
2. Găuri de vierme, găuri de vierme și călătorie în timp O găuri de vierme este o trecere teoretică prin spațiu-timp care poate reduce foarte mult călătoriile pe distanțe lungi în univers prin crearea de comenzi rapide...