|  | 19 апреля 2017 | Новости науки и техники

Физикам удалось впервые получить материю с "отрицательной массой"

Материя


Физики из Вашингтонского университета (University of Washington) впервые в истории науки воссоздали условия, при которых материя, определенный вид жидкости, демонстрирует свойства "отрицательной массы". Поведение этой жидкости полностью соответствует понятию отрицательной массы, при приложении к ней вектора силы, действующей в определенном направлении, эта жидкость начинает двигаться с ускорением в противоположном направлении. Такой эффект трудно получить даже в лабораторных условиях, "но его можно использовать для изучения и объяснения некоторых ранее необъяснимых астрофизических явлений" - объясняет Майкл Форбс (Michael Forbes), профессор физики и астрономии из Вашингтонского университета.

С гипотетической точки зрения материя может иметь отрицательную массу точно так же, как электрические заряды имеют положительную или отрицательную полярность. Люди очень редко задумываются об этом аспекте, ведь в окружающем нас мире проявляется только "положительная" сторона массы. Согласно второму закону Ньютона, если вы приложите к какому-нибудь объекту постоянную силу, он начнет двигаться с постоянным ускорением в направлении действия этой силы.

"На основе Второго закона Ньютона действует почти все, что мы видим вокруг себя" - рассказывает Майкл Форбс, - "Однако, материя с отрицательной массой реагирует на приложенную к ней силу абсолютно противоположным образом, она начинает двигаться в сторону приложенной к ней силы".

В качестве жидкости с отрицательной массой выступал так называемый конденсат Бозе-Эйнштейна, облако из атомов рубидия, охлажденных практически до температуры абсолютного нуля. В таких условиях тепловое движение частиц практически останавливается и, благодаря выдвижению на первый план законов квантовой механики, это облако атомов приобретает волновую функцию и ведет себя как один большой цельный атом. Кроме этого, конденсат Бозе-Эйнштейна за счет синхронного движения атомов обладает свойствами супержидкости, сверхтекучей жидкости, коэффициент вязкости которой равен нулю.

Отрицательная масса


При помощи света лазеров с определенными параметрами ученые замедлили практически до полной остановки атомы рубидия, а те "горячие" атомы, которые не удалось замедлить, были изгнаны из пространства ловушки при помощи того же лазерного света. Ловушка, в которую был "загнан" конденсат Бозе-Эйнштейна, имела сферическую форму и размер всего в 100 микрон. В этот момент у конденсата еще имелась обычная "положительная" масса, но намеренное нарушение целостности ловушки привело к нарушению идеальной сферической формы конденсата и атомы рубидия устремились наружу ловушки.

И в этот момент началось все самое интересное. Ученые использовали набор дополнительных лазеров, которые изменили направление вращения атомов рубидия. И после такой "обработки" супержидкость конденсата обрела свойства отрицательной массы. "Как только атомы доходят до границы перехода массы из положительной в отрицательную область, они резко ускоряются в обратном направлении" - рассказывает Майкл Форбс, - "Это похоже на то, что атомы рубидия словно отражаются от невидимой стены".

Вышеописанная методика получения материи с "отрицательной" массой позволила ученым избежать некоторых проблем и неприятностей, с которыми сталкивались ученые во время предыдущих подобных попыток. "Благодаря полному и точному контролю всех параметров эксперимента, нам удалось воссоздать условия, при которых в экспериментальной области возникает четкая граница "смены полярности" массы материи" - рассказывает Майкл Форбс, - "Нечто подобное может происходить и в недрах экзотических астрономических объектов, таких, как нейтронные звезды, черные дыры и плотные скопления темной материи. Теперь мы имеем возможность экспериментировать и моделировать в лабораторных условиях фундаментальные явления, которые происходят только в очень специфической окружающей среде вышеуказанных космических объектов".




Ключевые слова:
Материя, Отрицательная, Масса, Сила, Ускорение, Направление, Конденсат, Бозе, Эйнштейн, Атом, Рубидий, Свет, Лазер

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Физики получили "невозможную" форму материи - сверхтвердую кристаллическу ...
  • Ученые научились изолировать отдельные атомы конденсата Бозе-Эйнштейна и пр ...
  • Первая реализация спинового эффекта Холла является шагом к дальнейшему разв ...
  • Квантовый термометр сможет измерить самую низкую температуру во Вселенной
  • Ученым удалось охладить атомы вещества до температуры ниже абсолютного нуля




  • 19 апреля 2017 20:56
    #1 Написал: Rsa

    Публикаций: 0
    Комментариев: 496
    Тут явно какое-то словоблудие. Для начала, стоило бы отметить, что тут речь идет об инерционных свойствах, а не гравитационной массе. Хотя физически это проявление одной и той же сущности, но в условиях такого замысловатого эксперимента траектории движения атомов могут быть весьма неочевидны и напрямую не связаны с собственно, физической массой, а зависеть от внутренней структуры и квантово-волновых параметров вышеупомянутого конденсата.

    И еще, крайне корявая фраза в статье:
    Однако, материя с отрицательной массой реагирует на приложенную к ней силу абсолютно противоположным образом, она начинает двигаться в сторону приложенной к ней силы

    собственно, обычные объекты и начинают двигаться в ту же сторону, в которую приложена сила. Видимо, они хотели сказать, что движение начинается в обратную сторону. Но тут надо бы тогда уточнить, что речь идет только о гравитации, поскольку прочие силы для такого объекта будут действовать обычным образом. А в случае, если объект так будет реагировать на любые силы, мы получим любопытный парадокс - гипотетический объект, который невозможно сдвинуть с места физическим воздействием: при попытке толкнуть его в любую сторону он будет "упираться" пытаясь сдвинутся в обратном направлении :)
        
    19 апреля 2017 22:49
    #2 Написал: Deepsoul

    Публикаций: 0
    Комментариев: 15
    Эх, клюнул на заголовок... Несколько минут из жизни вон. Хорошо хоть в конце статьи слово "отрицательная" взяли в кавычки.
    Путём долгих танцев с бубнами получили интересный пограничный результат, молодцы. Но, очевидно, все в рамках существующей физики и никакого прорыва.
        
    21 апреля 2017 00:33
    #3 Написал: MaxIvanov

    Публикаций: 0
    Комментариев: 385
    Шо опять скейта летающего не будет?
    А прикольно было бы, чем тяжелее материал тем большую подъемную силу имела был его противоположность.
    Энергия был бы нужна не что бы взлетать а что бы приземлится))))
        
    4 мая 2017 16:28
    #4 Написал: carcoon

    Публикаций: 0
    Комментариев: 16
    "Спектральный анализ" одним словом. Типа кейворита Уэллса, левитирует в точке Лангража.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.