Barselona'daki bir fizikçi ekibi, garip kuantum yasalarını kullanarak kendilerini bir arada tutan sudan 100 milyon kat daha ince sıvı damlacıkları yarattı.
14 Aralık'ta Science dergisinde yayınlanan bir makalede, araştırmacılar bu tuhaf damlacıkların İspanyol Enstitüsü de Ciències Fotòniques'teki bir laboratuvarda bir lazer kafesinin - kuantum nesnelerini manipüle etmek için kullanılan optik bir yapı - garip, mikroskobik dünyasında ortaya çıktığını, veya Fotonik Bilimleri Enstitüsü (ICFO). Ve bunlar gerçek sıvılardı: dış sıcaklıktan bağımsız olarak hacmini koruyan ve küçük miktarlarda damlacıklar oluşturan maddeler. Bu, konteynerlerini doldurmak için yayılan gazların aksine. Ancak normal şartlar altında bulunan herhangi bir sıvıdan çok daha az yoğundu ve sıvı durumlarını kuantum dalgalanması olarak bilinen bir süreçle korudular.
Araştırmacılar, eksi sıfıra yakın, eksi 459.67 derece Fahrenhayt'a (eksi 273.15 santigrat derece) kadar soğutulmuş bir potasyum atomu gazı soğutdu. Bu sıcaklıkta, atomlar bir Bose-Einstein kondensatı oluşturdu. Bu, soğuk atomların bir araya geldiği ve fiziksel olarak örtüşmeye başladığı bir durumdur. Bu kondensatlar ilginçtir çünkü etkileşimleri, çoğu büyük madde yığınının davranışını açıklayabilen klasik etkileşimlerden ziyade kuantum yasaları tarafından yönetilir.
Araştırmacılar bu kondensatlardan ikisini birlikte ittiğinde, tanımlanmış bir hacmi doldurmak için birbirine bağlanan damlacıklar oluşturdular. Ancak, damlacık şekillerini moleküller arasındaki elektromanyetik etkileşimler yoluyla bir arada tutan sıvıların çoğundan farklı olarak, bu damlacıklar şekillerini "kuantum dalgalanması" olarak bilinen bir işlemle tuttu.
Kuantum dalgalanması Heisenberg'in parçacıkların temelde olasılıklı olduğunu belirten belirsizlik ilkesinden ortaya çıkar - bir enerji seviyesi veya uzayda bir yer tutmazlar, aksine birkaç olası enerji seviyesi ve yere bulaşırlar. Bu "bulaşmış" parçacıklar, komşularına baskı uygulayarak, olası yerlerinde ve enerjilerinde dolaşıyormuş gibi davranırlar. Tüm parçacıkların akmasıyla ilgili tüm basınçları toplayın ve birbirlerini ittiklerinden daha fazla birbirlerini çekme eğiliminde olduklarını göreceksiniz. Bu cazibe onları damlacıklara bağlar.
Bu yeni damlacıklar, kuantum dalgalanmasının onları sıvı halde tutan baskın etki olması bakımından benzersizdir. Sıvı helyum gibi diğer "kuantum sıvıları" bu etkiyi gösterir, fakat aynı zamanda onları birbirine daha sıkı bağlayan çok daha güçlü kuvvetler içerir.
Bununla birlikte, potasyum yoğuşma damlacıkları diğer kuvvetler tarafından baskın değildir ve çok zayıf etkileşen parçacıklara sahiptir ve bu nedenle damlacık şekillerini korurken bile kendilerini daha geniş alanlara yayarlar. Benzer helyum damlacıkları ile karşılaştırıldığında, yazarlar, bu sıvı iki büyüklük derecesi daha büyük ve sekiz büyüklükleri daha seyreltiktir. Araştırmacılar, deneyciler için çok önemli bir şey; potasyum damlacıkları, gelecekteki deneyler için helyumdan çok daha iyi model kuantum sıvılarına dönüşebilir.
Kuantum damlacıklarının da sınırları vardır. Çok az atomları varsa, çevreleyen alana buharlaşarak çökerler.
