Ученые впервые создали материю с "антимассой"
Американские физики впервые получили жидкость с "отрицательной массой": когда этому веществу придают ускорение, оно движется в обратном направлении
Обычный объект, на который влияет любая сила, начинает двигаться в направлении этой силы. Это явление описывает второй закон Ньютона. Но теоретически материя может иметь отрицательную массу - в том же смысле, в котором электрический заряд может быть положительным или отрицательным. Физики называют это явление "экзотической материей".
Профессор Питер Энгельс из Университета штата Вашингтон и его коллеги сумели охладить атомы рубидия почти до абсолютного нуля (-273 по Цельсию), создав так называемый конденсат Бозе-Эйнштейна.
В столь охлажденном состоянии достаточно много атомов оказывается в своих минимально возможных квантовых состояниях, вследствие чего квантовые эффекты начинают проявляться на макроскопическом уровне. Атомы движутся чрезвычайно медленно и ведут себя, как волны. Они также движутся синхронно, образуя так называемую супержидкость, которая течет, не теряя при этом энергии.
Атомы рубидия охладили лазером и удерживали образец, пока частицы с высокой энергией не переместились за пределы лазерной ловушки. На этом этапе атомы еще вели себя как частицы с нормальной, положительной массой: если бы сила, удерживающая атомы вместе, прекратила действовать, крайние атомы рассыпались бы в разные стороны под давлением центральных.
Чтобы заставить атомы рубидия вести себя как вещество с отрицательной массой, на них направили другой набор лазеров, с помощью которых можно было изменить движение некоторых атомов.
Сравнив расчетные данные с экспериментальными, физики пришли к выводу, что по крайней мере некоторые из атомов в лазерной ловушке начали ускоряться в направлении, противоположном приложению силы. Правда, это происходило очень недолго, после чего атомы быстро возвращались к поведению, характерному для частиц с положительной массой.
"Если вы толкаете вещество с отрицательной массой, оно получает ускорение в обратном направлении. Атомы рубидия будто столкнулись с невидимой стеной", - пояснил один из исследователей профессор Майкл Форбс.
Результаты этого эксперимента могут помочь в изучении некоторых видимых астрономических объектов и явлений - нейтронных звезд, черных дыр и темной материи.
