Untuk pertama kalinya, fisikawan menangkap suara cairan yang sempurna

Setelah cairan sempurna dibuat di laboratorium, para ilmuwan di MIT merekam suara tersebut. Rekaman ini adalah hasil dari gelombang suara glissando yang dikirim oleh band melalui gas partikel elementer yang dikontrol dengan cermat yang disebut fermion. Nada suara adalah frekuensi spesifik di mana gas berbunyi seperti senar yang dipetik.

Ilmuwan telah menciptakan cairan sempurna dengan menghasilkan gas dengan interaksi yang kuat dengan fermion. Fermions, tentu saja, lebih suka saling mencintai. Tetapi jika mereka berinteraksi dengan kuat, mereka dapat bertindak sebagai fluida sempurna dengan viskositas yang sangat rendah.

Untuk membuat cairan yang begitu sempurna, para ilmuwan pertama kali menggunakan laser untuk menangkap atom gas lithium-6, yang diyakini sebagai fermion.

Ilmuwan menyiapkan laser untuk membuat kotak optik di sekitar gas fermionik. Ketika fermion mengenai tepi kotak, mereka melompat ke dalam gas lagi. Juga diverifikasi bahwa interaksi antara fermion sekuat mungkin Mekanika kuantum Sehingga di dalam kotak fermion harus saling bertabrakan di setiap pertemuan. Ini mengubah fermion menjadi cairan sempurna.

Ilmuwan telah menganalisis ribuan gelombang suara yang melewati gas. Mereka kemudian mengukur difusi suara atau laju di mana suara menghilang dalam gas, yang secara langsung berkaitan dengan viskositas atau gesekan internal suatu material.

Anehnya, mereka menemukan bahwa difusi suara cairan sangat rendah sehingga dijelaskan oleh jumlah gesekan “kuantum”, diberikan oleh konstanta yang dikenal sebagai konstanta Planck, dan massa fermion individu di cair.

Ini adalah pertama kalinya para ilmuwan dapat mengukur difusi suara dalam cairan yang sempurna.

Para ilmuwan sekarang dapat menggunakan fluida sebagai model aliran sempurna lain yang lebih kompleks untuk memperkirakan viskositas plasma di alam semesta awal dan gesekan kuantum pada bintang neutron – sifat yang tidak mungkin diukur. Ilmuwan bahkan bisa memprediksi secara kasar suara yang mereka buat.

READ Mengapa pantai Australia Barat menyaingi Segitiga Bermuda

Martin Zwierlein, profesor fisika di Thomas A. Franck DENGAN, berkata, “Sangat sulit untuk mendengarkan bintang neutron. Tapi sekarang Anda bisa meniru menggunakan atom di lab, mengguncang sup atom itu dan mendengarkan, dan bintang neutron sou klink. “

Para ilmuwan menyimpan ribuan tangkapan layar cairan tersebut saat setiap gelombang suara melewatinya.

Zwierlein kata, “Semua tangkapan layar ini bersama-sama memberi kami USG, dan itu mirip dengan apa yang dilakukan saat Anda melakukan USG di kantor dokter.”

Terakhir, kami mengamati riak dalam kepadatan fluida sebagai respons terhadap setiap jenis gelombang suara. Kami kemudian melihat frekuensi suara yang menghasilkan resonansi, atau suara yang diperkuat dalam cairan, mirip dengan nyanyian di gelas anggur dan untuk menemukan frekuensi pecahan. ‘

Kualitas resonansi memberi tahu saya tentang viskositas atau difusivitas suara cairan. Saat cairan memiliki viskositas rendah, zat tersebut dapat membentuk gelombang suara yang kuat dan menjadi sangat keras jika dipukul pada frekuensi yang tepat. Jika itu adalah cairan yang sangat kental, itu tidak memiliki resonansi yang baik. ‘

Para ilmuwan telah mengamati resonansi yang jelas dalam cairan, terutama pada frekuensi rendah. Dari distribusi resonansi, mereka menghitung difusi suara. Mereka menemukan bahwa nilai ini juga dapat dihitung hanya dengan menggunakan konstanta Planck dan massa fermionik rata-rata dalam gas.

Zwierlein mengatakan bahwa selain menggunakan hasil untuk memperkirakan gesekan kuantum pada material yang lebih eksotis, seperti bintang neutron, hasil tersebut juga dapat membantu memahami bagaimana material tertentu dapat dibuat untuk menunjukkan aliran superkonduktor yang sempurna.