Революційний прорив у галузі енергетики: вперше за майже століття вчені зафіксували "другий звук".

Після того, як у 1938 році було запропоновано поняття "другого звуку", що означає хвилеподібний рух тепла в надплинних рідинах, його не вдавалося виявити безпосередньо. Проте тепер фізикам вдалося досягти цього важливого прориву. Це відкриття відкриває нові горизонти для створення високотемпературних надпровідників, які можуть кардинально змінити спосіб передачі енергії.

Дослідження було опубліковане у виданні Science, як повідомляє Live Science.

Фізики вперше отримали прямі зображення тепла, яке веде себе як звук. Це явище називається "другим звуком". Тобто тепло розповсюджується подібно до звукових хвиль і переміщується через надплинну рідину.

У Фокус. Технології тепер має власний Telegram-канал! Приєднуйтесь, щоб бути в курсі найновіших і найцікавіших новин з галузі науки!

Прямі зображення "другого звуку" було отримано під час вивчення надзвичайно холодних атомів літію-6 у надплинному стані. Фізикам вдалося побачити "другий звук" за допомогою нового методу створення теплової карти.

Зазвичай тепло виходить з певного джерела і поступово розподіляється по всьому об'єму матеріалу. Проте в надплинних рідинах ситуація зовсім інша. Атоми, охолоджені до надзвичайно низьких температур, формують пари та переміщуються без жодного тертя через матерію.

Внаслідок цього тепло переноситься через матеріал інакше. Замість того, щоб поширюватися завдяки русі частинок у рідині, у надтекучих рідинах тепло переміщується вперед і назад, подібно до звукової хвилі. Це явище було вперше спрогнозовано в 1938 році, але досі не було безпосередньо зафіксовано.

На думку вчених-фізиків, щоб зрозуміти це явище, можна уявити собі великий резервуар, заповнений водою, з яких половина вже майже досягла точки кипіння. Зовні вода може здаватися цілком спокійною, проте раптом одна частина починає нагріватися, слідом за нею інша, і тепло починає переміщатися вперед і назад.

Виявлення теплових потоків у надтекучих рідинах є викликом, оскільки ці рідини не випромінюють інфрачервоні хвилі, що лежать в основі теплових карт.

Проте фізики з'ясували, що пари атомів літію-6 резонують на різних частотах в залежності від температури: атоми, що мають вищу температуру, вібрують на більш високих частотах. Це відкриття дозволило вченим спостерігати за рухом атомів і виявити, що тепло поширюється подібно до звукових хвиль.

За словами фізиків, це досягнення дасть змогу краще зрозуміти екстремальне середовище в надрах нейтронних зірок (залишки масивних зірок, що виникають після їхньої смерті внаслідок вибуху наднової). Також це допоможе краще зрозуміти, як тепло переміщується всередині високотемпературних надпровідників. Їх створення дасть змогу передавати енергію практично без втрат на величезні відстані.

Як повідомляв Фокус, вчені фізики знайшли космічний аналог Великого адронного колайдера, що може пролити світло на природу 85% матерії Всесвіту. Цей потужний "прискорювач" розташований у серцях великих галактик, де перебувають надмасивні чорні діри. Завдяки їм можна дослідити загадкову форму матерії, уникнувши потреби у створенні нового суперколайдера на нашій планеті.

Фокус також повідомив, що астрономи виявили, що китайські дослідники спостерігали яскравий космічний об'єкт ще 600 років тому. Як з’ясувалося, це була мертва зірка.