Физики создали жидкость с «отрицательной массой»

Американские учёные создали жидкость с отрицательной массой. Если толкнуть эту жидкость, она будет ускоряться назад, а не вперёд.

Первая материя с отрицательной массой создана в лабораторных условиях в жидкой форме. Фото: iStock.

Учёные из Вашингтонского университета (США) успешно создали жидкость из сверххолодных атомов, которая ведёт себя так, будто имеет отрицательную массу, сообщает Science Alert. При воздействии на эту жидкость она ускоряется не в направлении, куда её толкнули, а в противоположном направлении. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters.

Согласно физике, материя может иметь отрицательную массу, подобно тому, как электрический заряд может быть как положительным, так и отрицательным. Отрицательная масса существует во Вселенной, не нарушая общую теорию относительности. Многие физики считают, что отрицательная масса связана с некоторыми странными явлениями во Вселенной, такими как тёмная энергия, чёрные дыры и нейтронные звёзды.

Второй закон движения Исаака Ньютона часто записывается как F=ma, где F — сила, действующая на тело, m — масса, а a — ускорение тела. Если переписать его как a=F/m, то при отрицательной массе тело будет иметь отрицательное ускорение. Представьте, что вы толкаете стеклянный стакан по столу, но он движется в направлении, противоположном направлению вашей руки.

Группа использовала лазеры для охлаждения атомов рубидия почти до абсолютного нуля, создав конденсат Бозе-Эйнштейна. В этом состоянии атомы рубидия движутся очень медленно и подчиняются странным законам квантовой механики, а не классической физики. Они начинают вести себя как волны, чьи положения невозможно точно определить.

Атомы рубидия синхронизировались друг с другом и двигались синхронно, образуя сверхтекучую жидкость, способную течь без потери энергии на трение. Затем учёные использовали лазеры, чтобы поддерживать сверхтекучую жидкость при очень низких температурах, удерживая её в чашеобразном пространстве размером менее 100 микрометров.

Когда сверхтекучая жидкость рубидия находится в области пространства, похожей на чашу, она имеет нормальную массу. Команда использовала второй набор лазеров, чтобы подталкивать атомы рубидия вперёд и назад, изменяя их спины и разрушая чашу, позволяя сверхтекучей жидкости вытекать так быстро, что её масса, по-видимому, становится отрицательной.

«Как только вы толкаете, жидкость ускоряется в обратном направлении, словно рубидий, ударяющийся о невидимую стену», — сказал Майкл Форбс, член исследовательской группы.

Ученые полагают, что созданная ими жидкость действительно является материалом с отрицательной массой, но в будущем ее необходимо независимо и объективно проверить другим исследовательским группам.

По данным VNE