Fizikāņu komanda Barselonā ir izveidojusi šķidruma pilienus, kas ir 100 miljonus reižu plānāki par ūdeni un kas tur sevi kopā, izmantojot savādus kvantu likumus.
Pētījumā, kas publicēts 14. decembrī žurnālā Science, pētnieki atklāja, ka šie savādi pilieni parādījās savādā, mikroskopiskā lāzera režģa pasaulē - optiskā struktūrā, ko izmanto, lai manipulētu ar kvantu objektiem - laboratorijā Spānijas Institūtā Ciències Fotòniques, vai Fotonisko zinātņu institūts (ICFO). Un tie bija īsti šķidrumi: vielas, kas saglabā savu tilpumu neatkarīgi no ārējās temperatūras un nelielos daudzumos veido pilītes. Tas ir pretstatā gāzēm, kuras izplatās, lai piepildītu to tvertnes. Bet tie bija daudz mazāk blīvi nekā jebkurš šķidrums, kas pastāv normālos apstākļos, un uzturēja savu šķidro stāvokli caur procesu, ko sauc par kvantu svārstībām.
Pētnieki atdzesēja kālija atomu gāzi, kas atdzesēta līdz mīnus 459,67 grādiem pēc Fārenheita (mīnus 273,15 grādi pēc Celsija), tuvu absolūtai nullei. Tajā temperatūrā atomi veidoja Bose-Einšteina kondensātu. Tas ir stāvoklis, kad auksti atomi saliec kopā un sāk fiziski pārklāties. Šie kondensāti ir interesanti, jo to mijiedarbībā dominē kvantu likumi, nevis klasiskā mijiedarbība, kas izskaidro lielāko daļu lielo matērijas uzvedību.
Kad pētnieki saspieda divus no šiem kondensātiem, viņi veidoja pilītes, kas sasaistījās kopā, lai piepildītu noteiktu tilpumu. Bet atšķirībā no vairuma šķidrumu, kas pilienu formas tur kopā, izmantojot molekulu elektromagnētisko mijiedarbību, šie pilieni noturēja savas formas procesā, kas pazīstams kā "kvantu svārstības".
Kvantu svārstības rodas no Heizenberga nenoteiktības principa, kurā teikts, ka daļiņas būtībā ir varbūtīgas - tās neuztur vienu enerģijas līmeni vai vietu telpā, bet drīzāk tiek izsmērētas pa vairākiem iespējamiem enerģijas līmeņiem un vietām. Šīs "nosmērētās" daļiņas rīkojas mazliet tāpat kā lēkājot pāri iespējamajām vietām un enerģijām, izdarot spiedienu uz kaimiņiem. Saskaitiet visu spiedienu, kas rodas visām plūstošajām daļiņām, un jūs redzēsit, ka tās mēdz vairāk piesaistīt viena otru, nekā atgrūž viena otru. Šī pievilcība tos saista pilienos.
Šīs jaunās pilītes ir unikālas ar to, ka kvantu svārstības ir dominējošā ietekme, turot tās šķidrā stāvoklī. Citi "kvantu šķidrumi", piemēram, šķidrā hēlija, parāda šo efektu, bet ietver arī daudz spēcīgākus spēkus, kas tos daudz ciešāk sasaista kopā.
Kālija kondensāta pilienos tomēr nevalda šie citi spēki, un tiem ir ļoti vāji mijiedarbīgas daļiņas, un tāpēc viņi izkliedējas daudz plašākās telpās - pat turot pilienu formas. Autori raksta, ka, salīdzinot ar līdzīgiem hēlija pilieniem, šis šķidrums ir par divām kārtām lielāks un astoņi magnitūdas lielumi ir atšķaidītāki. Tas ir liels darījums eksperimentētājiem, raksta pētnieki; kālija pilieni turpmākajiem eksperimentiem var izrādīties daudz labāki kvantu šķidrumi nekā hēlijs.
Tomēr kvantu pilieniem ir savas robežas. Ja tajos ir iesaistīti pārāk maz atomu, tie sabrūk, iztvaikojot apkārtējā telpā.
