Παράξενα κβαντικά σωματίδια προσομοιωμένα σε σταγόνα υπερψυχρού αερίου

Στη φυσική, οι θεωρητικοί είναι συχνά πολύ μπροστά από την καμπύλη στην περιγραφή του τι περίεργα κβαντικά σωματίδια θα μπορούσαν και θα έπρεπε να υπάρχουν. Τώρα, φυσικοί στις Ηνωμένες Πολιτείες και τη Φινλανδία συνεργάστηκαν για να δημιουργήσουν μια ενσάρκωση ενός οιονεί σωματιδίου που ονομάζεται skyrmion, που προτάθηκε για πρώτη φορά το 1962 από τον Βρετανό φυσικό και μαθηματικό Tony Skyrme ως μοντέλο πραγματικών πρωτονίων και νετρονίων. Το σκυρμιόνιο δεν είναι ένα θεμελιώδες σωματίδιο που «σε σκύβει πάνω από το κεφάλι» όπως ένα κουάρκ ή ένα μιόνιο, λέει ο φυσικός David Hall από το Amherst College στη Μασαχουσέτη. Αντίθετα, είναι μια τοπική διέγερση στο διάστημα, που γίνεται σε ένα πεδίο περιστροφών. Το αποτέλεσμα είναι ένα είδος αυτοενισχυόμενου κόμπου, λίγο σαν μια λωρίδα Mobius που δεν μπορεί να σχιστεί παρά μόνο με εξαιρετική δύναμη. Με τον ακριβή έλεγχο των ηλεκτρομαγνητικών πηνίων που περιβάλλουν έναν γυάλινο θάλαμο κενού γεμάτο με υπερρευστό ρουβίδιο, η ομάδα δημιούργησε για πρώτη φορά τρισδιάστατα σκυρμιόνια. Οι σκιώδεις φωτογραφίες τους απεικονίζουν μια σταγόνα 200.000 υπερψυγμένων ατόμων ρουβιδίου, μερικά 10 δισεκατομμυριοστά του βαθμού πάνω από το απόλυτο μηδέν. Επιπλέον, τα άτομα αποκάλυψαν τα ίδια τα προφίλ περιστροφής που προέβλεψε ο Skyrme, συγκρατημένα μαζί από ένα βρόχο μαγνητικό πεδίο. Παραδόξως, η ανακάλυψη, που αναφέρεται στο Science Advances , θα μπορούσε να δώσει μια εικόνα για τον κεραυνό μπάλας, ένα σπάνιο και αμφιλεγόμενο ηλεκτρικό φαινόμενο που υποτίθεται ότι σχηματίζει μπάλες μετρητών ηλεκτρικής ενέργειας κατά μήκος που μπορούν να επιπλέουν μέσα από τοίχους και ξαφνικά να εκφορτίζονται σαν δυναμίτης. Μια θεωρία υποστηρίζει ότι ο κεραυνός μπάλας, όπως τα σκυρμιόνια, μπορεί να συγκρατούνται από ηλεκτρομαγνητικά συνδεδεμένα πεδία που είναι εκπληκτικά σταθερά.