Het begrijpen van de oorzaken en gevolgen van de wrijving zou de weg kunnen banen voor verkenningen naar de samenstelling van neutronensterren en ons universum. Hier op aarde, de resultaten van de Aalto-onderzoekers zullen van onschatbare waarde zijn voor het inperken van de productie van warmte en ongewenste storingen in kwantumcomputercomponenten.

"Voor nu, we moeten het fenomeen zelf grondiger bestuderen, voordat we inzicht hebben dat uitputtend genoeg is om te worden toegepast op experimenteel onderzoek en het ontwikkelen van technologieën, " merkt Jere Mäkinen op, doctoraal onderzoeker aan de universiteit van Aalto.

De onderzoekers hebben een container gevuld met superfluïde helium-3-isotopen rond het absolute nulpunt rondgedraaid. De roterende vloeistof bootst de beweging van vaste lichamen na, het creëren van kleine, identieke orkanen genaamd vortices.

Wanneer de wervels in stabiele en geordende laminaire beweging zijn bij een temperatuur van nul, in tegenstelling tot eindeloos chaotische turbulentie, er mag geen wrijving zijn of middelen voor een vortex om kinetische energie over te dragen aan zijn omgeving.

Toch is dat precies wat Mäkinen en zijn supervisor, Dr. Vladimir Eltsov, hebben nu geconstateerd dat dit gebeurt.

"Wat we vermoeden dat een bron van de wrijving zou kunnen zijn, zijn quasi-deeltjes die vastzitten in de kernen van de wervels. Wanneer de wervels versnellen, de deeltjes krijgen kinetische energie die dissipeert naar de omringende deeltjes en wrijving veroorzaakt, ", legt Mäkinen uit.

"In turbulente systemen, kinetische energie verdwijnt altijd uit de beweging van wervels, maar tot nu toe had iedereen gedacht dat wanneer wervels in laminaire beweging zijn, de dissipatie van energie nul is bij nultemperatuur. Maar het blijkt, het is niet, " vervolgt Vladimir Eltsov.

Mäkinen vergelijkt de warmteafvoer met het schudden van een doos vol tafeltennisballen:ze halen kinetische energie uit de bewegende doos en de andere ballen stuiteren rond.

Voorkomen dat de wervels warmte en dus wrijving afvoeren, zou, bijvoorbeeld, verbeteren van de prestaties van en het vermogen om gegevens vast te houden in supergeleidende componenten die worden gebruikt om kwantumcomputers te bouwen.

Een neutronenster in een laboratorium - de eerste stap naar het begrijpen van turbulentie
De heilige graal van onderzoek naar kwantumturbulentie is het begrijpen en verklaren van turbulentie in alledaagse vloeistoffen en gassen. Het werk van Mäkinen en Eltsov is een eerste stap om grip te krijgen op de innerlijke werking van wervels in supervloeistoffen. Vanaf daar, men zou kunnen doorgaan met het begrijpen van turbulentie in onze dagelijkse omgeving, in een 'klassieke' staat.

De implicaties kunnen hele industrieën ronddraaien. Er zouden nieuwe manieren ontstaan ​​om de aerodynamica van vliegtuigen en voertuigen van alle soorten te verbeteren of om de olie- of gasstroom in pijpleidingen te beheersen, om er een paar te noemen.

Mysteries van het universum zijn ook vervat in deze experimenten. Ingestort, massaal zware neutronensterren worden verondersteld complexe superfluïde systemen te bevatten. Glitches en afwijkingen zoals plotselinge veranderingen in de rotatiesnelheid van de sterren, zou kunnen worden veroorzaakt door uitbarstingen van wervelingen en soortgelijke energiedissipatie als nu ontdekt in de experimenten aan de Aalto University.