supervloeistoffen, die zich pas vormen bij temperaturen dicht bij het absolute nulpunt, hebben unieke en in sommige opzichten bizarre mechanische eigenschappen. Yvan Buggy van het Institute of Photonics and Quantum Sciences aan de Heriot-Watt University in Edinburgh, Schotland, en zijn collega's hebben een nieuw kwantummechanisch model ontwikkeld van enkele van deze eigenschappen, wat illustreert hoe deze vloeistoffen zullen vervormen als ze rond onzuiverheden stromen. Dit werk is gepubliceerd in het tijdschrift EPJ D .

Stel je voor dat je in een kopje thee begint te roeren, kom er vijf minuten later op terug en merk dat de thee nog steeds circuleert. op zichzelf, dit is duidelijk onmogelijk, maar als je een kopje ultrakoude vloeistof zou kunnen roeren, is dit precies wat er zou gebeuren. Beneden ongeveer -270°C, dat wil zeggen, slechts een paar graden boven de koudst mogelijke temperatuur, absoluut nulpunt - de vloeistof wordt een superfluïde:een vreemde substantie die geen viscositeit heeft en die daarom zal stromen zonder kinetische energie te verliezen, kruipen langs oppervlakken en langs vaatwanden, en blijven oneindig rond de hoekpunten draaien.

Superfluïden verwerven deze eigenschappen omdat zoveel van hun atomen in de laagste energietoestand vallen dat kwantummechanische eigenschappen domineren over klassieke. Ze bieden daarom een ​​unieke kans om kwantumverschijnselen op macroscopisch niveau te bestuderen, indien in extreme omstandigheden. In dit onderzoek, Buggy en zijn collega's gebruiken de essentiële vergelijkingen van de kwantummechanica om de spanningen en stromen in zo'n ultrakoude superfluïde onder veranderingen in potentiële energie te berekenen. Ze laten zien dat de vloeistofstroom stabiel en homogeen zal zijn in afwezigheid van onzuiverheden. Als er een onzuiverheid aanwezig is, echter, de vloeistof zal vervormen in de buurt van die onzuiverheid.