20. mars 2024 (Nanowerk Nyheter) Forskere har for første gang laget en gigantisk kvantevirvel for å etterligne et sort hull i superflytende helium som har gjort det mulig for dem å se mer detaljert hvordan analoge sorte hull oppfører seg og samhandler med omgivelsene. Forskning ledet av University of Nottingham, i samarbeid med King's College London og Newcastle University, har skapt en ny eksperimentell plattform: en kvantetornado. De har skapt en gigantisk virvlende virvel i superflytende helium som er avkjølt til lavest mulig temperaturer. Gjennom observasjon av små bølgedynamikk på superfluidens overflate har forskerteamet vist at disse kvantetornadoene etterligner gravitasjonsforhold nær roterende sorte hull. Forskningen er publisert i Natur ("Roterende buede romtidssignaturer fra en gigantisk kvantevirvel").
Eksperimentell oppsett i laboratoriet brukt i svarte hull-forskningen. (Bilde: Leonardo Solidoro) Hovedforfatter av artikkelen, Dr Patrik Svancara fra School of Mathematical Sciences ved University of Nottingham forklarer: "Ved bruk av superfluid helium har vi kunnet studere små overflatebølger i større detalj og nøyaktighet enn med våre tidligere eksperimenter i vann. Siden viskositeten til superfluid helium er ekstremt liten, var vi i stand til å undersøke omhyggelig deres interaksjon med superfluid-tornadoen og sammenligne funnene med våre egne teoretiske anslag." Teamet konstruerte et skreddersydd kryogent system som var i stand til å inneholde flere liter superfluid helium ved temperaturer lavere enn -271 °C. Ved denne temperaturen får flytende helium uvanlige kvanteegenskaper. Disse egenskapene hindrer typisk dannelsen av gigantiske virvler i andre kvantevæsker som ultrakalde atomgasser eller kvantevæsker av lys, dette systemet demonstrerer hvordan grensesnittet til superfluid helium fungerer som en stabiliserende kraft for disse objektene.
Dr. Svancara fortsetter: «Superfluid helium inneholder små gjenstander kalt kvantevirvler, som har en tendens til å spre seg fra hverandre. I oppsettet vårt har vi klart å begrense titusenvis av disse kvantene i et kompakt objekt som ligner en liten tornado, og oppnå en virvelstrøm med rekordsterk styrke i kvantevæskenes rike.» Forskere avdekket spennende paralleller mellom virvelstrømmen og gravitasjonspåvirkningen fra sorte hull på den omkringliggende romtiden. Denne prestasjonen åpner nye veier for simuleringer av kvantefeltteorier med begrenset temperatur innenfor det komplekse riket av buede romtider.
Professor Silke Weinfurtner, som leder arbeidet i Black Hole Laboratory hvor dette eksperimentet ble utviklet, fremhever betydningen av dette arbeidet: «Da vi først observerte klare signaturer av svart hulls fysikk i vårt første analoge eksperiment tilbake i 2017, var det et gjennombruddsøyeblikk. for å forstå noen av de bisarre fenomenene som ofte er utfordrende, om ikke umulig, å studere på annen måte. Nå, med vårt mer sofistikerte eksperiment, har vi tatt denne forskningen til neste nivå, noe som til slutt kan føre oss til å forutsi hvordan kvantefelt oppfører seg i buede romtider rundt astrofysiske sorte hull.» Denne banebrytende forskningen er finansiert av et stipend på 5 millioner pund fra Science Technology Facilities Council, fordelt på team ved syv ledende britiske institusjoner, inkludert University of Nottingham, Newcastle University og King's College London. Prosjektet har også blitt støttet av både UKRI Network-stipendet på Quantum Simulators for Fundamental Physics og Leverhulme Research Leaders Fellowship holdt av professor Silke Weinfurtner.
Kulminasjonen av denne forskningen vil bli feiret og kreativt utforsket i en ambi-utstilling med tittelen Cosmic Titans på Djanogly Gallery, Lakeside Arts, The University of Nottingham, fra 25. januar til 27. april 2025 (og turnere til arenaer i Storbritannia og utenlands). Utstillingen vil omfatte nyoppdragte skulpturer, installasjoner og oppslukende kunstverk av ledende kunstnere, inkludert Conrad Shawcross RA, som er resultatet av en rekke innovative samarbeid mellom kunstnere og forskere tilrettelagt av ARTlab Nottingham.
Eksperimentell oppsett i laboratoriet brukt i svarte hull-forskningen. (Bilde: Leonardo Solidoro) Hovedforfatter av artikkelen, Dr Patrik Svancara fra School of Mathematical Sciences ved University of Nottingham forklarer: "Ved bruk av superfluid helium har vi kunnet studere små overflatebølger i større detalj og nøyaktighet enn med våre tidligere eksperimenter i vann. Siden viskositeten til superfluid helium er ekstremt liten, var vi i stand til å undersøke omhyggelig deres interaksjon med superfluid-tornadoen og sammenligne funnene med våre egne teoretiske anslag." Teamet konstruerte et skreddersydd kryogent system som var i stand til å inneholde flere liter superfluid helium ved temperaturer lavere enn -271 °C. Ved denne temperaturen får flytende helium uvanlige kvanteegenskaper. Disse egenskapene hindrer typisk dannelsen av gigantiske virvler i andre kvantevæsker som ultrakalde atomgasser eller kvantevæsker av lys, dette systemet demonstrerer hvordan grensesnittet til superfluid helium fungerer som en stabiliserende kraft for disse objektene.
Dr. Svancara fortsetter: «Superfluid helium inneholder små gjenstander kalt kvantevirvler, som har en tendens til å spre seg fra hverandre. I oppsettet vårt har vi klart å begrense titusenvis av disse kvantene i et kompakt objekt som ligner en liten tornado, og oppnå en virvelstrøm med rekordsterk styrke i kvantevæskenes rike.» Forskere avdekket spennende paralleller mellom virvelstrømmen og gravitasjonspåvirkningen fra sorte hull på den omkringliggende romtiden. Denne prestasjonen åpner nye veier for simuleringer av kvantefeltteorier med begrenset temperatur innenfor det komplekse riket av buede romtider.
Professor Silke Weinfurtner, som leder arbeidet i Black Hole Laboratory hvor dette eksperimentet ble utviklet, fremhever betydningen av dette arbeidet: «Da vi først observerte klare signaturer av svart hulls fysikk i vårt første analoge eksperiment tilbake i 2017, var det et gjennombruddsøyeblikk. for å forstå noen av de bisarre fenomenene som ofte er utfordrende, om ikke umulig, å studere på annen måte. Nå, med vårt mer sofistikerte eksperiment, har vi tatt denne forskningen til neste nivå, noe som til slutt kan føre oss til å forutsi hvordan kvantefelt oppfører seg i buede romtider rundt astrofysiske sorte hull.» Denne banebrytende forskningen er finansiert av et stipend på 5 millioner pund fra Science Technology Facilities Council, fordelt på team ved syv ledende britiske institusjoner, inkludert University of Nottingham, Newcastle University og King's College London. Prosjektet har også blitt støttet av både UKRI Network-stipendet på Quantum Simulators for Fundamental Physics og Leverhulme Research Leaders Fellowship holdt av professor Silke Weinfurtner.
Kulminasjonen av denne forskningen vil bli feiret og kreativt utforsket i en ambi-utstilling med tittelen Cosmic Titans på Djanogly Gallery, Lakeside Arts, The University of Nottingham, fra 25. januar til 27. april 2025 (og turnere til arenaer i Storbritannia og utenlands). Utstillingen vil omfatte nyoppdragte skulpturer, installasjoner og oppslukende kunstverk av ledende kunstnere, inkludert Conrad Shawcross RA, som er resultatet av en rekke innovative samarbeid mellom kunstnere og forskere tilrettelagt av ARTlab Nottingham.
- SEO-drevet innhold og PR-distribusjon. Bli forsterket i dag.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrk deg selv. Tilgang her.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Kunnskap forsterket. Tilgang her.
- PlatoESG. Karbon, CleanTech, Energi, Miljø, Solenergi, Avfallshåndtering. Tilgang her.
- PlatoHelse. Bioteknologisk og klinisk etterretning. Tilgang her.
- kilde: https://www.nanowerk.com/news2/space/newsid=64887.php
