Los físicos de la Universidad de Lancaster han establecido por qué los objetos que se mueven a través del superfluido helio-3 carecen de un límite de velocidad en una continuación de la investigación anterior de Lancaster.

El helio-3 es un isótopo raro de helio, en el que falta un neutrón. Se vuelve superfluido a temperaturas extremadamente bajas, permitiendo propiedades inusuales como la falta de fricción para los objetos en movimiento.

Se pensaba que la velocidad de los objetos que se movían a través del superfluido helio-3 estaba fundamentalmente limitada a la velocidad crítica de Landau, y que exceder este límite de velocidad destruiría el superfluido. Experimentos anteriores en Lancaster han descubierto que no es una regla estricta y los objetos pueden moverse a velocidades mucho mayores sin destruir el frágil estado superfluido.

Ahora, los científicos de la Universidad de Lancaster han encontrado la razón de la ausencia del límite de velocidad:partículas exóticas que se adhieren a todas las superficies del superfluido.

El descubrimiento puede guiar aplicaciones en tecnología cuántica, incluso computación cuántica, donde múltiples grupos de investigación ya pretenden hacer uso de estas partículas inusuales.

Para sacudir las partículas unidas a la vista, los investigadores enfriaron el superfluido helio-3 a una diezmilésima de grado desde el cero absoluto (0,0001K o -273,15 ° C). Luego movieron un cable a través del superfluido a alta velocidad, y midió cuánta fuerza se necesitaba para mover el cable. Aparte de una fuerza extremadamente pequeña relacionada con el movimiento de las partículas unidas cuando el cable comienza a moverse, la fuerza medida fue cero.

El autor principal, el Dr. Samuli Autti, dijo:"El helio-3 superfluido se siente como vacío para una barra que se mueve a través de él, aunque es un líquido relativamente denso. No hay resistencia ninguno en absoluto. Encuentro esto muy intrigante ".

Doctor. El estudiante Ash Jennings agregó:"Al hacer que la varilla cambie su dirección de movimiento, pudimos concluir que la varilla quedará oculta del superfluido por las partículas unidas que la cubren, incluso cuando su velocidad es muy alta "." Las partículas unidas inicialmente necesitan moverse para lograr esto, y que ejerce una fuerza minúscula sobre la varilla, pero una vez hecho esto, la fuerza simplemente desaparece por completo ", dijo el Dr. Dmitry Zmeev, quien supervisó el proyecto.

Los investigadores de Lancaster incluyeron a Samuli Autti, Sean Ahlstrom, Richard Haley, Ash Jennings, George Pickett, Malcolm Poole, Roch Schanen, Viktor Tsepelin, Jakub Vonka, Tom Wilcox, Andrew Woods y Dmitry Zmeev. Los resultados se publican en Comunicaciones de la naturaleza .