Вчені розкрутили об'єкт до 10 мільйонів обертів за секунду

Група фахівців з Університету Сент-Ендрюс стверджує, що їм вдалося створити «об'єкт, що обертається швидше будь-чого у світі». Вони сконструювали літаючу мікроскопічну сферу, яка здійснює до 600 млн обертів щохвилини. Це приблизно у 500 000 разів швидше, ніж барабан пральної машини під час віджимання білизни. Вчені описали свою розробку в останньому номері наукового журналу Nature Communications. Вони говорять, що з наукової точки зору їхня робота надзвичайно цікава, тому що поєднує у собі властивості атомної фізики і класичної фізики в одній системі. Швидкість обертання у 10 млн обертів за секунду характерна для понять з атомної чи квантової фізики, таких як атоми або молекули, тоді як сама по собі фізична мікросфера – це об'єкт макросвіту.

 Розробники кажуть, що їм і самим вкрай цікаво зрозуміти, що саме відбувається на стику двох фізичних світів.

 Щоб реалізувати описану систему, вчені створили крихітну сферу з карбонату кальцію, її розмір складає всього чотири мільйонних частки метра у діаметрі. Потім група використала лазерний промінь невеликої потужності, щоб утримувати сферу за допомогою тиску світла і змусити її «літати» у повітрі. Далі вчені використали властивість поляризації лазерного світла, яке допомогло надати незначний крутний момент сфері. За рахунок того, що сфера була розміщена у вакуумному середовищі, вона зазнавала майже нульового опору і ніщо не заважало їй розкручуватися все швидше і швидше під впливом лазерної поляризації.

 У підсумку фахівці стверджують, що їм вдалося досягти феноменальних показників щодо швидкості обертання. Також вони відзначають, що коли сфера набрала 10 млн обертів за секунду, вони спостерігали ефект «охолодження» руху, коли атоми її речовини втрачали кінетичну енергію і практично переставали коливатися у просторі. По суті, у вчених у розпорядженні з'явився найменший у світі гіроскоп, який може стабілізуватися по осі обертання.

 За словами дослідників, у загальній фізиці є розділ – фізика обертових тіл, проте у ньому майже нічого немає про фізичну природу тіл з надшвидким обертанням, і в університеті планують це виправити. Перше відкриття фахівці вже зробили: з досягненням дуже високої швидкості обертання кутове прискорення на поверхні сфери приблизно у 1 млрд разів перевищило силу тяжіння Землі, що звело майже нанівець вплив відцентрових сил і не дозволило сфері розвалитися на частини.

 Можливо, саме тому у Всесвіті деякі чорні діри, швидкість обертання яких близька до швидкості світла, теж не розпадаються.

За матеріалами: http://infonova.org.ua/science/