ทีมนักฟิสิกส์ในบาร์เซโลนาได้สร้างหยดน้ำที่บางกว่า 100 ล้านเท่าของน้ำที่รวมตัวกันโดยใช้กฎควอนตัมแปลก ๆ
ในกระดาษที่ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 14 ธันวาคมในวารสาร Science นักวิจัยเปิดเผยว่าหยดน้ำที่แปลกประหลาดเหล่านี้เกิดขึ้นในโลกของกล้องจุลทรรศน์เลเซอร์ที่แปลกตาด้วยกล้องจุลทรรศน์ซึ่งเป็นโครงสร้างทางแสงที่ใช้จัดการวัตถุควอนตัมในห้องทดลองที่ Spanish Institut de CiènciesFotòniques หรือสถาบันวิทยาศาสตร์โทนิค (ICFO) และพวกมันก็เป็นของเหลวจริง: สารที่รักษาปริมาตรของมันโดยไม่คำนึงถึงอุณหภูมิภายนอกและรูปหยดในปริมาณเล็กน้อย ตรงข้ามกับก๊าซซึ่งกระจายไปทั่วตู้คอนเทนเนอร์ แต่พวกมันหนาแน่นน้อยกว่าของเหลวที่มีอยู่ภายใต้สถานการณ์ปกติและรักษาสถานะของเหลวของพวกเขาผ่านกระบวนการที่รู้จักกันในชื่อความผันผวนของควอนตัม
นักวิจัยระบายความร้อนด้วยก๊าซของอะตอมโพแทสเซียมที่ทำให้เย็นลงถึง 459.67 องศาฟาเรนไฮต์ (ลบ 273.15 องศาเซลเซียส) ใกล้กับศูนย์สัมบูรณ์ ที่อุณหภูมินั้นอะตอมก่อตัวเป็นคอนเดนเสทของ Bose-Einstein นั่นเป็นสถานะของสสารที่อะตอมเย็นรวมตัวกันและเริ่มทับซ้อนกัน คอนเดนเสทเหล่านี้น่าสนใจเพราะปฏิสัมพันธ์ของพวกเขาถูกครอบงำโดยกฎควอนตัมมากกว่าการปฏิสัมพันธ์แบบดั้งเดิมซึ่งสามารถอธิบายพฤติกรรมของสสารขนาดใหญ่ที่สุดของสสาร
เมื่อนักวิจัยผลักคอนเดนเสทสองตัวนี้เข้าด้วยกันพวกมันก่อตัวเป็นหยดน้ำรวมกันเพื่อเติมปริมาตรที่กำหนด แต่แตกต่างจากของเหลวส่วนใหญ่ที่เก็บรูปร่างหยดน้ำของพวกเขาผ่านการโต้ตอบทางแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างโมเลกุลหยดน้ำเหล่านี้จับรูปร่างของพวกเขาผ่านกระบวนการที่เรียกว่า "ความผันผวนของควอนตัม"
ความผันผวนของควอนตัมเกิดขึ้นจากหลักการความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์กซึ่งระบุว่าอนุภาคมีความน่าจะเป็นโดยทั่วไป - พวกมันไม่ได้มีระดับพลังงานหรือสถานที่หนึ่งเดียวในอวกาศ แต่ค่อนข้างมีการกระจายทั่วทั้งระดับพลังงานและสถานที่ อนุภาค "เปื้อน" เหล่านั้นทำตัวเหมือนกำลังกระโดดข้ามสถานที่และพลังงานที่เป็นไปได้โดยใช้แรงกดดันต่อเพื่อนบ้าน เพิ่มความกดดันทั้งหมดของอนุภาคทั้งหมดที่ไหลและคุณจะพบว่าพวกเขามีแนวโน้มที่จะดึงดูดซึ่งกันและกันมากกว่าที่พวกเขาผลักกัน แรงดึงดูดนั้นผูกมันเข้าด้วยกันเป็นหยดน้ำ
หยดน้ำใหม่เหล่านี้มีลักษณะเฉพาะในการผันผวนของควอนตัมซึ่งเป็นผลกระทบที่สำคัญที่ถือมันไว้ในสถานะของเหลว "ของเหลวควอนตัม" อื่น ๆ เช่นฮีเลียมเหลวแสดงให้เห็นถึงผลกระทบนั้น แต่ยังเกี่ยวข้องกับกองกำลังที่ทรงพลังกว่าที่ผูกมันเข้าด้วยกันให้แน่นยิ่งขึ้น
อย่างไรก็ตามโพแทสเซียมคอนเดนเสทหยดไม่ได้ถูกครอบงำโดยกองกำลังอื่น ๆ และมีอนุภาคที่มีปฏิสัมพันธ์น้อยมากดังนั้นจึงกระจายตัวออกไปทั่วพื้นที่กว้างมาก - แม้ว่าพวกเขาจะมีรูปร่างหยดน้ำ เมื่อเปรียบเทียบกับหยดก๊าซฮีเลียมที่คล้ายกันผู้เขียนเขียนของเหลวนี้มีขนาดใหญ่กว่าสองคำสั่งและขนาดของแสงที่เจือจางอีกแปดคำสั่ง นั่นเป็นเรื่องใหญ่สำหรับนักทดลองนักวิจัยเขียน หยดโพแทสเซียมอาจกลายเป็นของเหลวควอนตัมแบบจำลองที่ดีกว่าสำหรับการทดลองในอนาคตมากกว่าฮีเลียม
หยดควอนตัมมีขีด จำกัด ถ้าพวกมันมีอะตอมน้อยเกินไปพวกมันก็จะยุบตัวและระเหยไปสู่อวกาศโดยรอบ
