29.08.2013 | Наука

Микроскопическую сферу заставили вращаться с рекордной скоростью

Поставлен рекорд скорости вращения рукотворного объекта: физики из университета Сент Эндрюс заставили микроскопическую сферу вращаться вокруг своей оси с огромной скоростью.

По словам авторов эксперимента, объект крутился в 500 тысяч раз быстрее барабана стиральной машины и в тысячу раз быстрее стоматологического бора.

Таким образом, мини-сфера становится самым быстровращающимся рукотворным объектом.

Большинство современных физических опытов ставятся с целью понять, где проходит граница между классической и квантовой механикой. Однако учёные почти всегда обращаются к элементарным частицам, пренебрегая миром более крупной и сложносоставной материи.

Команда шотландских физиков решила рассмотреть механику частицы вещества, состоящей из миллиардов атомов.

В рамках эксперимента учёные создали микроскопическую сферу из карбоната кальция, диаметр которой не превышал четырёх миллионных долей метра. Затем они заставили её левитировать при помощи луча лазера — подобно тому как можно удержать мячик в воздухе, направив на него мощную струю воды.

Физики использовали свойство поляризации лазера, которая менялась по мере прохождения через левитирующую сферу, придавая ей импульс вращения. Для достижения максимальной скорости объект поместили в вакуумную камеру, благодаря чему свели на нет действие силы трения.

Учёные заметили, что сфера вела себя как микроскопический гироскоп, стабилизирующий движение вокруг оси вращения.

"Мы заинтригованы перспективой проведения дальнейших опытов с такими объектами. Однажды мы сможем создать целую систему вращающихся сфер и посмотреть, как они будут взаимодействовать друг с другом", — говорит соавтор исследования Ёсихико Арита (Yoshihiko Arita).

Его коллеги также считают, что подобные эксперименты могут стать незаменимыми в изучении явлений термодинамики, которые очень сложно описать теоретически.

"Скорость вращения нашей сферы настолько высока, что её угловое ускорение в миллиард раз выше земного. Поразительно, как её не разорвало под действием центробежной силы", — говорит другой соавтор работы Майкл Мазилу (Michael Mazilu).

Ответить на волнующие физиков вопросы можно будет после проведения серии таких опытов с использованием одной или нескольких сфер, с одинаковыми или различными характеристиками. Учёные планируют экспериментировать до тех пор, пока не проявится какой-нибудь удивительный эффект.

О новом рекорде можно почитать в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

По публикациям UkrNet