فیزیکدانان برای اولین بار پس از ۱۰۰ سال جستجو، «صدای دوم» را ثبت کردند

«ما برای اولین بار میتوانیم ببینیم که چگونه این ماده از یک سیال معمولی که گرما در آن بهصورت کسلکننده متعادل میشود، به یک سیال فوقالعاده تبدیل میشود که گرما در آن بهصورت موجی جابهجا میشود.»
فرارو- فیزیکدانان موفق شدند برای اولین بار تصاویر مستقیمی از پدیدهای نادر به نام «صدای دوم» ثبت کنند که در آن گرما مانند صدا رفتار میکند. این کشف در یک حالت عجیب از اتمهای لیتیوم-۶ فوقسرد، با استفاده از یک تکنیک جدید نقشهبرداری حرارتی انجام شد. در این حالت، گرما بهصورت موج حرکت میکند و مانند صدا در ظرف خود به عقب و جلو میرود. این پدیده که ابتدا در سال ۱۹۳۸ توسط لاسلو تیسا پیشبینی شده بود، نشانه اصلی سیالیت فوقالعاده (superfluidity) است.
به گزارش فرارو به نقل از مجله Science، محققان دانشگاه MIT از روشی خلاقانه استفاده کردند تا حرکت گرما را در گازهای فوقسرد که اشعه مادون قرمز ساطع نمیکنند، ردیابی کنند. آنها با ردیابی فرکانسهای رزونانس اتمهای لیتیوم-۶، که با دما تغییر میکنند، توانستند این حرکت موجی را ثبت کنند. مارتین زویرلین، استاد فیزیک MIT و نویسنده ارشد مطالعه، میگوید: «ما برای اولین بار میتوانیم ببینیم که چگونه این ماده از یک سیال معمولی که گرما در آن بهصورت کسلکننده متعادل میشود، به یک سیال فوقالعاده تبدیل میشود که گرما در آن بهصورت موجی جابهجا میشود.» این یافتهها میتوانند به درک بهتر جریان گرما در ستارههای نوترونی متراکم و ابررساناهای دمای بالا کمک کنند.
این کشف کاربردهای گستردهای دارد. به گفته زویرلین، این تکنیک میتواند رفتار اشیائی مانند ستارههای نوترونی و هدایت حرارتی در ابررساناها را بررسی کند و به طراحی سیستمهای بهتری منجر شود. با این حال، این مطالعه روی گازهای فوقسرد انجام شده و برای تعمیم به مواد دیگر نیاز به تحقیقات بیشتری است. این پیشرفت میتواند راه را برای فناوریهای جدیدی مانند انتقال انرژی بدون اتلاف باز کند.