Физиците виждат за първи път „пръстените на Алис“: ScienceAlert

И накрая, странни вериги са наблюдавани в тъканта на реалността, формираща се в изключително студен газ, предоставяйки на физиците възможност да изучават поведението на странен вид едностранен магнетизъм.

Известни като „примките на Алиса“ след „Алиса в страната на чудесата“, кръговите структури са сътрудничество между изследователи от САЩ и Финландия, които вече имат дълъг списък от открития, свързани с изкривявания в квантовите полета, известни като топологични монополи.

Изолираният еквивалент на полюс върху магнит, монополите наистина изглеждат като нещо, което Алис може да види, докато преследва Белия заек. Разрязването на магнит наполовина няма да отдели неговия север от неговия юг, но теоретично е възможно монополите да възникнат в квантовата машина, които да пораждат различни сили и частици.

1 копие Монополът приема формата на елементарна частица, частица, която се противопоставя на всички опити да бъде дефинирана и досега остава чисто хипотетична.

Но монополите могат да се появят и другаде. Разпенването на различни квантови полета може да доведе до техния собствен стил на едностранен магнетизъм, докато те се въртят, дърпат и дърпат заобикалящата ги среда, за да генерират краткотрайни аномалии, които изскачат за кратък момент, преди отново да изчезнат в мъките.

Като член на Monopole Collaboration в университета Aalto във Финландия, физикът Mikko Mutonen е отблизо запознат с цялата гама от вихри, струни и заплитания, които могат да се появят в квантовото тъкане.

И през 2015 г., само година по-късно Докажете съществуването на топологичен монополМутонен и колеги Той успя триумфално В едно наблюдение в изолация за първи път в изключително студено състояние на рубидиеви атоми, наречено кондензат на Бозе-Айнщайн (BEC).

„Ние сме единствените, които успяха да създадат топологични монади в квантови области“, обясни Мотонен пред ScienceAlert.

„След като бяха създадени, отделихме известно време, за да проучим и квантовите възли скирмиони Преди да разгледаме по-отблизо какво се случва с монопол на топологичен полюс веднага след създаването му.“

По-малко от две години след първоначалните им наблюдения, сътрудничеството направи изненадващо откритие – монополи може да се разложи към други видове.

В това последно разследване изследователите отново наблюдаваха как топологичните монополи се разтварят в нещо друго, но този път крайният резултат беше мини-вход към страната на чудесата – структури, наречени Алис вериги.

Струните на Алис са тясно свързани с монополи, тъй като те се извиват в едностранни магнитни полюси, когато се приближават до бримките. Тези вериги Alice са известни като пръстени Alice.

Въпреки това, докато типичните монополи могат да продължат няколко милисекунди, циклите на Alice продължават повече от 80 милисекунди – около 20 пъти по-дълго.

„От разстояние пръстенът на Алис изглежда като монопол, но светът придобива различна форма, когато се гледа през центъра на пръстена“, казва Дейвид Хол, физик от колежа Амхърст в САЩ.

Подобно на стъклото на Алиса, преминаването през странния магнитен пръстен в квантовото поле на BEC може да обърне всичко с главата надолу. Други монополи, които случайно се провалят, се отразяват в огледалния си образ, обръщайки пръстена в неговата противоположност, докато се плъзга.

Въпреки че екипът все още не е наблюдавал тази инверсия експериментално, виждането на образуването на пръстен по време на разпадането на топологичен монопол е вълнуващ напредък.

На практическо ниво можем само да спекулираме как ще се приложат тези открития. Но колкото повече научаваме за нестабилната природа на квантовите полета, толкова по-добре можем да картографираме техните води и да разберем по-дълбоките реалности на реалността.

„На първо място, създаването на пръстени на Алиса е от фундаментално значение“, казва Мотонен пред ScienceAlert.

„Хвърля светлина и вдъхновение върху търсенето на най-дълбоките компоненти на Вселената, материята и информацията.“

Това изследване е публикувано в Nature Communications.