"В мире классической физики энергия идеального газа возрастает пропорционально приложенному давлению. Это прямое следствие масштабной симметрии, и то же соотношение верно для любой масштабно-инвариантной системы. Однако в мире квантовой механики взаимодействия между квантовыми частицами могут стать настолько сильными, что эта классическая масштабная симметрия больше не применима », – объясняет доцент доктор Тилман Энсс из Института теоретической физики. Его исследовательская группа сотрудничала с группой профессора доктора Селима Йочима в Институте физики.
В своих экспериментах исследователи изучали поведение ультрахолодного сверхтекучего газа атомов лития. Когда газ выходит из состояния равновесия, он начинает многократно расширяться и сжиматься в "дыхательном" движении.
В отличие от классических частиц, эти квантовые частицы могут объединяться в пары, и в результате сверхтекучая жидкость становится тем жестче, чем больше она сжимается. Группа, возглавляемая основными авторами доктором Пунит Мурти и доктором Николо Дефену – коллегами профессора.
Йочим и доктор Энсс – наблюдали это отклонение от классической симметрии шкалы и тем самым непосредственно подтвердили квантовую природу этой системы. Исследователи сообщают, что этот эффект позволяет лучше понять поведение систем со схожими свойствами, таких как графен или сверхпроводники, которые не имеют электрического сопротивления при охлаждении ниже определенной критической температуры.