Se você pudesse mergulhar em um fluido quântico, ouviria cada evento duas vezes, porque eles suportam duas ondas sonoras com velocidades diferentes.
Os pesquisadores em seu experimento perceberam essa propriedade notável pela primeira vez em um gás quântico tridimensional, em vez de um líquido quântico. Eles alcançaram esse resultado através do resfriamento de um gás de átomos de potássio presos por feixes de laser em vácuo ultra-alto a menos de um milionésimo de grau acima da temperatura do zero absoluto, onde forma parcialmente um condensado de Bose-Einstein. Esses são tipicamente de interação fraca, mas em seu experimento, eles aumentam tanto a interação que o gás se torna hidrodinâmico. Eles excitam ondas estacionárias em diferentes frequências e observam duas ressonâncias do chamado primeiro e segundo som.

Este efeito é bem estudado em líquidos quânticos como o hélio superfluido, mas a compressibilidade de seu gás Bose é tão grande quanto a do ar, então ainda é um gás, não um líquido. Notavelmente, o famoso modelo de dois fluidos de Landau, uma teoria desenvolvida para o hélio superfluido na década de 1940, ainda descreve bem seu gás superfluido. Em seu sistema, os dois fluidos consistem principalmente nas partes condensadas e não condensadas do gás, respectivamente. Eles resolvem experimentalmente o movimento relativo das duas partes, que oscilam juntas no primeiro som clássico, mas se movem de forma oposta no segundo som. A descrição teórica microscópica de seu gás é muito mais simples do que a de um líquido, prometendo novos insights para a compreensão da hidrodinâmica quântica.

O trabalho de pesquisa é publicado em Physical Review Letters . + Explorar mais

Ondas sonoras incomuns descobertas em líquidos quânticos