در عرصه فیزیک کوانتومی، گروهی از محققان اروپایی موفق به شناسایی رفتار مایع در گاز فوق سرد شده‌اند، موردی که آن‌ها به پدیده «باران کوانتومی» برسد. با انجام این اکتشاف، نظریه‌ای ارائه شده است که کشش سطحی در مایعات کلاسیک را هرگز نمی‌توان جایگزین گرفت.

در ابتدا، ما باید اصول بنیادی کشش سطحی را درک کنیم. کشش سطحی یک نیروی منسجم در سطح مایع است که مولکول‌های آن را به سمت هم می‌کشد. این امر به این دلیل رخ می‌دهد که مولکول‌های موجود در سطح به نسبت هوای بالا به شدت به یکدیگر جذب می‌شوند. در نتیجه، مایع شکل‌هایی مانند قطرات به خود می‌گیرد تا سطح خود را به حداقل برساند. این پدیده مسئول تشکیل قطرات شبنم، حباب‌های صابون و قطرات باران است.

در برخی موارد، کشش سطحی منجر به ناپایداری مویرگی، اختلال در ستون‌های مایع می‌شود که در نهایت آنها را مجبور می‌کند تا به قطرات جداگانه تقسیم شوند و انرژی سطح را کاهش دهند. شکل شناخته شده ناپایداری مویرگی، «ناپایداری پلاتو-ریلی»(Plateau-Rayleigh) است. این مفهوم در سال ۱۸۷۳ ارائه شد و توضیح می‌دهد که چگونه یک جریان استوانه‌ای مایع به دلیل کشش سطحی ناپایدار می‌شود و به قطرات تقسیم می‌شود.

اما کشش سطحی تنها در مایعات کلاسیک یافت نمی‌شود. نویسندگان مطالعه این بار وقوع آن را در مخلوط فوق سردی از اتم‌های پتاسیم و روبیدیم نشان دادند. این احتمالاً اولین بار است که یک گاز اتمی چنین رفتاری از خود نشان می‌دهد. تشکیل قطرات کوانتومی نشان می‌دهد که چیزی بسیار غیرعادی در چنین چگالی کمی اتفاق می‌افتد.

سپس محققان معتقدند که مطالعه خیره‌کننده‌ای که نویسندگان انجام داده‌اند، فرصت جدیدی برای کنترل و دستکاری ماده کوانتومی و کمک به توسعه مواد جدید و فناوری‌های کوانتومی به وجود می‌آورد. بنابراین ما می‌توانیم انتظار داشته باشیم که این اکتشاف گامیสำคفی در همچنین زیست اتفاق تداوم است.

توسط mohtavaclick.ir