Barcelona füüsikute meeskond on loonud veest 100 miljonit korda õhemaid tilgakesi, mis hoiavad end koos kummaliste kvantiseaduste abil.
Ajakirjas Science avaldatud 14. detsembri artiklis avaldasid teadlased, et need veidrad tilgad tekkisid Hispaania Institut de Ciències Fotòniques'i laboris laservõre - kvantobjektide manipuleerimiseks kasutatava optilise struktuuri - veidras, mikroskoopilises maailmas, või Photonic Sciences Institute (ICFO). Ja need olid tõelised vedelikud: ained, mis säilitavad oma mahu sõltumata välistemperatuurist ja moodustavad väikestes kogustes tilka. See erineb gaasidest, mis levivad oma mahuteid täites. Kuid need olid palju vähem tihedad kui kõik normaalsetes tingimustes eksisteerivad vedelikud ja säilitasid vedeliku oleku kvantkõikumisena tuntud protsessi kaudu.
Teadlased jahutasid kaaliumiaatomite gaasi, mis jahutati temperatuurini miinus 459,67 kraadi Fahrenheiti (miinus 273,15 kraadi Celsiuse järgi), absoluutse nulli lähedale. Sellel temperatuuril moodustasid aatomid Bose-Einsteini kondensaadi. See on olukord, kus külmad aatomid kogunevad kokku ja hakkavad füüsiliselt kattuma. Need kondensaadid on huvitavad, kuna nende vastasmõjudes domineerivad kvantiseadused, mitte klassikaline koosmõju, mis võib selgitada enamiku suurte mahuosade käitumist.
Kui teadlased surusid kaks neist kondensaatidest kokku, moodustasid nad tilgad, sidudes omavahel kokku, et täita kindlaksmääratud maht. Kuid erinevalt enamikust vedelikest, mis hoiavad oma tilkade kuju koos molekulide vahelise elektromagnetilise vastasmõjuga, hoidsid need tilgad oma kuju nn kvant kõikumisena tuntud protsessi abil.
Kvant kõikumine tuleneb Heisenbergi määramatuse printsiibist, mis väidab, et osakesed on põhimõtteliselt tõenäosuslikud - nad ei hoia ruumis ühte energiataset ega kohta, vaid on laiali pillutatud mitme võimaliku energiatasandi ja asukoha vahel. Need "määrdunud" osakesed toimivad natuke nagu nad hüppaksid ümber oma võimaliku asukoha ja energia, avaldades survet oma naabritele. Pange kokku kõigi lenduvate osakeste rõhk ja leiate, et need meelitavad üksteist rohkem kui üksteist tõrjuvad. See atraktsioon seob nad tilgakesteks.
Need uued tilgad on ainulaadsed selle poolest, et kvantitatiivne kõikumine on domineeriv mõju, hoides neid vedelas olekus. Muud "kvantvedelikud", näiteks vedel heelium, näitavad seda efekti, kuid hõlmavad ka palju võimsamaid jõude, mis seovad neid palju tihedamalt.
Kaaliumkondensaadi tilkades need teised jõud siiski ei domineeri ja neil on väga nõrga vastasmõjuga osakesed ning seetõttu jaotuvad nad palju laiemasse ruumi - isegi kui nad hoiavad oma tilgakujulist kuju. Võrreldes sarnaste heeliumitilkadega kirjutavad autorid, et see vedelik on kaks suurusjärku suurem ja kaheksa suurusjärku lahjendatud. See on eksperimenteerijate jaoks suur asi, kirjutavad teadlased; kaaliumi tilgad võivad tulevasteks katseteks osutuda palju paremateks kvantvedelikeks kui heelium.
Kvanttilkadel on siiski oma piirid. Kui neis on liiga vähe aatomeid, varisevad nad kokku, aurustudes ümbritsevasse ruumi.
