Электричество стало «жидким» — доказан эффект, при котором ток течет не как газ, а как вязкий мед или вода в трубе
NewsMakerФизики впервые разогнали ток до скорости, где он ломает барьер и превращается в волну.
Когда говорят об электрическом токе, воображение часто рисует поток частиц, который бежит по проводу как вода по трубе. Формулировка «ток течет» звучит привычно, поэтому возникает ощущение, что картина движения у воды и электронов примерно одинаковая. Физики давно знают, что сходство здесь скорее языковое, чем реальное.
Молекулы жидкости двигаются как связанная среда: они постоянно сталкиваются друг с другом и обмениваются импульсом. В металлическом проводнике все устроено иначе. Отдельные электроны в обычных условиях в основном сталкиваются не между собой, а с колеблющимися атомами решетки и примесями. Каждый участник движения ведет себя довольно независимо. По словам физика Кори Дина из Колумбийского университета, в воде частицы видят вокруг только себе подобных, а в проводе картина совсем другая.
Именно такое индивидуальное поведение частиц легло в основу стандартной электронной теории. Оно объясняет, почему нагретый проводник проводит хуже холодного и почему форма сечения, круглая или квадратная, почти не влияет на проводимость при прочих равных. Однако еще в 1960-х теоретики предположили: если создать особые условия, носители заряда могут начать вести себя как сплошная среда и образовать электронную жидкость .
За последние годы несколько экспериментов подтвердили эту идею. Осенью прошлого года группа Дина показала самый наглядный пример : исследователи получили ударную волну внутри электронного потока. Такой эффект возникает, когда быстрый слой жидкости врезается в более медленный. Подобная картина означает очень высокие скорости и согласованное коллективное движение.
Когда говорят об электрическом токе, воображение часто рисует поток частиц, который бежит по проводу как вода по трубе. Формулировка «ток течет» звучит привычно, поэтому возникает ощущение, что картина движения у воды и электронов примерно одинаковая. Физики давно знают, что сходство здесь скорее языковое, чем реальное.
Молекулы жидкости двигаются как связанная среда: они постоянно сталкиваются друг с другом и обмениваются импульсом. В металлическом проводнике все устроено иначе. Отдельные электроны в обычных условиях в основном сталкиваются не между собой, а с колеблющимися атомами решетки и примесями. Каждый участник движения ведет себя довольно независимо. По словам физика Кори Дина из Колумбийского университета, в воде частицы видят вокруг только себе подобных, а в проводе картина совсем другая.
Именно такое индивидуальное поведение частиц легло в основу стандартной электронной теории. Оно объясняет, почему нагретый проводник проводит хуже холодного и почему форма сечения, круглая или квадратная, почти не влияет на проводимость при прочих равных. Однако еще в 1960-х теоретики предположили: если создать особые условия, носители заряда могут начать вести себя как сплошная среда и образовать электронную жидкость .
За последние годы несколько экспериментов подтвердили эту идею. Осенью прошлого года группа Дина показала самый наглядный пример : исследователи получили ударную волну внутри электронного потока. Такой эффект возникает, когда быстрый слой жидкости врезается в более медленный. Подобная картина означает очень высокие скорости и согласованное коллективное движение.