Các nhà vật lý nhìn thấy nhiệt di chuyển như một sóng sau 90 năm lý thuyết

Các nhà vật lý tại MIT lần đầu tiên đã trực tiếp quan sát và ghi hình hiện tượng lượng tử được gọi là "âm thanh thứ hai," một lý thuyết được dự đoán từ năm 1938 nhưng chưa từng được xác nhận bằng hình ảnh. Khác với sự khuếch tán nhiệt thông thường, âm thanh thứ hai xảy ra trong trạng thái siêu lỏng, nơi nhiệt truyền đi dưới dạng sóng, tương tự như âm thanh, trong khi chất lỏng xung quanh vẫn đứng yên. Nhóm nghiên cứu đã vượt qua những thách thức thực nghiệm đáng kể bằng cách làm lạnh khí đến gần độ không tuyệt đối và sử dụng nguyên tử lithium-6, có tần số cộng hưởng thay đổi theo nhiệt độ, cho phép họ theo dõi sự di chuyển của nhiệt thông qua cộng hưởng gây ra bởi sóng radio. Đột phá này đã cho phép hình ảnh hóa sóng nhiệt trong siêu lỏng theo thời gian thực, đánh dấu một bước tiến lớn trong việc nghiên cứu các trạng thái lượng tử của vật chất. Khả năng quan sát âm thanh thứ hai có ý nghĩa quan trọng về mặt khoa học và công nghệ. Nó cung cấp những hiểu biết mới về các trạng thái vật chất cực đoan như trong các sao neutron, có thể cải thiện các mô hình thiên văn học. Trên Trái Đất, những phát hiện này có thể thúc đẩy nghiên cứu về siêu dẫn nhiệt độ cao, rất quan trọng cho các công nghệ tiết kiệm năng lượng như truyền tải điện không tổn hao và nâng hạ từ tính.