في الهيليوم فائق الميوعة، تشبه الدوامة إعصارًا في زجاجة، لكن بدل الماء يوجد سائل كمومي يتدفق بلا احتكاك. مثل هذه الدوامة لا تتبدد من تلقاء نفسها، لذا ظل السؤال عن مصير طاقتها مفتوحًا لفترة طويلة. الآن، شاهد الفيزيائيون الإجابة لأول مرة: الدوامة تُصدر كمية صوتية — روتونًا.
في التجربة، تم ربط دوامة واحدة بنانوتر — وهو شوكة رنانة صغيرة تهتز في الهيليوم السائل عند درجة حرارة 10 ملي كلفن (وهذا أبرد بـ 30 مرة من الفضاء الخارجي). عندما تم تسريع الدوامة، بدأت عند سرعة معينة تفقد طاقتها. الفقد المُقاس في كل دورة تزامن تمامًا مع الطاقة اللازمة لإنشاء روتون. إذن، الدوامة لا تتباطأ فحسب، بل تُصدر جسيمًا صوتيًا.
هذا الاكتشاف يحل لغزًا قديمًا: كيف تخمد الاضطرابية في سائل بلا لزوجة؟ في الهيليوم فائق الميوعة لا يوجد احتكاك، لذا فإن الآلية الكلاسيكية (تحويل الطاقة إلى حرارة) لا تعمل. بدلًا من ذلك، تذهب الطاقة إلى إنشاء الروتونات — والآن تم تأكيد ذلك بقياس مباشر.
قد تعمل هذه الآلية أيضًا في سوائل كمومية أخرى، مثل النجوم النيوترونية، حيث تكون المادة في حالة فائقة الميوعة. فهم كيفية فقدان الدوامات لطاقتها يساعد في نمذجة دوران هذه النجوم والتنبؤ بسلوكها.
الروتون هو كمية صوتية لها "ثمن أدنى": لإنشائه، يجب إنفاق طاقة، كما لو أن الصوت لا يمكن أن يكون أهدأ من مستوى معين.
في رواية لاري نيفن "الأشجار المتكاملة"، تتحكم الدوامات فائقة الميوعة في النجوم النيوترونية بالطقس — الآن نعرف أنها يمكنها بالفعل أن تفقد الطاقة عبر الروتونات.