Вихри играют в чехарду в жидком свете ⚡ экспресс
В двумерной жидкости из света физики впервые зафиксировали вихревую чехарду. Движение вихрей, отснятое методом фазочувствительной визуализации, точно описывалось моделью точечных вихрей с радиальным фоновым потоком. При определённых начальных расстояниях чехарда срывалась: либо из-за проскальзывания фазы на высоких скоростях, либо из-за ударной волны от многозарядных вихрей, которая служила постоянным источником фазовых сбоев. Это объясняет, как вихри теряют энергию в сверхтекучих жидкостях.
Сверхтекучий гелий течёт без трения, и в нём рождаются вихри — микроскопические воронки, похожие на водяные в воде. Два таких вихря могут играть в чехарду: один перепрыгивает через другого, и они скачут по кругу. Эту игру предсказал Ричард Фейнман ещё в 1950-х. Увидеть её напрямую удалось лишь сейчас.
Теперь физики устроили чехарду в «жидком свете» — среде, где свет ведёт себя как сверхтекучая жидкость. Вихри создали лазером и следили за их движением с помощью сверхбыстрой камеры. Когда вихри разгоняли слишком сильно, возникал резкий толчок — ударная волна. Игра ломалась: вихри сталкивались и исчезали, выделяя тепло. Это единственный способ для такой идеальной жидкости потерять энергию. Поймать момент помогла сверхскоростная съёмка.
Открытие помогает понять, как затухает движение в сверхтекучих средах, и может привести к созданию сверхточных датчиков вращения.
🎯 Фейнман предсказал чехарду вихрей, размышляя о загадках турбулентности, а физически её увидели только сейчас — в лазерном свете.
🎬 Жидкий свет — почти как световой меч из фантастики, где энергия становится осязаемой.