Линза «рыбий глаз» — это необычное стекло: его показатель преломления меняется от центра к краю так, что любой луч, выпущенный из произвольной точки, собирается в точке строго напротив. Сделать такую линзу из обычного стекла почти невозможно, но физики нашли обходной путь. В облаке атомов, охлаждённых до миллиардных долей градуса выше абсолютного нуля, звуковые волны ведут себя подобно свету в линзе. Скорость звука в таком облаке можно плавно менять от точки к точке, и тогда волны искривляются нужным образом.
Эксперимент провели с бозе-конденсатом — состоянием вещества, где тысячи атомов сливаются в единую квантовую волну. В нём возбудили звуковые импульсы и проследили, как их волновые фронты сходятся в фокусе. Наблюдения совпали с расчётами: волны, испущенные в одной точке, действительно собирались в противоположной. Это первая реализация акустического «рыбьего глаза» в квантовом газе.
Такой подход открывает дорогу к моделированию искривлённых пространств и необычных оптических эффектов с помощью звука. Вместо дорогих и сложных оптических устройств — облако атомов, которым можно управлять магнитными полями и лазерами.
В бозе-конденсате звук движется со скоростью всего несколько миллиметров в секунду — в сто тысяч раз медленнее, чем в воздухе.