Жидкий гелий при сверхнизких температурах переходит в состояние сверхтекучести — течёт без трения, словно идеальная смазка. В этой квантовой жидкости рождаются вихри, внешне похожие на обычные водовороты в воде, но с принципиальным отличием: их угловой момент, или сила вращения, квантуется. Это значит, что вращение меняется не плавно, а строгими дискретными шагами — подобно тому, как старый проигрыватель может крутить пластинку лишь на 33, 45 или 78 оборотов в минуту, и никак иначе. Такой закон квантования вихрей в сверхтекучем гелии был открыт Львом Ландау и долгое время считался незыблемым.
Однако эксперимент, в котором учёные использовали микроскопические пылинки-разведчики, брошенные в гелий, показал нечто неожиданное. Некоторые пылинки начинали вращаться с бешеной скоростью, словно пластинка вдруг заиграла сразу на всех возможных режимах. Такой «сгусток» вращения, согласно теории, должен почти мгновенно разрушиться — как виниловая пластинка не выдержала бы несуществующей скорости. Но пылинка держалась внутри вихря намертво, а сам вихрь жил подозрительно долго, бросая вызов привычным представлениям.
Открытие перетряхивает науку о вихрях в жидкостях без трения и обещает пролить свет на поведение других подобных сред — от недр нейтронных звёзд до атомных ядер, где также могут существовать квантованные вихри.
Гелий без трения, охлаждённый почти до абсолютного нуля, может вечно циркулировать по кольцу — ничто его не тормозит.