В гелии, охлаждённом почти до абсолютного нуля, жидкость перестаёт тереться сама о себя и начинает течь без малейшего сопротивления. Физики запустили в такой сверхтекучий гелий крошечные полимерные шарики — от одного до шести микрометров, как бактерии, — и следили за их падением сквозь лазерную подсветку. Шарики светились, и их пути записывала камера.
Часть шариков опускалась ровно, как песчинки в густом сиропе. Другие вдруг дёргались в сторону, будто натыкались на невидимые нити. Эти нити — квантовые вихри: тончайшие завихрения, в которых сверхтекучесть рвётся, как бумага при сгибе. Вихри возникают от тепловых толчков и не исчезают даже при 0,14 кельвина — в двести раз холоднее, чем в морозилке.
Когда учёные смотрели на движение шариков на разных участках пути, картина менялась. Для самых мелких частиц скорости разбивались на два чётких пика — как два этажа в доме, где одни жильцы едут на лифте, а другие бегут по лестнице. Крупные шарики чаще застревали в спутанных клубках вихрей и висели в жидкости часами, хотя по всем законам должны были упасть. Физики научились считать, сколько частиц прилипло к вихрям, и описали их поведение простым уравнением — как будто подсчитали пассажиров, застрявших на эскалаторе.
Эти светящиеся шарики — как зонды, брошенные в невидимый шторм. Они показывают, где рвётся сверхтекучая гладь и как вихри цепляются за вещество. Такие опыты помогают понять турбулентность — явление, которое управляет и погодой, и течением крови, но до сих пор остаётся загадкой.
Сверхтекучий гелий может вытечь из открытого стакана через стенки: он ползёт вверх по стенке, преодолевая силу тяжести, потому что трение внутри жидкости исчезает.
В романе «Ложная слепота» Питера Уоттса экипаж корабля использует сверхтекучие жидкости в системах охлаждения — и сталкивается с квантовыми эффектами, влияющими на восприятие реальности.