Создан самый быстрый искусственный объект

Этот рекордный объект - крошечный кусочек кремнезема, способный вращаться миллиарды раз в секунду, создавая достаточную чувствительность, чтобы команда ученых предположила, что сможет использовать его для обнаружения невообразимо малых величин сопротивления, вызванного "трением в вакууме".

Несколько лет назад исследователи из Университета Пердью в США сделали шаг вперед, разработав метод измерения крутящего момента - или крутящей силы - воздействия на крошечный продолговатый кусок алмаза.

Используя лазер для подвешивания материала в вакууме, у физиков было невероятно точно настроенное устройство для отработки мягкого толчка окружающих полей.

"Торсионные весы сыграли историческую роль в развитии современной физики. Теперь оптически левитированный эллипсоидальный наноалмаз в вакууме обеспечивает новый наноразмерный торсионный баланс, который будет во много раз более чувствительным", - объяснил физик Тонгкан Ли в 2016 году..

Три года спустя Ли и его команда заменили алмаз крошечными шариками из кремнезема диаметром всего 150 нанометров, которые находились в вакуумной камере с помощью лазера мощностью 500 милливатт.

Используя поляризованные импульсы от второго лазера, крошечные кварцевые шарики можно было вращать.

И они смогли его раскрутить до невероятных 300 миллиардов оборотов в минуту, преодолев пределы предыдущих попыток, которые едва справились с одной пятой этой скорости.

Подобное вращение теоретически может использоваться для измерения слабого растяжения электромагнитных полей, которое создает своего рода трение в пустом пространстве, образованное неопределенностью, присущей квантовой физике.

"Быстро вращающаяся нейтральная наночастица может преобразовывать квантовые и тепловые колебания вакуума в излучение", - пишут исследователи в своем отчете. "Из-за этого электромагнитный вакуум ведет себя как сложная жидкость и будет создавать фрикционный момент на нанороторе".

Скручивающая сила кручения измеряется в единицах, называемых "ньютон-метрами", где один ньютон-метр - это ньютон силы, приложенной к точке воздействия на расстоянии одного метра.

В будущем эксперименты по изменению состава вращающегося материала, а также факторов окружающей среды, таких как температура и находящиеся поблизости объекты, могут быть использованы для окончательного измерения того, как невозмущенные квантовые поля испаряются при самых низких энергиях.

Это исследование было опубликовано в журнале Nature Nanotechnology.

Напомним, ранее сообщалось, что физики измерили энергию пустоты.

Источник