Капли жидкости могут вести себя подобно электронам

Группа ученых из США и Великобритании продемонстрировала уникальное явление — капли жидкости, перемещающиеся по вибрирующей поверхности, могут вести себя подобно электронам в неупорядоченных средах. Этот процесс напоминает локализацию Андерсона, которая обычно наблюдается в квантовой физике. Исследование опубликовано на портале Physical Review X.

Локализация Андерсона описывает поведение электронов в кристаллах, где они могут спонтанно "застревать" в зонах слабого случайного потенциала, проявляя свои волновые свойства. Теперь же физики смогли показать, что аналогичное явление может происходить и в макроскопическом мире.

Команда под руководством University of North Carolina наблюдала за поведением капель силиконового масла, которые двигались по поверхности вибрирующей жидкости. Для эксперимента ученые создали специальный резервуар с дном переменной глубины, где капли могли сталкиваться с разными "барьерами". Эти барьеры играли роль случайного потенциала, аналогичного тому, что встречается в квантовых системах.

Капли диаметром менее миллиметра, помещенные на поверхность вибрирующей с частотой 70 герц жидкости, проявили признаки локализации, демонстрируя взаимодействие с волнами, самовозбуждающимися на поверхности. Это важное открытие показывает, что волновые свойства, характерные для квантовых объектов, могут быть присущи и макроскопическим объектам.

Данное исследование подтверждает, что принципы, ранее считавшиеся исключительно квантовыми, находят применение и в макромире, расширяя наше понимание природы волновых процессов.