Таинственные петли в ткани реальности: физики впервые наблюдают "Кольца Алисы"

Необычные петли, впервые зафиксированные в сверххолодном газе, предоставили учёным возможность изучить особенности одностороннего магнетизма. Эти структуры, известные как "Кольца Алисы"и названные в честь Алисы из "Страны чудес", были обнаружены во время совместного исследования ученых из США и Финляндии.

Топологические монополы, связанные с искривлениями в квантовых полях, давно привлекают внимание исследователей. Они напоминают полюс магнита и играют роль в квантовой механике, порождая различные силы и частицы. Монополи могут проявляться в различных контекстах, в том числе при вихревых движениях квантовых полей, создавая кратковременные аномалии.

Микко Мёттёнен из Университета Аалто в Финляндии, член коллаборации по изучению монополей, ранее в 2015 году с коллегами впервые наблюдал топологическую монополь в изолированном состоянии в сверххолодных атомах рубидия, называемом конденсатом Бозе-Эйнштейна (BEC).

В последнем исследовании ученые обнаружили, что монополи могут распадаться, превращаясь в структуры, названные "струны Алисы". При замыкании этих струн образуются упомянутые "Кольца Алисы". Причем, если типичные монополи существуют несколько тысячных секунды, Кольца Алисы "живут" в 20 раз дольше.

Дэвид Холл, физик из Колледжа Амхерст в США, сравнил Кольца Алисы с зеркалом героини сказки: прохождение через эту магнитную петлю может перевернуть все вверх дном.

Точные практические применения этого открытия пока неясны, но чем больше мы узнаем о нестабильной природе квантовых полей, тем лучше сможем понять глубокие истины реальности. "Открытие Колец Алисы имеет первостепенное значение, оно освещает путь к поиску глубочайших составляющих Вселенной," - поделился Мёттёнен.

Исследование опубликовано в Nature Communications .