Учёные сделали материю невидимой. Для этого пришлось охладить атомы

В начале прошлого века австрийский физик Вольфганг Пауль сформулировал один из ключевых принципов квантовой механики. Из него следует, что у двух электронов не может быть одинаковое квантово-механическое состояние в одном атоме или одной молекуле. Короче говоря, это правило объясняет, почему существуют твердые вещества, почему мы не проваливаемся сквозь пол, а наши руки — сквозь стол. Спустя столетие принцип исключения Паули решили подробнее изучить физики из Массачусетского технологического института. Результаты их экспериментов оказались похожи на какой-то магический ритуал.

Обычно, когда фотоны света проникают через облако атомов, фотоны и атомы отражаются друг от друга, рассеивая свет во всех направлениях. В итоге вещество становится видимым. Но ученые выяснили, что, когда атомы охлаждены и сильно сжаты, срабатывает эффект Паули. В результате частицы не могут отражать свет, свободно пролетают сквозь атомы, а вещество становится прозрачным.

Этот эффект ученые доказали на примере атомов лития. В ходе эксперимента стало понятно, что по мере того, как частицы становились холоднее и плотнее, они рассеивали меньше света. По данным SciTechDaily, вещество стало на 38% тусклее, чем при комнатной температуре. Исследователи предполагают, что если бы они могли понизить температуру до абсолютного нуля, облако атомов стало бы полностью невидимым.

На самом деле, этот эффект был предсказан 30 лет назад, но до последнего времени его не могли доказать на практике — ученым не удавалось создать достаточно холодные и плотные электронные облака. Но в последнее время были разработаны магнитные и лазерные методы, позволяющие снизить температуру атомов до ультранизкого уровня. Результаты исследований позволят не только создавать прозрачные материалы, но и сохранять данные в квантовых компьютерах. В этом помогут светоподавляющие материалы, которые можно получить при помощи того же принципа исключения Паули.

Ранее ученые из этого же университета представили куда более хитрую разработку. Она тоже позволяет становиться невидимым, но не материалу, а человеку. Исследователи создали футболку, которая делает человека невидимкой для технологии распознавания лиц. Обычно искусственный интеллект распознает объекты на изображении, рисует вокруг них некий «ограничивающий прямоугольник» и присваивает определенную метку. С помощью особого дизайна футболка сбивает с толку нейросети и делает владельца незаметным в цифровом пространстве. Правда, в массовое производство такие волшебные майки пока вряд ли поступят. Технология еще не идеальна и работает со сбоями — надо ее улучшать.

Автор материала: Галина Иванова

Мой район