Vašingtono valstijos universiteto (JAV) mokslininkai pasiekė rubidžio atomų, kaip neigiamos efektyvios masės medžiagos, elgesį. Tai reiškia, kad šie atomai, veikiami išorinės įtakos, neskrido link šios įtakos vektoriaus. Eksperimentinėmis sąlygomis jie elgėsi taip, lyg bėgtų į nematomą sieną kiekvieną kartą, kai priartėdavo prie labai mažo tūrio srities ribų. Atitinkamas buvo paskelbtas m Fizinės apžvalgos laiškai. Eksperimentą žiniasklaida klaidingai interpretavo kaip „neigiamos masės materijos sukūrimą“ (teoriškai tai leidžia sukurti kirmgraužas ilgoms kelionėms į kosmosą). Tiesą sakant, jei įmanoma, gauti neigiamą masę turinčios medžiagos yra daug daugiau, nei įmanoma pasiekti šiuolaikiniu mokslu ir technologijomis.
Rubidžio atomai buvo priversti judėti priešinga kryptimi nei jiems taikomas jėgos vektorius. Žiniasklaida klaidingai tai interpretavo kaip „neigiamos masės“ medžiagos sukūrimą.
Darbo autoriai lazeriu sulėtino rubidžio atomus (dalelės greičio mažinimas reiškia jos aušinimą). Antrame aušinimo etape energingiausiems atomams buvo leista palikti atvėsusį tūrį. Tai jį dar labiau atvėsino, lygiai taip pat, kaip šaldymo agento atomų išgaravimas atvėsina buitinio šaldytuvo turinį. Trečiajame etape buvo naudojamas kitas lazerių rinkinys, kurio impulsai pakeitė atomų dalių sukimąsi (supaprastintai - sukimosi aplink savo ašį kryptį).
Kadangi kai kurie atvėsintame tūryje esantys atomai ir toliau turėjo normalų sukimąsi, o kiti gavo priešingą sukimąsi, jų sąveika įgavo neįprastą pobūdį. Esant normaliam elgesiui, rubidžio atomai susidurtų ir skristų skirtingomis kryptimis. Centriniai atomai išstumtų išorinius atomus į išorę, pagreitindami juos veikiančios jėgos kryptimi (pirmojo atomo judėjimo vektoriumi). Dėl sukinių neatitikimo praktikoje rubidžio atomai, atšaldyti iki mažų kelvino dalelių, po susidūrimų neskrido, likdami pradiniame tūryje, lygų maždaug tūkstančiai kubinio milimetro. Iš išorės atrodė, kad jie bėga į nematomą sieną.
Labai tolima analogija atomų grupei su skirtingais sukimais yra dviejų ar daugiau futbolo kamuolių susidūrimas, kurie anksčiau buvo sukami šoniniu smūgiu, kol jie sukasi aplink savo ašį skirtingomis kryptimis. Akivaizdu, kad jų judėjimo kryptys ir greičiai po susidūrimo gerokai skirsis nuo tų pačių rezultatų paprastiems kamuoliukams. Bet tai nereiškia, kad kamuoliukai pakeitė savo fizinę masę. Pasikeitė tik jų tarpusavio sąveikos pobūdis. Taip pat eksperimente atomų masė netapo neigiama. Gravitaciniame lauke jie vis tiek nukris. Vienintelis dalykas, kuris iš tikrųjų pasikeitė, buvo tai, kur jie judėjo po susidūrimų su kitais panašiais atomais, bet „sukdami“ aplink savo ašį kita kryptimi.
Rubidžio atomų elgesys eksperimente atitinka neigiamos efektyviosios masės apibrėžimą fizikoje. Jis naudojamas, pavyzdžiui, aprašant elektrono elgesį kristalinėje gardelėje. Jam formali masė priklauso nuo judėjimo krypties kristalų ašių atžvilgiu. Judant viena kryptimi, bus rodoma viena sklaida (sklaidymas), kita - kita. Efektyviosios masės sąvoka jiems buvo įvesta todėl, kad priešingu atveju, aprašant jų sklaidą formulėmis, masė imtų priklausyti nuo energijos, o tai nėra labai patogu skaičiuoti. Neigiamos efektyvios masės pavyzdys yra puslaidininkių skylių elgesys, su kuriuo susiduria kiekvienas šiuolaikinės elektronikos vartotojas.
Dauguma žiniasklaidos, įskaitant rusišką, eksperimentą interpretavo kaip neigiamos masės medžiagos sukūrimą. Teoriškai panašių savybių medžiaga gali būti naudojama norint išlaikyti veikiančias kirmgraužas, leidžiančias nukeliauti didelius atstumus erdvėje ir laike beveik nuliui. Praktinė galimybė sukurti tokią medžiagą, kaip ir pačios kirmgraužos, dar neįrodyta. Net jei tai įmanoma, jį gauti naudojant šiuolaikines technines žmonijos galimybes yra nerealu.
Patartina žiūrėti su 1280 X 800 raiška
„Technologija jaunimui“, 1990, Nr. 10, p. 16-18.
Skenavo Igoris StepikinasDrąsių hipotezių tribūna
Ponkratas BORISOVAS, inžinierius
Neigiama masė: nemokamas važiavimas iki begalybės
Vašingtono universiteto fizikai sukūrė neigiamos masės skystį. Stumkite jį ir, skirtingai nuo visų mums žinomų fizinių pasaulio objektų, jis nepagreitės stūmimo kryptimi. Jis įsibėgės priešinga kryptimi. Šis reiškinys retai sukuriamas laboratorijoje ir gali būti naudojamas kai kurioms sudėtingesnėms kosmoso sąvokoms tirti, sako Michaelas Forbesas, Vašingtono universiteto fizikos ir astronomijos docentas. Tyrimas skelbiamas „Physical Review Letters“.
Hipotetiškai medžiaga gali turėti neigiamą masę ta pačia prasme, kaip ir elektros krūvis gali būti neigiamas arba teigiamas. Žmonės retai susimąsto apie tai, o mūsų kasdienis pasaulis demonstruoja tik teigiamus Isaaco Newtono Antrojo judėjimo dėsnio aspektus, teigiančius, kad kūną veikianti jėga yra lygi kūno masės ir tos jėgos skleidžiamo pagreičio sandaugai. arba F = ma.
Kitaip tariant, jei stumsite objektą, jis paspartės jūsų stūmimo kryptimi. Masė jį pagreitins jėgos kryptimi.
„Mes esame pripratę prie tokios padėties“, – sako Forbes, numatydamas netikėtumą. "Turint neigiamą masę, jei ką nors stumsite, tai paspartės link jūsų."
Neigiamos masės sąlygos
Kartu su savo kolegomis jis sukūrė sąlygas neigiamai masei atvėsinti rubidžio atomus iki beveik absoliutaus nulio, taip sukurdamas Bose-Einstein kondensatą. Šioje būsenoje, kurią numatė Shatyendranath Bose ir Albert Einstein, dalelės juda labai lėtai ir, vadovaudamosi kvantinės mechanikos principais, elgiasi kaip bangos. Jie taip pat sinchronizuojasi ir juda kartu kaip superskystis skystis, kuris teka neprarandant energijos.
Vašingtono universiteto fizikos ir astronomijos profesoriaus Peterio Engelso vadovaujami mokslininkai Webster Hall šeštajame aukšte sukūrė šias sąlygas lazeriais sulėtindami daleles, padarydami jas vėsesnes ir leisdami karštoms, didelės energijos dalelėms pabėgti. garai, toliau aušinant medžiagą.
Lazeriai užfiksavo atomus taip, lyg jie būtų mažesniame nei šimto mikronų dubenyje. Šiame etape superskystas rubidžio masė buvo normali. Dubenėlio plyšimas leido rubidžiui išbėgti, išsiplėtė, nes centre esantis rubidis buvo išstumtas į išorę.
Norėdami sukurti neigiamą masę, mokslininkai panaudojo antrąjį lazerių rinkinį, kuris stumdė atomus pirmyn ir atgal, pakeisdamas jų sukimąsi. Dabar, kai rubidis baigiasi pakankamai greitai, jis elgiasi taip, lyg turėtų neigiamą masę. „Paspauskite jį ir jis įsibėgės priešinga kryptimi“, – sako „Forbes“. „Atrodo, tarsi rubidis atsitrenktų į nematomą sieną“.
Didelių defektų pašalinimas
Vašingtono universiteto mokslininkų naudotas metodas išvengė kai kurių pagrindinių trūkumų, rastų ankstesniuose bandymuose suprasti neigiamą masę.
„Pirmas dalykas, kurį supratome, buvo tai, kad mes atidžiai kontroliavome šios neigiamos masės pobūdį be jokių kitų komplikacijų“, – sako „Forbes“. Jų tyrimai jau neigiamos masės požiūriu paaiškina panašų elgesį kitose sistemose. Padidėjusi kontrolė suteikia mokslininkams naują įrankį, skirtą eksperimentams kurti, kad būtų galima tirti panašią fiziką astrofizikoje, pavyzdžiui, neutronines žvaigždes, ir kosmologinius reiškinius, tokius kaip juodosios skylės ir tamsioji energija, kur eksperimentai tiesiog neįmanomi.
Britų astrofizikas Jamie Farnesas pasiūlė kosmologinį modelį, pagal kurį neigiama masė susidaro pastoviu greičiu per visą Visatos evoliuciją. Šis modelis prieštarauja visuotinai priimtam požiūriui į materijos prigimtį, tačiau puikiai paaiškina daugumą poveikių, kurie paprastai priskiriami tamsiajai medžiagai ir tamsiajai energijai, ypač Visatos plėtimąsi, didelio masto struktūros formavimąsi. Visata ir galaktikos aureolė, galaktikų sukimosi kreivės ir stebimas kosminės mikrobangų foninės spinduliuotės spektras. Straipsnis paskelbtas m Astronomija ir astrofizika, darbo išankstinis spaudinys paskelbtas arXiv.org.
Šiuo metu dauguma kosmologų mano, kad Visatos evoliucija aprašoma ΛCDM modeliu. Pagal šį modelį apie 70 procentų Visatos masės gaunama iš tamsiosios energijos, 25 procentus – iš šaltos tamsiosios medžiagos (tai yra medžiagos, kurios dalelės juda lėtai), ir tik likusieji 5 procentai – iš pažįstamos barioninės medžiagos. Mokslininkai šiuos ryšius nustatė analizuodami kosminės mikrobangų foninės spinduliuotės modelio harmonikas. Plačiau apie Visatos „sudėtis“ matavimą galite perskaityti Boriso Sterno straipsniuose apie WMAP ir Plancko palydovus, kurie prisidėjo prie šio darbo.
Deja, mokslininkai mažai supranta tamsiąją medžiagą ir tamsiąją energiją. Nė vienas iš itin tikslių tamsiosios medžiagos dalelių paieškos eksperimentų, numatytų daugeliu teorinių modelių (pavyzdžiui, SUSY), negavo teigiamo rezultato. Šiuo metu įprastų dalelių ir „tamsiųjų“ dalelių, kurių masė yra nuo 6 iki 200 megaelektronvoltų, sklaidos skerspjūvis yra maždaug 10–47 kvadratinių centimetrų, o tai praktiškai neįtraukia šio masės diapazono dalelių ir verčia fizikus kurti alternatyvias teorijas. Tačiau tamsioji medžiaga vis dar pasireiškia per gravitacinę sąveiką, modifikuojant galaktikų sukimosi kreives ir vaizdą, todėl mokslininkai šią hipotezę atmeta.
Su tamsia energija dar blogiau. Vienintelis pastebėjimas, kuris tiesiogiai patvirtina jos egzistavimą, nepaisant kosminės mikrobangų foninės spinduliuotės analizės, yra pagreitėjęs Visatos plėtimasis, matuojamas (netiesiogiai tamsiąją energiją patvirtina cheminių elementų santykis stebimoje Visatoje). Be to, fizikai mažai supranta, kas yra tamsioji energija pamatinis lygis . tikrai, kokybiškai jį galima apibūdinti naudojant kosmologinę konstantą (lambda terminą), tačiau šis metodas nesuteikia naujų žinių ir neleidžia nustatyti iš ko jis susideda tamsi energija. Einšteinas tokius papildymus paaiškino naudodamas neigiamos masės daleles – taikant šį metodą, judėjimo lygtys tampa simetriškos, kaip ir elektrodinamikos lygtys, o lambda terminas pasirodo kaip integracijos konstanta, neturinti jokios fizinės reikšmės.
Neigiama masė yra medžiaga, kuri greitėja priešinga jėgai kryptimi. Neigiama masės dalelė atstumia daleles, turinčias teigiamą ir neigiamą masę, o „teigiamos“ dalelės pritraukia „neigiamas“ daleles. Deja, ΛCDM modelio rėmuose šis tamsiosios energijos apibūdinimo metodas akivaizdžiai pasmerktas žlugti. Faktas yra tas, kad plečiantis Visatai įvairių komponentų tankis kinta pagal skirtingus dėsnius: šaltos medžiagos tankis krenta, o tamsiosios energijos tankis išlieka pastovus. Todėl neįmanoma tapatinti materijos su neigiama mase ir tamsiąja energija.
Dalelių su neigiama masė sąveika: juodos rodyklės rodo jėgas, raudonos rodyklės rodo pagreičius
Jamie Farnes / Astronomija ir astrofizika
Teigiama ir neigiama masės dalelių sąveika: juodos rodyklės rodo jėgas, raudonos rodyklės rodo pagreičius
Jamie Farnes / Astronomija ir astrofizika
Dalelių, turinčių teigiamą masę, sąveika: juodos rodyklės rodo jėgas, raudonos rodyklės rodo pagreičius
Jamie Farnes / Astronomija ir astrofizika
Tačiau astrofizikas Jamie Farnesas tvirtina, kad jam pavyko susieti Einšteino idėją su stebėjimo duomenimis. Norėdami tai padaryti, jis sujungė neigiamos masės idėją su kita priešinga idėja apie nuolatinį ir vienodą masės gamybą visame Visatos tūryje. Ši idėja taip pat toli gražu nėra nauja, ji pirmą kartą buvo pasiūlyta praėjusio amžiaus 40-aisiais.
Teoriškai tokie procesai iš tiesų gali vykti stipraus gravitacinio lauko fone (pavyzdžiui, dėl ). Atsižvelgdamas į panašius standartinio teigiamų masių energijos ir impulso tenzoriaus papildymus, fizikas surašė ir išsprendė Friedmanno lygtį, o tada apskaičiavo dėsnį, pagal kurį Visata plečiasi šiame modelyje. Mokslininkai neatsižvelgė į įprastos tamsiosios medžiagos ir tamsiosios energijos indėlį. Dėl to paaiškėjo, kad žinomi dėsniai atkuriami, jei neigiama masė susidaro pastoviu greičiu Γ = −3 H, Kur H yra Hablo konstanta. Šiuo atveju neigiamas masės tankis išliks pastovus plėtimosi metu ir efektyviai imituos kosmologinę konstantą. Šiuo atveju Visatos plėtimosi greitis ir gyvavimo trukmė yra tokie patys kaip ΛCDM modelyje.
Tada astrofizikas apskaičiavo, kaip neigiama masė pasireikš mažesnėmis mastelėmis. Norėdami tai padaryti, jis savo modelyje imitavo daugelio teigiamos ir neigiamos masės dalelių sąveiką. Kadangi visuose esamuose astrofizikos paketuose neatsižvelgiama į tokias neįprastas modifikacijas, Farnesas turėjo sukurti savo programą. Siekdamas išvengti bet kokių apytikslių skaičiavimų, tyrėjas apskaičiavo kiekvienos dalelės koordinates ir greičius kiekvienu laiko momentu – tai leido padidinti prognozių patikimumą, nors programos poreikiai skaičiavimo ištekliams augo, nes skaičiuojant skaičius kvadratas. dalelių. Visų pirma, dėl to mokslininkas turėjo apsiriboti 50 tūkstančių dalelių modeliavimu.
Naudodamasis sukurta programa Farnesas pamatė keletą efektų, kurie tradiciškai priskiriami tamsiajai medžiagai. Pirma, jis modeliavo tankios teigiamos masės dalelių grupės, panardintos į neigiamos masės dalelių „jūrą“, evoliuciją. Tokia sistema turėtų kokybiškai apibūdinti galaktikų evoliuciją vėlyvose Visatos plėtimosi stadijose, kai „neigiamos“ dalelės žymiai vyrauja prieš „teigiamus“. Šioje užduotyje mokslininkas pasirinko „teigiamų“ dalelių skaičių N+ = 5000, neigiamas skaičius N− = 45000. Dėl to jis gavo tankio pasiskirstymą, kuris gerai sutampa su stebėjimo duomenimis – dalelių tankis didėja lėtai artėjant prie galaktikos centro ir sutampa su Burkerto profiliu. Tai išsprendžia aštrią halo problemą, kuri atsiranda ΛCDM modelyje.
Teigiamos materijos „galaktikos“, panardintos į neigiamos materijos „jūrą“, evoliucija
Jamie Farnes / Astronomija ir astrofizika
„Farnes“ apskaičiuotas galaktikos masės profilis (mėlynas) ir stebimas praktiškai (rožinė punktyrinė linija)
Jamie Farnes / Astronomija ir astrofizika
Antra, turėdamas tuos pačius pradinius duomenis, mokslininkas apskaičiavo galaktikos sukimosi kreivę ir nustatė, kad ji taip pat gerai sutampa su stebėjimų duomenimis. Modelyje su grynai „teigiamomis“ dalelėmis galaktikos pakraštyje materija juda lėčiau nei centre, o modelyje, kuriame vyrauja „neigiamos“ dalelės, greitis yra maždaug pastovus.
Galaktikos, panardintos į neigiamos materijos „jūrą“ (raudona) ir „laisvosios“ galaktikos (juoda), sukimosi kreivė
Jamie Farnes / Astronomija ir astrofizika
Trečia, Farnesas parodė, kad jo modelyje gijinė plataus masto Visatos struktūra atsiranda natūraliai: galaktikos susijungia į spiečius, spiečius į superspiečius, o superspiečius į grandines ir sienas. Norėdami tai padaryti, jis apskaičiavo sistemos, kurioje yra tiek pat „teigiamų“ ir „neigiamų“ dalelių, raidą. Dėl turimos skaičiavimo galios apribojimų mokslininkas nustatė abiejų tipų dalelių skaičių N + = N− = 25000. Kaip ir ankstesniu atveju, „neigiamos“ dalelės supo įprastos materijos daleles ir sudarė aureolę, tačiau šį kartą tyrėjui pavyko įžvelgti didesnių mastelių modelius, primenančius stebimos Visatos struktūrą.
Vienalytė Visatos struktūra modeliavimo pradžioje
Jamie Farnes / Astronomija ir astrofizika
Praktikoje registruotas. Deja, jis negalėjo pamatyti šio efekto modeliuojant su 50 000 dalelių. Tačiau mokslininkas tikisi, kad didesnio masto modeliavimuose su milijonu dalelių tokie procesai bus matomi, taip pat siūlo, kad jie patvirtins arba paneigs naująją teoriją.
Galiausiai mokslininkas patikrino, kaip stipriai siūloma ΛCDM modelio modifikacija iškraipys realiai pastebėtus efektus – standartinėmis žvakėmis išmatuotą Visatos plėtimąsi, kosminį mikrobangų foną ir galaktikų spiečių susijungimo stebėjimus. Visais šiais atvejais astrofizikas nustatė, kad jo hipotezė atitiko stebėtus duomenis. Tačiau vis dar lieka daug atvirų klausimų – ypač neaišku, kaip tokią hipotezę susieti su standartiniu modeliu (ar Higso mechanizmas gali generuoti neigiamas mases?), kaip eksperimentiškai aptikti neigiamos masės daleles ir kaip paaiškinti prieštaravimus tarp „neigiamų“ dalelių atstūmimo ir teorijos. Tačiau mokslininkas mano, kad visos šios problemos gali būti išspręstos naujojo modelio rėmuose.
Taigi modelis su nuolatine neigiamos masės gamyba paaiškina ne tik stebimą Visatos plėtimąsi, bet ir jos didelio masto struktūros formavimąsi, tamsiosios medžiagos aureoles aplink galaktikas ir sukimosi kreives – didžiąją dalį efektų, kurie dažniausiai priskiriami tamsai. energija ir tamsioji medžiaga. Kaip bebūtų keista, toks intuityviai nenatūralus hipotezė, prieštaraujanti visuotinai priimtam požiūriui į materiją, yra visiškai sutinka su stebėjimo duomenimis. Be to, ji siūlo juos paaiškinti paprasčiau, įtraukiant mažiau subjektų. Kaip pats autorius rašo išvadoje: „Nors šis pasiūlymas yra apostatinis ir eretiškas, [darbas] pasiūlė, kad neigiamos šių parametrų vertės iš esmės galėtų paaiškinti kosmologinius stebėjimo duomenis, kurie visada buvo interpretuojami remiantis pagrįstomis teigiamomis prielaidomis. masė“.
Kartais fizikai pateikia gana neįprastų idėjų, kaip paaiškinti pastebėtus teorijos ir eksperimento neatitikimus. Pavyzdžiui, pernai lapkritį amerikiečių fizikas teoretikas Hoomanas Davoudiaslas pristatė naują jėgą, kurią neša itin lengva skaliarinė dalelė ir stumia tamsiąją medžiagą nuo Žemės. Ši prielaida gerai paaiškina visų sausumos eksperimentų nesėkmes ieškant tamsiosios materijos – jei tokia jėga tikrai egzistuoja, detektoriai iš esmės nieko negalėtų registruoti. Deja, šio teiginio patikrinti dabartiniu technologijų išsivystymo lygiu neįmanoma.
Dmitrijus Truninas
Hipotetinė kirmgrauža erdvėlaikyje
Teorinėje fizikoje tai yra hipotetinės medžiagos samprata, kurios masė yra priešinga normalios medžiagos masei (kaip ir elektros krūvis gali būti teigiamas ir neigiamas). Pavyzdžiui, -2 kg. Tokia medžiaga, jei ji egzistuotų, pažeistų vieną ar daugiau ir pasižymėtų keistomis savybėmis. Remiantis kai kuriomis spekuliacinėmis teorijomis, neigiamos masės medžiaga gali būti naudojama erdvėlaikyje (kirmgraužėms) sukurti.
Tai skamba kaip absoliuti mokslinė fantastika, tačiau dabar grupė fizikų iš Vašingtono valstijos universiteto, Vašingtono universiteto, OIST universiteto (Okinava, Japonija) ir Šanchajaus universiteto demonstruoja kai kurias hipotetinės neigiamos masės medžiagos savybes. Pavyzdžiui, jei stumsite šią medžiagą, ji įsibėgės ne ta kryptimi, kuria veikiama jėga, o priešinga kryptimi. Tai yra, jis įsibėgėja priešinga kryptimi.
Norėdami sukurti neigiamų masės savybių turinčią medžiagą, mokslininkai paruošė Bose-Einstein kondensatą, atšaldydami rubidžio atomus iki beveik absoliutaus nulio. Šioje būsenoje dalelės juda itin lėtai, o kvantiniai efektai pradeda ryškėti makroskopiniame lygmenyje. Tai yra, pagal kvantinės mechanikos principus dalelės pradeda elgtis kaip bangos. Pavyzdžiui, jie sinchronizuojasi vienas su kitu ir teka kapiliarais be trinties, tai yra, neprarasdami energijos – vadinamojo supertakumo efekto.
Vašingtono universiteto laboratorijoje buvo sudarytos sąlygos susidaryti Bose-Einstein kondensatui, kurio tūris mažesnis nei 0,001 mm³. Dalelės buvo sulėtinamos lazeriu ir laukė, kol energingiausia iš jų paliks tūrį, o tai dar labiau aušino medžiagą. Šiame etape superkritinis skystis vis dar turėjo teigiamą masę. Jei indo sandariklis būtų pažeistas, rubidžio atomai praskristų skirtingomis kryptimis, nes centriniai atomai išstumtų atokiausius atomus ir jie pagreitėtų veikiančios jėgos kryptimi.
Norėdami sukurti neigiamą efektyvią masę, fizikai panaudojo kitą lazerių rinkinį, kuris pakeitė kai kurių atomų sukimąsi. Kaip numato modeliavimas, tam tikrose indo vietose dalelės turėtų įgyti neigiamą masę. Tai aiškiai matyti iš staigios medžiagos tankio, kaip laiko funkcijos, padidėjimo modeliavime (apačioje diagramoje).
1 pav. Anizotropinis Bose-Einstein kondensato plėtimasis su skirtingais sanglaudos jėgos koeficientais. Tikri eksperimentiniai rezultatai rodomi raudonai, modeliavimo prognozavimo rezultatai rodomi juodai.
Apatinė diagrama yra stambaus plano vidurinis rėmas apatinėje 1 paveikslo eilutėje.
Apatinėje diagramoje parodytas vienmatis viso tankio modeliavimas kaip laiko funkcija regione, kuriame pirmą kartą atsirado dinaminis nestabilumas. Taškinės linijos atskiria tris atomų grupes su greičiu
beveik akimirką
Kur efektyvi masė
pradeda darytis neigiama (viršutinė eilutė). Rodomas minimalios neigiamos efektyvios masės taškas (viduris) ir taškas, kuriame masė grįžta į teigiamas vertes (apatinė linija). Raudoni taškai nurodo vietas, kur vietinis kvazimomentas yra neigiamos efektyvios masės srityje.
Pati pirmoji grafikų eilutė rodo, kad fizinio eksperimento metu medžiaga elgėsi tiksliai pagal modeliavimo rezultatus, kurie numato dalelių, turinčių neigiamą efektyviąją masę, atsiradimą.
Bose-Einšteino kondensate dalelės elgiasi kaip bangos, todėl nesklinda ta kryptimi, kuria turėtų sklisti normalios teigiamos efektyvios masės dalelės.
Teisybės dėlei reikia pasakyti, kad fizikai ne kartą fiksavo eksperimentų metu, tačiau tuos eksperimentus galima būtų interpretuoti įvairiai. Dabar netikrumas iš esmės pašalintas.
Mokslinis straipsnis 2017 04 10 žurnale Fizinės apžvalgos laiškai(doi:10.1103/PhysRevLett.118.155301, galima užsiprenumeruoti). Straipsnio kopija prieš pateikiant žurnalui 2016 m. gruodžio 13 d. yra laisvai prieinama svetainėje arXiv.org (arXiv:1612.04055).
