Про це пише Gizmodo з посиланням на відповідне дослідження команди науковців.

Дивіться також Фізики перевели тисячі атомів у стан "кота Шредінгера", наблизивши квантовий світ до реальності

Чому квантовий газ не нагрівається?

У звичному світі все просто: додаєш енергію – температура зростає, про це ми знаємо ще зі шкільного курсу термодинаміки. Але в квантовій фізиці цей закон, схоже, може працювати по-іншому.

Ще у 2025 році експеримент Університету Інсбрука показав, що спеціально підготовлений квантовий газ здатен фактично "відмовлятися" нагріватися навіть під впливом зовнішніх імпульсів.

Google Хочете щодня читати оперативні та якісні новини Додайте 24 Канал у вибрані в Google Додати

Йшлося про систему з сильно взаємодіючих атомів, яку охолодили майже до абсолютного нуля. Після цього на неї впливали періодичними лазерними імпульсами – своєрідними "ударами" енергії. Спочатку атоми реагували, їхній рух активізувався, але з часом система несподівано стабілізувалася: зростання енергії припинилося, а разом із ним і нагрівання.

Фізики пояснюють це явищем динамічної локалізації. У таких умовах частинки перестають накопичувати енергію, навіть якщо зовнішній вплив не зникає. Це різко контрастує з класичною картиною, де будь-яка "підкачка" енергії зрештою призводить до нагрівання системи до дуже високих температур.

Що нового дізналися науковці?

Нове дослідження, результати якого опублікували в журналі Physical Review Letters, дало мікроскопічне пояснення цього ефекту. Вчені створили математичну модель, яка дозволяє відстежити взаємодію між окремими атомами. Саме ці сильні взаємодії змінюють поведінку системи в локальних "ґратках", обмежуючи здатність поглинати енергію.

Модель показала, що існує певний поріг: коли інтенсивність зовнішніх імпульсів або сила взаємодії перевищує його, система фактично "ламається" з точки зору енергопоглинання. Вона перестає приймати додаткову енергію – і, відповідно, не нагрівається.

Попри важливість відкриття, нова робота поки що теоретична. Дослідники визнають, що наступний крок – експериментально перевірити ці розрахунки. Водночас модель може пояснити поведінку й інших квантових систем, які іноді демонструють відхилення від класичних законів термодинаміки.

Втім, остаточних відповідей ще немає. Зокрема, фізики досі не знають, чи існує універсальний поріг для різної кількості частинок і чи зберігається ефект локалізації в більш складних умовах. Саме ці питання визначатимуть подальші дослідження у цій галузі.