Сверхтекучесть: коллективная квантовая динамика как макроскопическое течение
10:00-12:00 мск, четверг 14 мая 2026 г
Пётр Леонидович Капица 1978 За фундаментальные изобретения и открытия в области физики низких температур
Семинар продолжает серию «Нобелевские траектории» и посвящён сверхтекучести — явлению, открытие которого показало существование макроскопического режима движения, не сводимого ни к классической гидродинамике, ни к поведению независимых частиц.
Ведущий семинара академик РАН Вадим Вениаминович Бражкин.
Эксперименты П. Л. Капицы выявили, что течение жидкого гелия при низких температурах может происходить без вязкости, что указывает на формирование коллективного квантового состояния, охватывающего всю систему. В этом режиме движение определяется не индивидуальной динамикой атомов, а согласованным поведением большого числа взаимодействующих частиц.
Принципиально важно, что сверхтекучесть проявляется как устойчивый макроскопический режим, возникающий из коллективной квантовой динамики системы в целом. Это открытие стало одной из ключевых точек, в которых стало ясно, что квантовые эффекты могут определять поведение макроскопических физических систем и требуют особого уровня описания.
Семинар проводится в открытом формате и доступен по регистрации.
1) Собственные возбуждения в консервативной системе не затухают. Что такое затухание фононов в кристаллах, стеклах и жидкостях?
2) Ортогональны ли продольные и поперечные возбуждения в жидкостях и стеклах?
3) Чем отличается спектр коллективных возбуждений в нормальной жидкости и сверхтекучей?
4) Ротонный минимум есть во ВСЕХ жидкостях, стеклах и поликристаллах. В чем
же специфика сверхтекучего гелия
5) Как посчитать теплоемкость жидкости?
6) Как соотносится нулевая энергия атомов жидкости с энергией фононов и к чему это приводит?
7) Сверхтекучий гелий и сверхтекучие Бозе-конденсаты ультрахолодных атомов — чего больше сходства или различий?
Центральный вопрос семинара — что открытие сверхтекучести изменило в нашем понимании коллективных квантовых режимов и почему этот подход оказался значимым далеко за пределами физики квантовых жидкостей. Обсуждение направлено на выявление физических связей между сверхтекучестью и другими явлениями, в которых макроскопические свойства возникают из согласованной микроскопической динамики.
В ходе семинара предполагается обсудить:
- в каком физическом смысле сверхтекучесть является коллективным квантовым явлением;
- роль взаимодействий и корреляций в формировании сверхтекучего режима;
- соотношение микроскопических моделей и макроскопических наблюдений;
- какие элементы этого подхода оказываются универсальными для других коллективных квантовых систем.
Семинар адресован исследователям, преподавателям, аспирантам и студентам старших курсов, работающим в области физики конденсированного состояния, квантовых жидкостей и смежных дисциплин, а также всем, кто интересуется физическими механизмами формирования макроскопических квантовых режимов.
Семинар продолжает нобелевскую серию как линию обсуждений, в которой крупные физические открытия рассматриваются как точки углубления общего понимания коллективной квантовой динамики и её макроскопических проявлений.