Австралийские физики впервые измерили поведение контактного параметра фермионов вблизи критической точки — оказалось, что при переходе газа атомов лития-6 в сверхтекучее состояние этот параметр резко вырастает на 15 процентов.

Этот результат подтверждает теорию Латтинжера — Уорда и исключает некоторые другие теории. Статья опубликована в Physical Review Letters, кратко о ней сообщает Physics, препринт работы выложен на сайте arXiv.org.

Чем сильнее вы охлаждаете газ, тем сильнее проявляются его квантовые свойства. Если частицы газа подчиняются статистике Бозе — Эйнштейна, они собираются в одном квантовом состоянии и образуют бозе-конденсат; если же частицы являются фермионами, из-за принципа запрета Паули между ними возникает сила эффективного отталкивания.

Однако в некоторых случаях эта стройная картина разрушается из-за взаимодействия между частицами. Наверное, самый известный пример такого взаимодействия, — взаимодействие электронов и фононов, в результате которого фермионы объединяются в куперовские пары, образуют бозе-конденсат и превращают материал в сверхпроводник. Аналогичные процессы также происходят в жидком гелии-3, который может переходить в сверхтекучее состояние, хотя его частицы подчиняются статистике Ферми.

К сожалению, физики до сих пор не до конца понимают, как связывание частиц в пары сказывается на свойствах физических систем.