Bueno, diría que esta es una forma muy engañosa de decirlo. Para empezar, el fluido es un condensado de Bose-Einstein acoplado a la órbita giratoria (SOC BEC) y no tiene “masa efectiva negativa”. Lo que sí tiene una masa efectiva negativa es una cuasipartícula dentro del SOC BEC llamada Roton.
[matemáticas] {\\ \ Large \ textbf {Fonones}} [/ matemáticas]
Para elaborar cuando tenemos un sistema con una gran cantidad de átomos, a veces es más sencillo modelar el movimiento colectivo de estos átomos como una cuasipartícula. Una de estas cuasipartículas con las que ya puede estar familiarizado se llama Phonon. Esta es una cuasipartícula que representa la vibración colectiva de los átomos en una red, en otras palabras, una onda de sonido:
- ¿Qué se entiende por el hecho de que los físicos no tienen la noción de flujo del tiempo?
- Un físico, un ingeniero, un lingüista y un economista entran a un bar. ¿Lo que pasa?
- ¿Pueden Richard Muller y físicos como él visualizar cómo se verían varios fenómenos espaciales, mejor que incluso los mejores artistas CGI de Hollywood?
- ¿Cuánto dinero ganan los físicos de la "ciencia pop" (Stephen Hawking, Michio Kaku, Neil deGrasse Tyson)?
- ¿Cómo ven la presión los físicos e ingenieros expertos?
[matemática] \ text {Figura 1:} [/ matemática] Imagen de un fonón que se propaga a través de una red de átomos (de Phonon – Wikipedia )
[matemáticas] {\\ \ Large \ textbf {Relación de dispersión}} [/ matemáticas]
Ahora, la parte importante a tener en cuenta es que la velocidad de los fonones viene dada por la velocidad del Grupo, que viene dada por la relación de Dispersión como:
[matemáticas] v = \ frac {\ partial \ omega} {\ partial k} = \ frac {dE} {dp} [/ math]
Aquí [math] p [/ math] es el impulso y como se indicó antes [math] v [/ math] es la velocidad del grupo. Ahora típicamente [matemática] \ frac {\ partial \ omega} {\ partial k}> 0 [/ matemática] lo que esto nos dice es que la velocidad [matemática] v [/ matemática] tiene el mismo signo que el impulso [matemática] p [/ matemáticas].
[matemática] \ text {Figura 2:} [/ matemática] Imagen de una relación de dispersión típica para un fonón en un material (tenga en cuenta que la pendiente siempre es positiva, esto nos dice que el momento tiene el mismo signo que la velocidad) (desde Archivo : Cadena monoatómica phonon dispersion.svg ).
[math] {\\ \ Large \ textbf {Rotons}} [/ math]
Sin embargo, para un Superfluido creado con un Condensado de Bose-Einstein es posible para [matemáticas] \ frac {\ partial \ omega} {\ partial k} <0 [/ matemáticas] cuando esto sucede, el fonón se llama Rotón.
[math] \ text {Figura 3:} [/ math] Imagen que muestra la región de la zona de Brillouin que produce rotones en superfluidos. Observe que hay una parte de la zona de Brillouin donde [math] \ frac {\ partial \ omega} {\ partial k} <0 [/ math] que nos dice que el momento tiene el signo opuesto a la velocidad (de http: // hep .ph.liv.ac.uk / ~ hock / Te … )
Tenga en cuenta que cuando [math] \ frac {\ partial \ omega} {\ partial k} <0 [/ math] esto nos dice que [math] p [/ math] y [math] v [/ math] tienen signos opuestos. Como en la mecánica newtoniana generalmente pensamos en la relación entre el momento y la velocidad como:
[matemáticas] \ vec {p} = m \ vec {v} [/ matemáticas]
Por lo tanto, podemos pensar en el caso cuando [math] \ frac {\ partial \ omega} {\ partial k} <0 [/ math] como la cuasipartícula que tiene una masa efectiva negativa.
