НУЛЕВО́Й ЗВУК

НУЛЕВО́Й ЗВУК, сла­бо­за­ту­хаю­щие ко­ле­ба­ния осо­бо­го ро­да, рас­про­стра­няю­щие­ся в кван­то­вых фер­ми-жид­ко­стях при темп-рах, близ­ких к 0 К. Пред­ска­зан Л. Д. Лан­дау в 1957 в рам­ках об­щей тео­рии фер­ми-жид­ко­сти и экс­пе­ри­мен­таль­но об­на­ру­жен в жид­ком ³He амер. фи­зика­ми в 1966. Н. з. свя­зан со слож­ной де­фор­ма­ци­ей функ­ции рас­пре­де­ле­ния су­ще­ст­вую­щих в фер­ми-жид­ко­сти эле­мен­тар­ных воз­бу­ж­де­ний (ква­зи­ча­стиц). Как и для обыч­но­го зву­ка, за­кон дис­пер­сии ко­ле­ба­ний для Н. з. ли­ней­ный: ω=u₀𝑘, где ω – час­то­та ко­ле­ба­ний, 𝑘 – вол­но­вое чис­ло, но ско­рость их рас­про­стра­не­ния u₀ не мо­жет быть оп­ре­де­ле­на че­рез сжи­мае­мость жид­ко­сти, как в обыч­ном зву­ке (u₀ больше ско­ро­сти обыч­но­го зву­ка). За­ту­ха­ние Н. з. про­пор­цио­наль­но (ℏω)² и Т² (здесь ℏ – по­сто­ян­ная План­ка, Т – темп-ра) и при низ­ких темп-рах малó.

В бо­зе-жид­ко­сти все ква­зи­ча­сти­цы яв­ля­ют­ся бо­зо­на­ми, то­гда как сре­ди час­тиц фер­ми-жид­ко­сти мо­гут быть как фер­ми­ев­ские, так и бо­зев­ские вет­ви. Н. з. пред­став­ля­ет со­бой бо­зев­скую ветвь спек­тра воз­бу­ж­де­ний фер­ми-жид­ко­сти.

В элек­трон­ной фер­ми-жид­ко­сти, напр. в ме­тал­лах, Н. з. обыч­но не на­блю­да­ет­ся вслед­ст­вие тре­бо­ва­ния элек­тро­ней­траль­но­сти, од­на­ко в не­ко­то­рых ме­тал­лах в маг­нит­ном по­ле на­блю­да­лись спи­но­вые вол­ны нуль-зву­ко­во­го ти­па.

Лит. см. при ст. Кван­то­вая жид­кость.