Ричард Фейнман, крупнейший физик, занимавшийся, в частности, проблемами сверхтекучих жидкостей, однажды назвал турбулентность последней большой нерешенной проблемой классической физики.

Недавно международная команда ученых из Великобритании, России и Франции разработала новый математический аппарат для описания турбулентных движений внутри сверхтекучих жидкостей, использование которого кроме общетеоретического интереса имеет и большие прикладные перспективы. Группу исследователей возглавила наша соотечественница, профессор, декан Сколковского института науки и технологий и одновременно профессор, заведующая кафедрой квантовых жидкостей факультета прикладной математики и теоретической физики Кембриджского университета Наталья Берлова (Berloff).

Явление сверхпроводимости было открыто еще в 1911 году голландским физиком Хейке Камерлинг-Оннесом, а сверхтекучести — нашим соотечественником Петром Капицей в 1938-м.

С тех пор советские и российские физики внесли весомый вклад в изучение этих явлений. Достаточно назвать такие имена, как Ландау, Боголюбов, Гинзбург, Абрикосов. Все они стали академиками, а Капица, Ландау, Гинзбург и Абрикосов были удостоены Нобелевской премии за работы именно в области сверхтекучести и сверхпроводимости.

Упрощенно говоря, сверхтекучесть — это способность вещества, возникающая при понижении температуры до величин, близких к абсолютному нулю, протекать через узкие щели и капилляры без трения. Сверхтекучесть жидкого гелия возникает при температуре ниже 2,172 °К.

Сверхтекучесть и сверхпроводимость не случайно оказались связаны между собой в работах физиков: как писал Гинзбург, «явление сверхпроводимости уже давно было охарактеризовано как сверхтекучесть электронной жидкости в металлах».

Естественно, изучение сверхтекучести и сверхпроводимости не закончилось на этих блестящих именах. Во-первых, выяснилось, что эффекты сверхтекучести наблюдаются не только в лабораториях: состояние сверхтекучести и состояние Вселенной в первые микросекунды ее существования описываются общими закономерностями. Во-вторых, эти явления оказались значительно сложнее, чем описали классики. Одна из таких сложностей — упомянутая выше проблема турбулентности сверхтекучих жидкостей.

Мы встретились с Натальей Берловой, чтобы попытаться разобраться в сути сделанных открытий и узнать, как выпускница Московского университета стала первой женщиной — профессором математики за всю восьмисотлетнюю историю Кембриджского университета.

— Не могли ли бы вы разъяснить нам, в чем суть вашего открытия?

— Я бы не называла это открытием, но надеюсь, что это значимый шаг вперед. Мы создали новую математическую конструкцию, включающую в себя теорию сверхтекучести Ландау, за которую он получил Нобелевскую премию, и квантовые эффекты, такие как квантовые вихри, которые еще не были открыты, когда Ландау создавал свою теорию.

— А если подробнее…

— Известно, что, когда в 1938 году арестовали Ландау, Капица, который открыл к тому времени явление сверхтекучести, написал письмо Стали