В последние годы физики обнаружили, что при определённых условиях электроны в проводниках могут вести себя не как отдельные частицы, а как единый жидкий поток почти как вода в реке. Похоже не зря мы с вами представляли для простоты, что электрический ток - это вода 👀 ...Это явление изучается в рамках так называемой гидродинамика электронов. Классическая картина, основанная на Законах Ома, предполагает, что ток течёт строго от области высокого потенциала к низкому, а движение электронов определяется в основном их столкновениями с атомами кристаллической решётки. Однако в ультрачистых материалах при определённых температурах ситуация меняется. Электроны начинают чаще сталкиваться друг с другом, чем с решёткой, и возникает коллективное поведение, напоминающее течение вязкой жидкости.Ключевые эксперименты, подтвердившие это, были проведены на графене - материале с уникально высокой подвижностью электронов. В работах использовались узкие каналы, по которым пропускали ток, а по бокам измеряли распределение напряжения. Оказалось, что в некоторых областях напряжение ведёт себя аномально. Вместо ожидаемого плавного падения оно локально меняет знак. Это означает, что часть электронов в этих зонах фактически движется против общего направления тока как вихри у берегов реки, где вода закручивается назад, несмотря на общее течение вперёд.Такое поведение объясняется тем, что в гидродинамическом режиме ток описывается уже не простыми законами дрейфа, а уравнениями, похожими на уравнения движения жидкости. В потоке появляется вязкость, которая перераспределяет импульс между электронами и может приводить к образованию вихревых структур. Это в общем смысле не противоречит фундаментальным законам, а скорее показывает, что привычная школьная модель - лишь частный случай более общей физики.Ну и мы помним, что электроны всё также не шарики и не физические тела. Всё обозначенное относится скорее к прикладному, нежели к фундаментальному. Но даже в этом смысле результаты феноменальны.⚠️ Дебри.Физика#электричество
