Європейські фізики вперше експериментально підтвердили наявність двох швидкостей звуку в почесній надплинній рідині. Ці дані показують, що двожидкісна модель працює не тільки для тривимірних надплинних рідин, а й для почесних, пишуть вчені в.
Одна з фізичних моделей для опису надплинного гелію-II - двохжидкова модель. За цією моделлю, при температурі вище абсолютного нуля, але нижче критичної температури гелій складається з двох компонентів, що знаходяться в термодинамічній рівновазі. Перший компонент - це надплинна фаза, яка знаходиться в квантово-корельованому стані і тече без тертя. Другий компонент - нормальна в'язка рідина. Наявність двох рідин призводить до того, що у такого середовища і швидкості звуку - теж дві. У звичайній тривимірній надплинній рідині швидка звукова хвиля - це звичайна хвиля щільності, а повільна - ентропійна хвиля (хоча в загальному випадку такий поділ виконується не завжди). Цю модель з двома швидкостями звуку вчені багаторазово підтверджували експериментально і для рідкого гелію, і для газів ультрахолодних атомів.
Вважається, що аналогічна ситуація повинна спостерігатися і для четвертого випадку. Через теплові флуктуації потрібний для надплинності дальній порядок у плівках не виникає, але квантова кореляція (і відповідно, надплинний стан) з'являється в результаті фазового переходу Березинського - Костерлиця - Таулеса нескінченного порядку. Теорія пророкує, що після цього переходу у почесної надплинної рідини теж має бути дві швидкості звуку (правда, в цьому випадку обидві вони пов'язані з хвилями щільності), але в експерименті цей ефект раніше не спостерігали.
Вперше експериментально довести наявність двох звукових хвиль у почесній надплинній плівці вдалося британським, французьким і німецьким фізикам під керівництвом Панайотіса Крістодулу (Panagiotis Christodoulou) з Кембриджського університету. Для цього вчені взяли почесний бозе-газ, що складається з атомів калію-39, зафіксували його в оптичній пастці і доклали до нього однорідну силу, що змінюється в часі за гармонійним законом.
Вимірявши коливання щільності бозе-газу при температурах трохи нижче і трохи вище критичної, вчені виявили два резонансних піку - з частотами менше і більше частоти змушує сили. Нижче критичної температури обидва піку були чітко виражені, а при підвищенні температури вони несиметрично зменшилися. Виявилося, що два отриманих спектри добре описуються двожидкостною моделлю, в якій частка надплинної рідини сильно падає при підвищенні температури. Така залежність від температури говорить про те, що в надплинному стані в почесній рідині збуджуються дві звукові хвилі з різною швидкістю, а в нормальному - тільки одна (низькочастотне плече на спектрі нормального стану відповідає не другій швидкості звуку, а дифузійній моді, яка виникає замість другої хвилі).
Отримані значення для швидкості звуку вчені поєднали з даними термодинамічних розрахунків і отримали значення для щільності надплинного компонента бозе-газу, яке підтвердило передбачення теорії - так само, як це відбувається для тривимірної надплинної фермі-рідини. Таким чином їм вдалося показати, що модель двокомпонентної рідини добре працює і для почесних систем зі стрибкоподібною зміною щільності надплинного компонента під час переходу Березинського - Костерліца - Таулеса. Для цих вимірювань при найнижчих температурах поки підходящої теорії немає. При цьому майбутні експерименти при температурах, ще ближче до абсолютного нуля, дозволять перевірити гіпотезу гібридизації першої і другої швидкостей звуку.
Цікаво, що через відсутність в'язкості сама надплинна рідина може рухатися зі швидкістю, що значно перевищує швидкість звуку. Наприклад, у 2020 році фізики зробили надплинне кільце, яке може більше хвилини обертатися зі швидкістю, в 18 разів вище звукової.