JETP Letters: issues online

Исследованы отклонения от закона Архимеда для сферических частиц радиуса R₀, выполненных из молекулярного водорода у поверхности жидкого He⁴. Классический закон Архимеда имеет место, если R₀ больше капиллярной длины гелия $L_{\text{k}}\cong500$ мкм. При этом величина возвышения частицы над жидкостью $h_+\sim R_0$ . В области 30<R₀<500 мкм сила Архимеда подавляется силой поверхностного натяжения и $h_+\sim R_0^3/L_{\text{k}}^2$ . При R₀<30 мкм частица находится под поверхностью жидкости. Здесь сила Архимеда конкурирует с силой Казимира, которая отталкивает частицу от поверхности вглубь жидкости. Расстояние частицы до поверхности $h_-\sim R_{\text{с}}^{5/3}/R_0^{2/3}$ , если R₀>R_c. Здесь R_с - масштаб, набранный, в основном, из мировых постоянных, $R_{\text{с}}\approx\left(\frac{\hbar c}{\rho g}\right)^{1/5}\approx1$ мкм ( $\hbar$ - постоянная Планка, c - скорость света, g - ускорение свободного падения, ρ_He - плотность гелия). Для очень маленьких частиц (R₀<R_c) расстояние до поверхности жидкости h_- не зависит от их размера, h_-=R_с.