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你知道什么是超流体吗?

日期:2026-09-21 15:51:52     作者:admin     阅读


  

你知道什么是超流体吗?(图1)

  超流体是一种物质状态,特点是完全缺乏黏性。简单地说,如果将超流体放置于环状的容器中,由于没有摩擦力,它可以永无止尽地流动。例如液态氦在2.17 K以下时,内摩擦系数变为零,液态氦可以流过半径为十的负五次方厘米的小孔或毛细管,这种现象叫做超流现象(Superfluidity),这种液体叫做超流体(Superfluid)。

  超流体是超低温下具有奇特性质的理想流体,即流体内部完全没有粘滞。超流体所需温度比超导体还低,它们都是超低温现象。氦有球盟会官网入口两种同位素,即由2个质子和2个中子组成的氦4和由2个质子和1个中子组成的氦3。液态氦-4在冷却到2.17 K以下时,开始出现超流体特征, 20世纪30年代末,苏联科学家彼得·卡皮察首先观测到液态氦4的超流体特性。他因此获得1978年诺贝尔物理学奖。这一现象很快被苏联科学家列夫·郎道用凝聚态理论成功解释。不过,科学家直到20世纪70年代末才观测到氦3的超流体现象,因为使氦3出现超流体现象的温度只有氦4的千分之一。

  超流体的应用尚在研究之中。不过,这一领域已经曙光初现。2002年,德科学家实现铷原子气体超流体态与绝缘态可逆转换。世界科技界认为该成果将在量子计算机研究方面带来重大突破。这一成果被中国两院院士评为2002年世界十大科技进展之一。

  超流体其中一个重要的应用是稀释制冷机 (Dilution refrigerator)。返回搜狐,查看更多