最近,在氦3超流体的寒冷稠密介质中,科学家做出了意外发现。穿过介质的异物可能会超过临界速度极限,而不会破坏易碎的超流体本身。

由于这与我们对超流动性的理解相矛盾,因此提出了一个难题-但是现在,通过重新创建和研究该现象,物理学家已经弄清楚了它是如何发生的。超流体中的颗粒会粘附到对象上,从而使其无法与整体超流体相互作用,从而防止了超流体的分解。

英国兰开斯特大学的物理学家萨姆利·奥蒂说: “超流体氦3感觉像是一根棒穿过它的真空,尽管它是一种相对稠密的液体。没有阻力,一点也没有。” “我觉得这很有趣。”

超流体是一种粘度为零,摩擦为零的流体,因此流动时不会损失动能。它们可以从制成相对容易地玻色子的的氦-4同位素,其中,当冷却到接近绝对零度,减慢足以重叠和形成的原子充当一个“超原子”的高密度集群。

但是,这些“超级原子”仅构成一种超流体。另一个是基于玻色子的同胞费米子。费米子是包括原子构造块(如电子和夸克)的颗粒。

粒子物理图标准模型

当冷却到一定温度以下时,费米子便结合在一起,形成所谓的库珀对,每个库珀对由两个费米子组成,它们共同形成一个复合玻色子。这些库珀对的行为完全类似于玻色子,因此可以形成超流体。

该团队利用3号氦创建了费米离子超流体,这是一种稀有的氦同位素,缺少一个中子。当氦3冷却到绝对绝对零(0.0001开尔文或-273.15摄氏度/-459.67华氏度)的十分之一度时,就会形成库珀对。