超流体,向上流淌的神奇液体。

2024-02-25 生活常识 关注公众号
    【神奇的液氦:超流体的秘密】
往上流的液体——超流体    你是否曾想象过一种“咖啡”,在搅拌后能持续旋转十分钟之久,甚至能够逆流而上、溢出杯口?这种看似科幻的现象并非虚构,在极低温度下的液氦中就能实现。1908年,荷兰科学家海克·昂内斯首次成功液化氦气,开启了低温物理学的新篇章。然而,他未曾预料到的是,当液氦被冷却至-270.98℃时,会呈现出颠覆常理的特性——它无法冻结,并会发生神秘的相变。
往上流的液体——超流体    在经历数十年的研究后,昂内斯的学生威廉·凯索姆通过加压实验在-272.44℃时成功使液氦发生固结。然而,在更低温度下,液氦发生了更为奇特的变化,形成了一种名为超流体的全新物态。当温度下降至接近绝对零度时,液氦原子的能量状态极度降低,大量原子聚集在同一能级,彼此间不再碰撞和摩擦,从而导致其黏性几乎为零,表现出无与伦比的流动性和穿透力,能够轻松穿过微小缝隙、沿着容器壁攀爬以及永不停歇地旋转。
往上流的液体——超流体    超流体液氦不仅拥有令人惊叹的表现,还具有广泛的应用潜力。它可以作为高性能制冷剂,比如用于红外天文卫星等精密设备的冷却系统;此外,由于其对光子的捕捉能力,科学家们设想未来或许能利用超流体制造出能储存和释放光线的装置,这将极大地推动能源利用效率及宇宙探索通信技术的进步。
    尽管当前利用超流体制作“捕光玻璃”仍停留在理论阶段,但量子力学中的玻色-爱因斯坦凝聚理论早在1924年就预言了这一现象的存在。随着科技不断发展,科学家们正积极探索如何更高效地控制并利用超流体的特性,若能在室温条件下实现超流体的创造,无疑将开启一个全新的科技时代,彻底改变我们的生活和社会面貌。

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