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超冷超流体中的应力和流RWRK-308动

物理学 2022-01-03 23:59:11

斯普林格 信用:CC0公共领域 超流体只在接近绝对零度的温度下形成,具有独特的、在某些方面奇异的机械特性

苏格兰爱丁堡赫里奥特-瓦特大学光子学和量子科学研究所的伊文·布奇和他的同事开发了一种新的量子力学模型,该模型描述了这些流体在杂质周围流动时是如何变形的

这项工作发表在《EPJ日报》上

想象你开始搅拌一杯茶,五分钟后回到它,发现茶还在循环

就其本身而言,这显然是不可能的,但如果你能搅拌一杯超冷的液体,就会发生这种情况

在-270℃以下——也就是说,比可能的最低温度(绝对零度)高几度——液体变成超流体:一种没有粘性的奇怪物质,因此不会失去动能而流动,沿着表面和血管壁蠕动,并继续围绕顶点无限旋转

超流体之所以获得这些特性,是因为它们的许多原子处于最低能量状态,以至于量子力学特性凌驾于经典力学特性之上

因此,如果在极端条件下,它们为在宏观水平上研究量子现象提供了一个独特的机会

在这项研究中,布奇和他的同事使用量子力学的基本方程来计算在势能变化下这种超冷超流体中的应力和流动

它们表明,在没有杂质的情况下,流体流动将是稳定和均匀的

然而,如果存在杂质,流体将在该杂质附近变形

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