為什麼氦-3超流體中沒有速度限制？

2020-09-21 技術力量


為什麼氦-3超流體中沒有速度限制？

英國蘭卡斯特大學的物理學家已經確定了為什麼在超流體氦-3中運動的物體沒有速度限制的原因。

氦-3是氦的一種稀有同位素，其中缺少一個中子。它在極低的溫度下成為超流體，使運動物體缺乏摩擦力等不尋常的特性成為可能。

科學家們之前認為，物體在超流體氦-3中運動的速度基本被限制在「朗道臨界速度」（the critical Landau velocity）速度上，超過這個速度極限會破壞超流體。蘭卡斯特科學家之前的實驗發現，這並不是一個嚴格的規則，物體可以以更大的速度運動，而不會破壞脆弱的超流體狀態。

現在，蘭卡斯特大學的科學家們找到了超流體宇宙中沒有速度限制的原因：粘在超流體表面的外來粒子。

這一發現可能會指導量子技術，甚至是量子計算領域的應用，多個研究小組的目標已經是利用這些不尋常的粒子。

為了將這些被束縛的粒子甩到眼前，研究人員將超流體氦-3冷卻到距離絕對零度（0.0001K或-273.15℃）萬分之一度以內。然後，他們將一根導線在超流體中高速移動，並測量移動導線需要多大的力。除了當導線開始移動時，與移動被束縛的粒子有關的極小的力之外，測量的力為零。

主要研究者薩穆利·奧提博士說：&34;

博士生阿什·詹寧斯補充說：&34;

《自然通訊》科學期刊刊登了這項研究。

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